原標題：提速存儲行業(yè)進化的，竟然是阿里云

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60多年前，世界上第一臺硬盤問世時，不知道他們是否可曾預料到今天的硬盤那么能裝。請注意，是臺不是塊。IBM Model 350，世界上第一臺硬盤，由50塊24英寸的磁盤構成，總?cè)萘坎坏?MB，體積卻是兩臺冰箱的大小。而今天，單塊硬盤的最大容量已經(jīng)逼近20TB，體積卻只比手機大一些。

在半個多世紀的發(fā)展進程中，存儲的進步看在眼里，從磁盤一直到SSD，脫胎換骨的變化就有很多次。毫無疑問，作為重要的基礎技術組成，它和計算、網(wǎng)絡等為推動近代的幾次信息技術革命發(fā)揮了巨大的作用。

但同時一個不可否認的事實是，在共同進步的過程中，存儲掉隊了，近些年表現(xiàn)尤甚。當摩爾定律式微，我們看到了計算技術的百花齊放，ARM、GPU、量子計算……同樣的，網(wǎng)絡短短幾年間就從1G到10G，現(xiàn)在100G算不上新鮮事，400G已經(jīng)在路上。反觀存儲，從HDD不斷提高轉(zhuǎn)速、加大容量，到SSD的出現(xiàn)，提升也很可觀，但一和計算、網(wǎng)絡比就會發(fā)現(xiàn)問題。

木桶理論中，一只水桶能裝多少水取決于最短的那塊木板。計算、網(wǎng)絡跑的快，存儲必然拖后腿。云時代，這種差距體現(xiàn)的更明顯。你能想象SSD云盤的性能遠不及本地SSD嗎？換句話說，SSD帶來的存儲性能變革在云上基本沒有體現(xiàn)。在云代表著未來的大背景下，這顯然是不能接受的。

存儲亟待一次大的創(chuàng)新，來抹平與計算、網(wǎng)絡之間的差距，特別是云上存儲。

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我們正進入一個數(shù)據(jù)井噴的時代。多年前，我們暢想車聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)院聯(lián)網(wǎng)、工廠聯(lián)網(wǎng)……一切聯(lián)網(wǎng)。今天，在5G的助推下，AIoT時代正在加速到來。而隨著新時代的到來，首先必須面臨的一個難題就是大量數(shù)據(jù)如何解決。

有多大？IDC去年發(fā)布的《世界的數(shù)字化 從邊緣到核心》調(diào)研報告指出，全球數(shù)據(jù)量將從2018年的33ZB增至2025年的175ZB。

如何解決？把這些數(shù)據(jù)存起來倒并不難，畢竟硬盤容量越來越大。但存儲不是目的，數(shù)據(jù)的價值在利用，越用越有用，這對存儲系統(tǒng)的要求就更高了。數(shù)據(jù)得保證安全、可靠，同時要保證可用，需要的時候不掉鏈子，另外性能還得好、性價比要高……

當把所有這些用戶需求和市場上的產(chǎn)品做對比時，會發(fā)現(xiàn)中間存在一個斷檔，本地SSD盤性能還可以，但是安全性、可靠性、性價比有待商榷，云盤在后幾個方面表現(xiàn)的還不錯，但性能是最大的瓶頸。

用戶要的是能兼顧各個維度需求的產(chǎn)品，于是我們能看到存儲創(chuàng)新的兩個大方向，一個是本地存儲系統(tǒng)不斷改善安全性、可靠性、性價比，一個是云上存儲不斷提升性能。

因此歸根結(jié)底，存儲亟待一次大的革新，表面原因是它落后于計算、網(wǎng)絡技術的發(fā)展，根源則在于存儲技術已經(jīng)跟不上用戶需求的變化。

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阿里云是引領此次存儲變革的中堅力量之一。可能此前，業(yè)界更多關注的是阿里云針對AIoT領域發(fā)布的芯片（平頭哥玄鐵910），抑或是物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)Alios Things。

但殊不知，阿里云在去年年初還同期推出了業(yè)界首個百萬IOPS、百微秒延時的ESSD（增強型SSD，也可理解為企業(yè)級SSD），只不過較長一段時間內(nèi)其都處于測試、完善的狀態(tài)，并沒有太多亮相。直到今年6月28日，阿里云正式宣布ESSD商用，我們才關注到原來ESSD已經(jīng)有那么多應用。

簡單將ESSD和芯片及物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)做個類比，如果說阿里云的芯片和物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)在業(yè)界還有很多可以對標的產(chǎn)品，那ESSD可以說一騎絕塵，用驚艷來形容一點不為過。

這里舉一個友商產(chǎn)品的參數(shù)做對比，其增強型SSD云盤是從2.4萬IOPS提升到了20萬IOPS，而阿里云則是直接從2萬提升到了100萬，差距之大顯而易見。

由此也就不難理解為什么業(yè)界會如此評價阿里云ESSD，說阿里云打破了存儲行業(yè)多年的瓶頸。同時也不難想象，一場關于存儲的軍備競賽很快就將上演，阿里云將成為所有廠商的對標標的。

阿里巴巴研究員、阿里云智能存儲產(chǎn)品資深總監(jiān)Alex Chen

之所以這樣說，是因為還有一個非常殘酷的現(xiàn)實。根據(jù)IDC預測，到2020年，公共云存儲量將超過個人設備總存儲量；2022年，公共云存儲量超過企業(yè)數(shù)據(jù)中心總存儲量；2025年公共云存儲量占有50%總存儲量。落后意味著沒有未來。

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阿里云ESSD是如何做到遠超業(yè)界水準的？

如果我說，阿里云ESSD首次采用智能分布式元數(shù)據(jù)管理方式，突破集群管理的能力邊界；在業(yè)內(nèi)首次將存儲軟件與SSD融合設計用于云存儲場景；重新定義了新型的芯片和硬件；開發(fā)了新的網(wǎng)絡協(xié)議……

你可能會覺得阿里云很牛，但其實沒有什么直觀印象。但如果借用阿里巴巴研究員、阿里云塊存儲產(chǎn)品資深研發(fā)總監(jiān)朱家稷的表述，相信你馬上就能明白ESSD背后的秘密，核心在于強大的盤古2.0分布式存儲引擎。

演講中，他講了一個很形象的對比，如果我們想培養(yǎng)一個世界級的運動員，可能會關注三方面，一是希望他有非常好的身體素質(zhì)，速度、反應、耐力、力量都是一流的；二、教會他這個項目的所有技巧，能夠讓他很好的協(xié)調(diào)自己的身體，發(fā)揮最大的潛能；三、把他帶到各種世界級的大賽去磨練。

阿里云打造盤古2.0也是遵循這樣的思路，首先重新定義存儲的網(wǎng)絡和硬件，相當于一個強健的體魄；其次，算法、架構不斷優(yōu)化，使其能夠處理、應對各種突發(fā)事件；最后，把它放到阿里巴巴的各種應用場景里，后者擁有世界最頂級的賽場。

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進一步把阿里云的創(chuàng)新重新梳理一遍，邏輯就很清晰了。

硬件層，將存儲軟件與SSD融合設計；重新定義新型的芯片和硬件，比如在存儲芯片方面，自研Aliflash SSD，通過開放接口的方式進一步提升存儲系統(tǒng)效率，再比如自研神龍服務器，通過MoC 卡提供 IO虛擬化的硬件卸載，持續(xù)加速存儲和網(wǎng)絡IO；開發(fā)新的網(wǎng)絡協(xié)議……

這里著重講一下網(wǎng)絡方面，存儲的性能和很多因素有關，而網(wǎng)絡絕對算得上關系最密切的一個，網(wǎng)絡的速度、穩(wěn)定性對存儲都會造成巨大的影響。

速度層面，存儲網(wǎng)絡從10G、25G，再到100G，以及即將到來的400G，發(fā)展很快。相較之下，穩(wěn)定性有些落后。為此阿里云自研用戶態(tài)TCP Luna，發(fā)展增強型的RDMA數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，使高性能網(wǎng)絡系統(tǒng)穩(wěn)定性大增的同時，還提升了IO性能。

另外，在向100Gbps演進的過程中，阿里云首創(chuàng)HPCC高性能流控算法，對于保障網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和性能的一致性有非常大的幫助。值得一提的是，這一算法核心思想還在2019年的 SIGCOMM上得到發(fā)表。

軟件層，阿里云在算法和架構方面加入了很多創(chuàng)新，比如智能預測的技術，通過分級的智能調(diào)度，借助微妙級的多流映射QoS，能夠預防硬件的瞬時故障，實現(xiàn)快速發(fā)現(xiàn)、快速隔離，保證系統(tǒng)的可靠性、可用性。

經(jīng)過改造，然后把盤古2.0投入阿里巴巴這個大的練兵場，每年的雙十一就是最好的鍛煉機會。

最終，成就了盤古2.0，也成就了ESSD。如果細數(shù)每一項革新，看起來都比較細微，可能只是比原來好一點，但這么多創(chuàng)新加起來，效果就不能再用加法衡量，而變成了乘法。50倍的性能提升，不是一點點改變就能實現(xiàn)。

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雖然正式宣布商用才1個多月，但ESSD的增長是驚人的。據(jù)阿里巴巴研究員、阿里云智能存儲產(chǎn)品資深總監(jiān)Alex Chen介紹， 60%的阿里云頭部客戶在使用ESSD，截至當前，ESSD的存儲規(guī)模已經(jīng)達到100PB。一個了不起的成就。下面舉幾個具體的應用案例，看看ESSD能帶來什么提升：

• 全球領先的游戲直播分析平臺，在核心業(yè)務日志場景下全面使用ESSD云盤，降低業(yè)務時延90%；
• 全球第一的港口機械行業(yè)領導者，在SAP HANA上云關鍵業(yè)務中，全面使用ESSD云盤，提升性能300%；
• 亞洲領先的社交網(wǎng)絡公司，在彈性擴容場景下，ESSD提升業(yè)務峰值性能300%；
• 國內(nèi)領先的互聯(lián)網(wǎng)貨運調(diào)度平臺，在核心訂單系統(tǒng)、日志系統(tǒng)及容器場景下，全面使用ESSD云盤，提升關鍵業(yè)務數(shù)據(jù)庫性能100%；
• 國內(nèi)領先的創(chuàng)新型金融科技公司，在分析業(yè)務應用中使用ESSD作為TiDB的核心存儲，相比本地盤方案可靠性提升1萬倍；

這樣的例子還有很多。據(jù)悉，ESSD已經(jīng)大規(guī)模應用于數(shù)據(jù)密集型行業(yè)，包括自動駕駛、電商交易、互聯(lián)網(wǎng)直播等領域，并且還在快速擴展至更多行業(yè)、更多客戶。

阿里云提速的不僅僅是這些使用ESSD的應用場景，以及這些客戶的業(yè)務效率，阿里云更是在提速整個存儲行業(yè)的發(fā)展。

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