近年來，"軟件定義"之風(fēng)在IT業(yè)界越刮越猛，從軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）、軟件定義存儲（SDS）到軟件定義數(shù)據(jù)中心（SDDC）、軟件定義基礎(chǔ)設(shè)施（SDI），各種產(chǎn)品和技術(shù)紛紛貼上"軟件定義"標(biāo)簽，甚至有人提出"軟件定義世界"、"一切皆軟件"，"軟件定義"儼然成為最先進技術(shù)的代名詞。

　　面對不斷升溫中的"軟件定義"熱，我們該如何理解其精髓，它的魅力究竟在哪里？如何從傳統(tǒng)的硬件定義世界演進到軟件定義的新世界？日前至頂網(wǎng)記者獨家專訪了清華大學(xué)交叉信息學(xué)院助理院長、助理教授、博導(dǎo)徐葳老師，就"軟件定義"相關(guān)話題進行了探討。

　　在徐葳看來"軟件定義"之風(fēng)并非平地而起，而是因為"軟件定義"本身的先進性，是用戶需求的推動，它的流行帶有必然性。"因為與硬件相比，軟件更靈活，更容易創(chuàng)新，也更智能、更便宜。"徐葳表示。

　　徐葳認(rèn)為軟件定義大潮的最初興起與SDN不無關(guān)系。"早期的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都是專用硬件，比如硬件的交換機、路由器、硬件防火墻、入侵檢測設(shè)備等，成本高也不靈活，而且很容易被廠商綁定。后來就有人提出SDN了這個想法，Openflow就是這個想法下的產(chǎn)物。"

　　因為SDN提倡控制與轉(zhuǎn)發(fā)的分離，打破了廠商對網(wǎng)絡(luò)硬件的壟斷，從而給網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新提供了一個非常好的思路。再加上當(dāng)時虛擬化特別火，而虛擬機之間的網(wǎng)絡(luò)連接沒有很好的解決方案。SDN借著這個勢頭很快就火起來了，然后軟件定義迅速蔓延到計算、存儲到整個數(shù)據(jù)中心。

　　首先，軟件比硬件容易開發(fā)，容易創(chuàng)新。"從硬件變成軟件，發(fā)展就快了，價格就低了，功能就多了。這可能會帶來數(shù)據(jù)中心的技術(shù)從節(jié)能、效率、性能、容量等多方面創(chuàng)新，尤其是基礎(chǔ)架構(gòu)的智能運維。"徐葳介紹說，他們就與百度合作通過軟件控制，能在同樣供電容量的數(shù)據(jù)中心中多擺放17%的機器。"這種好的軟件方案多了，大家必然要從過去又貴又難用的硬件方案轉(zhuǎn)移到軟件定義的方案。"

　　其次，硬件發(fā)展很快，性能越來越強大，為軟件定義提供了很好的基礎(chǔ)。因為今天如何充分利用硬件性能已經(jīng)不是最重要的，最重要的是如何能夠快速推出能用且便宜的解決方案，而軟件定義正好符合這個趨勢。

　　第三，現(xiàn)在很多計算任務(wù)都靠加速卡完成的，比如深度學(xué)習(xí)就用到GPU就會很慢。這些加速卡耗電且貴、體積又大，不可能每個機器上一個。而管理好這些異構(gòu)的資源，需要利用軟件定義計算的方法。

　　第四，軟件定義可以與開源軟件結(jié)合，從而推動創(chuàng)新。因為利用軟件定義，傳統(tǒng)沒能力做系統(tǒng)的廠商也可以用開源軟件做硬件了，這有力地推動了創(chuàng)新。比如，在沒有軟件定義網(wǎng)絡(luò)之前，網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域就很少有新公司出現(xiàn)，而現(xiàn)在新公司出現(xiàn)頻率大增。

　　"在軟件定義的世界里，一臺交換機、一個防火墻或者一個IDS就是一臺標(biāo)準(zhǔn)的x86服務(wù)器，其中的英特爾通用處理器就可以實現(xiàn)專用ASIC芯片的功能。而以前的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要專用的ASIA芯片，研發(fā)成本很高，客觀上阻礙了創(chuàng)新。"徐葳說。

　　實際上，我們也可以看到在軟件定義大潮中，英特爾也是一個積極的推動者，不僅提出了SDI這樣的理念和方法論，還聯(lián)合VMware等合作伙伴大力推動軟件定義在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的落地。

　　因為"軟件定義"具有很多明顯的好處，因此一經(jīng)提出很快就得到關(guān)注，并開始逐步落地。于此同時，有很多項目也借助軟件定義大潮得到了很好的發(fā)展，OCP（開放計算項目）就是其中之一。

　　如今風(fēng)頭正勁的OCP是Facebook于2011年發(fā)起的開源硬件組織，其開源了包括數(shù)據(jù)中心、定制服務(wù)器在內(nèi)的一系列硬件設(shè)計，短短4、5年時間就吸引了包括Google、蘋果公司、微軟等200多家企業(yè)加入。

　　對于OCP徐葳的理解顯然要比大多數(shù)人認(rèn)識更深入些。OCP基金會在全球認(rèn)證很多符合OCP標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中心，目前徐葳所負(fù)責(zé)的數(shù)據(jù)中心是中國唯一獲得OCP認(rèn)證。徐葳認(rèn)為OCP與軟件定義是一對好搭檔。因為在通往軟件定義之路的過程中，設(shè)計出適合做軟件定義的硬件解決方案是最重要的，而這就是現(xiàn)在OCP做的事情。

　　"OCP無論是成功還是失敗，它注定會與跟軟件定義綁在一起的。OCP希望通過開源硬件的設(shè)計來提升數(shù)據(jù)中心硬件的發(fā)展速度，降低整體的硬件成本，增強硬件的可管理性。"徐葳介紹說，OCP造就了一批白牌硬件設(shè)備，無論是服務(wù)器、交換機還是存儲設(shè)備。但是白牌硬件廠商一直都不擅長做軟件，所以單獨去買控制軟件就是唯一一條路。這就給軟件定義創(chuàng)造出一個市場。

　　另外，OCP倡導(dǎo)的是整機架部署，而且推行的都是超融合架構(gòu)，磁盤分散在各個機器內(nèi)部，這樣在機架層面進行資源的調(diào)配也比較容易，這也給軟件定義提供了更大的優(yōu)化空間。同時白牌機器便宜，給做軟件定義的企業(yè)留了一些利潤空間。所以O(shè)CP對于軟件定義具有很大的促進作用。

應(yīng)該說，目前軟件定義已經(jīng)被普遍接受，并正在逐步落地。但是徐葳認(rèn)為，軟件定義的成功還需要相當(dāng)長的時間，因為在軟件定義之路還面臨不少攔路虎。

　　第一，人的技能。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的網(wǎng)管、系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)庫管理員和軟件開發(fā)人員等都有著比較嚴(yán)格的界定和不同的知識結(jié)構(gòu)，工作很少有交叉。而現(xiàn)在，在軟件定義的世界里，我們可能希望網(wǎng)絡(luò)管理員能編寫SDN程序、存儲管理員理解Ceph里的復(fù)雜配置選項，而做到并不容易。

　　第二，硬件�，F(xiàn)在的軟件定義基本上是一種屌絲設(shè)計，即按照現(xiàn)有的硬件功能來設(shè)計軟件，而不是真正的軟件定義。例如Openflow設(shè)計那么復(fù)雜，與兼容Broadcom的芯片有關(guān)；Ceph設(shè)計得那么龐雜，也與要兼容各種服務(wù)器硬件有關(guān)（有盤多也有盤少的，有SSD的也有沒有的，有網(wǎng)速快的也有網(wǎng)速慢的）。種種硬件給軟件設(shè)計帶來了很大麻煩，解決這個問題的除了在定制化硬件，未來在軟件定義大潮下這可能成為一種趨勢。

　　第三，可靠性和長尾延遲�，F(xiàn)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)考慮不光是可靠性的問題，還有長尾延遲的問題，因為目前軟件定義的基礎(chǔ)設(shè)施之中很多采取Reactive的策略，就是發(fā)生了事件之后硬件不知道就去問軟件控制器。這樣的策略可能會導(dǎo)致更多的長尾延遲。未來軟件定義的架構(gòu)必須要解決這種問題。

　　"目前，我們看到越來越多的計算、內(nèi)存和存儲、乃至整個IT基礎(chǔ)設(shè)施正在變成軟件定義的，未來肯定會更多。而隨著軟件定義越來越普及，它很可能將成為硬件提供的標(biāo)準(zhǔn)功能了，就像現(xiàn)在的BIOS，到那時或許就沒有軟件定義這種說法了。"徐葳總結(jié)說。