從早期的Hard Drive，到后來的SSD，以及最新的Persistent Memory（持久內(nèi)存）。Hard Drive大概在十毫秒左右的時(shí)延，到SSD是亞毫秒的時(shí)延，到Persistent Memory（持久內(nèi)存）直接到了納秒級的時(shí)延表現(xiàn)，可以看到整個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)是在快速的進(jìn)化當(dāng)中。而從另外一個(gè)角度講，我們對存儲(chǔ)介質(zhì)的性能行為定義也在發(fā)生著變化。不光是單純的IOPS或者Throughput，現(xiàn)在也更加關(guān)注性能的可靠性和穩(wěn)定性方面。

而存儲(chǔ)介質(zhì)只是存儲(chǔ)系統(tǒng)的一部分，存儲(chǔ)系統(tǒng)的不同的部署形態(tài)對整個(gè)存儲(chǔ)性能也有很大的影響或約束。早期單機(jī)的類似DAS直連的形態(tài)，性能受限于外部總線的發(fā)展；在數(shù)據(jù)中心的部署下，會(huì)看到SAN或者NAS的存儲(chǔ)形態(tài)，性能行為也受到Fabric的影響，如Ethernet、FC，InfiniBand和NVMe over fabric等；而在云環(huán)境下，特別是在混合云環(huán)境下，數(shù)據(jù)在公共云和專有云中之間自由流動(dòng)，如何從用戶的角度實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)視圖以及統(tǒng)一的存儲(chǔ)性能表現(xiàn)，是一個(gè)比較大的挑戰(zhàn)。

我們看一下云環(huán)境下工作負(fù)載的部署策略。從傳統(tǒng)的觀點(diǎn)來說，云端提供計(jì)算和存儲(chǔ)的彈性，適合動(dòng)態(tài)或較難預(yù)測的工作負(fù)載，同時(shí)提供更好的運(yùn)維管理能力；而私有的數(shù)據(jù)中心更多是IO或計(jì)算密集的場景，或者是對時(shí)延要求比較高的形態(tài)，這也是傳統(tǒng)架構(gòu)的特點(diǎn)。

而如今，公共云在快速的演進(jìn)當(dāng)中，整個(gè)公共云的存儲(chǔ)生態(tài)也在不斷的擴(kuò)展，覆蓋更豐富的業(yè)務(wù)負(fù)載。例如，性能上阿里云發(fā)布了百萬IOPS和亞毫秒時(shí)延的ESSD；而存儲(chǔ)形態(tài)上，提供OSS對象存儲(chǔ)，容量型及性能型NAS，彈性的塊存儲(chǔ)服務(wù)等；而從上層的數(shù)據(jù)層面來看，提供緩存、消息隊(duì)列，以及RDS，NoSQL等多樣的數(shù)據(jù)服務(wù)。

但顯而易見的是，未來很長時(shí)間都會(huì)是公共云、專有云共存的形態(tài)。所以，如何實(shí)現(xiàn)公共云和專有云之間數(shù)據(jù)的自由流動(dòng)，如何做到業(yè)務(wù)無感知，用戶不需要關(guān)注數(shù)據(jù)的位置，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的融合和自由遷移非常重要。理想狀態(tài)下，公共云和專有云之間的連接應(yīng)該是如圖所示的狀態(tài)，使得公共云的計(jì)算側(cè)能訪問線下的數(shù)據(jù)，線下計(jì)算能訪問線上的存儲(chǔ)，存儲(chǔ)和存儲(chǔ)之間能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理，這是我們需要做到的。

這是當(dāng)前最常見的線下存儲(chǔ)和線上存儲(chǔ)之間的互聯(lián)狀態(tài)。將傳統(tǒng)的存儲(chǔ)陣列進(jìn)行擴(kuò)展，提供了與云相集成的能力，從而充分利用云端存儲(chǔ)在彈性和低成本，以及安全和高可靠性上的優(yōu)勢，使得存儲(chǔ)陣列承載高性能場景之外更多的業(yè)務(wù)形態(tài)，這是非常直觀的需求。

傳統(tǒng)存儲(chǔ)有分層和緩存的概念，以及容量層和性能層等這樣的分層結(jié)構(gòu)。很自然，我們可以把當(dāng)前云端存儲(chǔ)，例如阿里云OSS存儲(chǔ)看作新的存儲(chǔ)層次。通過引入云緩存、云分層、云備份等服務(wù)，可以按策略實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在本地的高性能存儲(chǔ)以及云端的自由放置，從而實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)在成本，安全和高可用上的優(yōu)化，這是一個(gè)直接的云集成解決方案。

另外，我們經(jīng)常會(huì)遇到的“Cloud Burst”問題，需要云上彈性的計(jì)算能力解決云下動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)處理需求。這時(shí)候線上的計(jì)算和線下的存儲(chǔ)如何互聯(lián)，如何保持像線下計(jì)算訪問線下存儲(chǔ)那樣的一致的性能行為，是要解決的一個(gè)問題。

當(dāng)前的一個(gè)解決方案是“Colocation”的部署方式。線下的IDC實(shí)現(xiàn)企業(yè)托管的高性能存儲(chǔ)陣列和公共云高速連接PoP點(diǎn)的直接互聯(lián)，從而保證云上計(jì)算服務(wù)對線下存儲(chǔ)的低時(shí)延訪問，使得計(jì)算能平滑遷移到云端。當(dāng)然，這種場景有一些限制，受限于公共云高速連接以及IDC機(jī)房的地域分布限制，同時(shí)也無法支持跨域訪問。而且還需要了解用戶的用戶場景對SLA的要求，然后根據(jù)鏈路時(shí)延進(jìn)行評估和可行性分析。

這是一個(gè)基于“Colocation“的典型的云分析業(yè)務(wù)場景。用戶在邊緣側(cè)（Edge Storage）進(jìn)行數(shù)據(jù)收集；邊緣側(cè)與Colocation服務(wù)下的高性能存儲(chǔ)通過數(shù)據(jù)復(fù)制服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；而高性能存儲(chǔ)和ECS計(jì)算實(shí)例之間，基于高速的數(shù)據(jù)訪問，反復(fù)迭代計(jì)算生成訓(xùn)練模型，然后將模型同步到邊緣側(cè)，在邊緣進(jìn)行推斷。

上面的云集成和“Colocation”兩個(gè)方案解決了線上存儲(chǔ)和線下存儲(chǔ)以及線下存儲(chǔ)和線上計(jì)算的集成，但是離我們理想情況還有一定的距離，也即如何把線上線下存儲(chǔ)作為資源池做統(tǒng)一的管理，從而對計(jì)算來說，如何做到存儲(chǔ)無差別，這也正是我們混合云需要解決的問題。

Gartner在新興技術(shù)成熟度曲線中認(rèn)為云存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)是一個(gè)淡化中的存儲(chǔ)形態(tài)，這里其實(shí)是把存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)單純的當(dāng)成傳統(tǒng)的協(xié)議橋接。而我們將網(wǎng)關(guān)看作一個(gè)演進(jìn)的存儲(chǔ)形態(tài)：一方面，它會(huì)比其他存儲(chǔ)更靠近計(jì)算側(cè)，它會(huì)擁抱高性能存儲(chǔ)介質(zhì)帶來的變化，比如SSD或者Persistent Memory，從而作為一個(gè)高性能Cache形態(tài)；而另一個(gè)方面，云存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)承載傳統(tǒng)SDS（軟件定義存儲(chǔ)）的業(yè)務(wù)，作為存儲(chǔ)虛擬化的一部分，幫助我們把線上線下的異構(gòu)存儲(chǔ)形態(tài)集成起來，讓用戶的存儲(chǔ)成為一個(gè)整體。

我們實(shí)現(xiàn)了這樣的云存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)，它可以看做是云存儲(chǔ)生態(tài)的一部分。對外的前端支持不同的存儲(chǔ)協(xié)議，包括iSCSI，對象或者NAS，后端對接我們的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心和公共云。通過實(shí)現(xiàn)了一個(gè)虛擬化的存儲(chǔ)層次，既可以對接線上的不同的存儲(chǔ)生態(tài)，像我們的云端OSS和NAS，也可以對接線下的存儲(chǔ)生態(tài)，最終形成統(tǒng)一的Storage Pool（存儲(chǔ)池）的概念。我們也支持靈活的部署方式，既有Virtual Appliance（虛擬化設(shè)備），也有Bare metal（裸金屬）的部署。

整體上它實(shí)現(xiàn)了一個(gè)全局的緩存服務(wù)，這種緩存服務(wù)與我們現(xiàn)有的分布式緩存在實(shí)現(xiàn)上有不一樣的地方。舉個(gè)例子，針對不同客戶的場景我們會(huì)有不同的一致性實(shí)現(xiàn)，比如在多點(diǎn)協(xié)同的場景，很多只需要最終一致性的語義。所以云存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)會(huì)考慮混合云場景下性能和一致性間的多種權(quán)衡和實(shí)現(xiàn)策略，以適應(yīng)的不同業(yè)務(wù)需求。

所以，從宏觀的角度看云存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)的形態(tài)，它可以支持線上線下部署，靠近線上線下計(jì)算側(cè)。用戶看到的是Global Name Space（全局命名空間），它將線上線下存儲(chǔ)結(jié)合起來形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)視圖，從而接入傳統(tǒng)的企業(yè)存儲(chǔ)和線上的存儲(chǔ)生態(tài)，形成完整的生命周期管理。并以此解決混合云場景下的各種問題，比如數(shù)據(jù)及應(yīng)用的平滑遷移，基于策略的成本管理控制等。