大數(shù)網(wǎng)的作者群有一個叫“大王”的，專門研究存儲。近期寫了一系列的科普文章，知識點(diǎn)很多。這里把他說的資料全部整理了一下，來一起研究存儲的未來。

存儲有什么未來？可以預(yù)見的是，由于SSD的價格的不斷下降，以及PCIe接口的不斷完善，加上NVMe協(xié)議的逐漸成熟，正在為整個存儲系統(tǒng)帶來顛覆性的改變，這種趨勢明顯。

如果再加上明年新材料TLC、3D-NAND、3D-Xpoint等面世和大規(guī)模商業(yè)化，PCIe+NVMe完全可能進(jìn)入數(shù)據(jù)中心充當(dāng)主存儲系統(tǒng)，而不是只當(dāng)緩存。

一直以來，緩存都是二房丫頭的命，幫主子（數(shù)據(jù)）救急，過度一下IO；可二房丫頭雖然顏值高，可價格貴，身子嬌貴，主子可不敢把金銀財寶（數(shù)據(jù)）完全交給她?，F(xiàn)在二房丫頭可以成為正房了。

我們看看這一切如何發(fā)生的。

壹 存儲當(dāng)前的瓶頸在哪里？

一定程度上，閃存將磁盤換掉之后，引發(fā)的連鎖效應(yīng)非常廣泛，從接口到協(xié)議，從存儲系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，整個系統(tǒng)性的改變；但改變是緩慢的，就那NVMe來說，也是經(jīng)過幾年在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的成熟，才慢慢被接受。

現(xiàn)在，服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)甚至于各種板卡和芯片廠商都著實(shí)為SSD方方面面騷動了一番。

具體有這么幾個方面：

接口來說，磁盤時代6Gb/s的SATA和12Gb/s 的SAS，已經(jīng)是帶寬非常高的接口了，但SSD的出現(xiàn)立即把這些踢到了垃圾桶。

數(shù)據(jù)保護(hù)來說，之前PCIe SSD一般在Tie0層，主要的充當(dāng)角色是緩存，主要作用是頂IO壓力，而不是對應(yīng)用數(shù)據(jù)的長時間儲存。但是現(xiàn)在，PCIe SSD要做主存儲，首先要解決的就是如何將多個PCIe SSD組合成為一個存儲池了。

再用硬盤時代的RAID技術(shù)？NONO。比如RAID6效率非常低，而且寫入次數(shù)太多，閃存使用壽命會縮短。當(dāng)下針對PCIe SSD的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)可以說還處于初級階段，閃存廠商可能會自己做一個數(shù)據(jù)保護(hù)軟件。但是由于閃存廠商多有硬件的基因，所以這類軟件未來必然走向閃存陣列。另一方面，針對固態(tài)存儲的數(shù)據(jù)保護(hù)軟件也將是軟件廠商必爭的一個領(lǐng)域。

可以預(yù)料的是，PCIe SSD有望成為主流，雖然會有新的固態(tài)介質(zhì)和新的硬件接口，但是這需要時間也需要大量的投入，同時磁盤走向沒落已經(jīng)是沒跑的事了。

其次，雖然PCIe SSD很熱，特別是NVMe成熟之后，但是現(xiàn)在PCIe SSD仍在一個發(fā)展的前期，很多系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)層面的事還沒有做。

貳 NVMe over Fabric統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)？

說SSD正在改變所有，數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就可能徹底改變。為什么？

因?yàn)槲磥頂?shù)據(jù)中心有可能是上千片PCIe SSD充當(dāng)存儲主系統(tǒng)，用的就是NVMe over Fabric搭建。NVMe over Fabric的作用是，如何解決網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的問題。

NVMe over Fabric就是要將NVMe嫁接在各種網(wǎng)絡(luò)上面，這里的網(wǎng)絡(luò)可以是以太網(wǎng)（iWARP或者是RoCE）、InfiniBand等等，當(dāng)然為了進(jìn)一步縮減延遲，RDMA（Remote Direct Memory Access，遠(yuǎn)程直接數(shù)據(jù)存取）在NVMe over Fabric中也是非常重要的角色。

這個架構(gòu)有三點(diǎn)需要說明。

首先，前端和后端都是基于NVMe的，并且與iSCSI和TCP/IP共用一個網(wǎng)絡(luò)；

其次，對于RDMA的支持可以使得數(shù)據(jù)傳輸跳過操作系統(tǒng)進(jìn)行，所以延遲可以得到進(jìn)一步降低；

最后，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷演進(jìn)，iWARP RDMA不是唯一的選擇，基于Omni和FC的方案應(yīng)該也會有。

NVMe聯(lián)盟早在去年9月就已經(jīng)發(fā)布一個新聞稿，說是在舊金山的IDF上會有NVMe over Fabric的解決方案demo展出，而最早成型的解決方案有望在2016年出現(xiàn)。

既然說是網(wǎng)絡(luò)中的問題，很多網(wǎng)絡(luò)廠商也有相關(guān)的動向，比如InfiniBand領(lǐng)域的高手Mellanox有一個NBDx架構(gòu)，兩塊PCIe SSD可以實(shí)現(xiàn)百萬級的IOPS性能。還有EMC的DSSD，也是大規(guī)模的基于NVMe SSD的存儲系統(tǒng)，資料太少，就不說了。

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