（文章來源：網絡整理）

云世界正在出現一類新的存儲系統。在概述這種新興的存儲系統與現有存儲的區別之前，我們將回顧廣泛的行業趨勢和云數據中心要求。以數據為中心：隨著應用程序處理高帶寬數據流，它們變得越來越以數據為中心。傳統的x86服務器在處理此類工作負載方面效率低下。

異構計算：異構計算正變得司空見慣。除了傳統的x86服務器，GPU，ASIC，FPGA和推理引擎的使用也大大增加。高速網絡：公有云已移至100Gbps網絡，企業很快也會這樣做。新的存儲結構：結構上的NVMe（NVMeoF）已成為將共享的高性能存儲系統連接到服務器的新標準。這使得分類存儲的性能幾乎無法與本地存儲區分開。

新的存儲層次結構：熱門數據主要存儲在SSD中，因為它們的價格迅速下降。HDD的使用僅限于冷數據。安全性：安全威脅正在加劇。此外，多個租戶希望在云中隔離數據。工作負載多樣性：云數據中心同時運行許多租戶的許多不同工作負載。因此，存儲系統需要能夠支持廣泛的性能和耐用性要求。

SKU激增：工作負載的多樣性會導致服務器SKU激增，因為每個工作負載都需要一臺服務器，其服務器的核心類型和數量，內存大小，本地和遠程存儲，GPU數量以及網絡連接可能有所不同。例如，AWS支持200多種實例類型。不可預測的性能：如果延遲不可預測，則許多云應用程序將無法使用。他們期望即使在網絡利用率很高的情況下也能保持一致的延遲。

擱淺的資源：如果一臺服務器沒有足夠的本地存儲，而另一臺服務器擁有的資源過多，則使用本地存儲會導致資源擱淺。低效率的I / O處理：傳統的x86服務器在處理I / O方面效率低下。典型服務器的一半核心用于I / O。只有其余的可用于客戶工作負載。鑒于上述趨勢和挑戰，云數據中心需要一種新型的存儲。

該存儲系統支持NVMeoF，特別是使用基于以太網的IP。與當前的企業或云存儲不同，這可以使遠程塊存儲與本地存儲一樣快（文件服務可以建立在快速塊存儲之上）。使用遠程存儲來模擬本地存儲可以減輕對使用不同本地存儲選項支持服務器SKU的需求。由于所有資源都可以遠程池化并可以分配給任何服務器，因此它也消除了資源滯留的問題。

為了獲得一致的性能，即使網絡擴展到數百個機架并且利用率很高，網絡和存儲系統也必須支持低尾部延遲。這要求使用可以支持低尾部延遲的新型傳輸協議，還需要使用SSD中新興的功能，例如可預測的延遲模式。對于大型或高度擁塞的網絡，當前的企業和云存儲系統無法維持較低的尾部延遲。

存儲系統需要支持多種工作負載和多租戶。對于存儲系統暴露的每個卷，應該可以分別指定所需的耐用性級別。同樣，必須為每個卷支持最低性能保證。最后，應該可以使用不同的密鑰對每個卷進行加密。

相反，當前大多數企業和云存儲系統對所有卷都支持一種級別的持久性。存儲系統必須能夠支持線速加密和壓縮。隨著多租戶云中不斷增加的安全威脅級別，必須同時支持網絡加密和靜態加密。典型的企業系統無法支持數百Gbps的線速加密。此外，企業和云存儲系統都通常不支持高速在線壓縮。

存儲系統必須能夠橫向擴展。這有幾個含義：首先，與企業存儲系統不同，單個存儲節點的設計不具備高可用性。相反，該系統旨在處理組成存儲系統的一個或多個節點的故障。節點和SSD故障恢復應該非常快。其次，數據保護編碼方案（EC或RAID）必須跨高性能存儲節點（而不是跨存儲節點運行）。很少有企業存儲系統具有此功能。當EC打開時，仍然有可接受的性能。大多數企業和云存儲系統都關閉EC，或在后臺關閉EC，以避免性能下降。

最后，存儲必須擴展到數千個節點。為此，必須將存儲系統設計為將數據平面和控制平面分開。這是在網絡中稱為SDN的概念，但它是存儲的新概念。我們不知道有任何將數據平面和控制平面分開的企業存儲系統。由于x86在處理以數據為中心的工作負載方面的限制，可能需要部署更新的I / O處理器來構建這些存儲系統。
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