大數網的作者群有一個叫“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協議的逐漸成熟，正在為整個存儲系統帶來顛覆性的改變，這種趨勢明顯。

如果再加上明年新材料TLC、3D-NAND、3D-Xpoint等面世和大規模商業化，PCIe+NVMe完全可能進入數據中心充當主存儲系統，而不是只當緩存。

一直以來，緩存都是二房丫頭的命，幫主子（數據）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（數據）完全交給她?，F在二房丫頭可以成為正房了。

我們看看這一切如何發生的。

壹 存儲當前的瓶頸在哪里？

一定程度上，閃存將磁盤換掉之后，引發的連鎖效應非常廣泛，從接口到協議，從存儲系統到網絡架構，整個系統性的改變；但改變是緩慢的，就那NVMe來說，也是經過幾年在互聯網行業的成熟，才慢慢被接受。

現在，服務器、網絡甚至于各種板卡和芯片廠商都著實為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，已經是帶寬非常高的接口了，但SSD的出現立即把這些踢到了垃圾桶。

數據保護來說，之前PCIe SSD一般在Tie0層，主要的充當角色是緩存，主要作用是頂IO壓力，而不是對應用數據的長時間儲存。但是現在，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？NONO。比如RAID6效率非常低，而且寫入次數太多，閃存使用壽命會縮短。當下針對PCIe SSD的數據保護技術可以說還處于初級階段，閃存廠商可能會自己做一個數據保護軟件。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，針對固態存儲的數據保護軟件也將是軟件廠商必爭的一個領域。

可以預料的是，PCIe SSD有望成為主流，雖然會有新的固態介質和新的硬件接口，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，但是現在PCIe SSD仍在一個發展的前期，很多系統和網絡層面的事還沒有做。

貳 NVMe over Fabric統一網絡結構？

說SSD正在改變所有，數據中心的網絡協議就可能徹底改變。為什么？

因為未來數據中心有可能是上千片PCIe SSD充當存儲主系統，用的就是NVMe over Fabric搭建。NVMe over Fabric的作用是，如何解決網絡互聯的問題。

NVMe over Fabric就是要將NVMe嫁接在各種網絡上面，這里的網絡可以是以太網（iWARP或者是RoCE）、InfiniBand等等，當然為了進一步縮減延遲，RDMA（Remote Direct Memory Access，遠程直接數據存取）在NVMe over Fabric中也是非常重要的角色。

這個架構有三點需要說明。

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

其次，對于RDMA的支持可以使得數據傳輸跳過操作系統進行，所以延遲可以得到進一步降低；

最后，隨著網絡技術的不斷演進，iWARP RDMA不是唯一的選擇，基于Omni和FC的方案應該也會有。

NVMe聯盟早在去年9月就已經發布一個新聞稿，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。

既然說是網絡中的問題，很多網絡廠商也有相關的動向，比如InfiniBand領域的高手Mellanox有一個NBDx架構，兩塊PCIe SSD可以實現百萬級的IOPS性能。還有EMC的DSSD，也是大規模的基于NVMe SSD的存儲系統，資料太少，就不說了。