從早期的Hard Drive，到后來的SSD，以及最新的Persistent Memory（持久內存）。Hard Drive大概在十毫秒左右的時延，到SSD是亞毫秒的時延，到Persistent Memory（持久內存）直接到了納秒級的時延表現，可以看到整個存儲介質是在快速的進化當中。而從另外一個角度講，我們對存儲介質的性能行為定義也在發生著變化。不光是單純的IOPS或者Throughput，現在也更加關注性能的可靠性和穩定性方面。

而存儲介質只是存儲系統的一部分，存儲系統的不同的部署形態對整個存儲性能也有很大的影響或約束。早期單機的類似DAS直連的形態，性能受限于外部總線的發展；在數據中心的部署下，會看到SAN或者NAS的存儲形態，性能行為也受到Fabric的影響，如Ethernet、FC，InfiniBand和NVMe over fabric等；而在云環境下，特別是在混合云環境下，數據在公共云和專有云中之間自由流動，如何從用戶的角度實現統一的數據視圖以及統一的存儲性能表現，是一個比較大的挑戰。

我們看一下云環境下工作負載的部署策略。從傳統的觀點來說，云端提供計算和存儲的彈性，適合動態或較難預測的工作負載，同時提供更好的運維管理能力；而私有的數據中心更多是IO或計算密集的場景，或者是對時延要求比較高的形態，這也是傳統架構的特點。

而如今，公共云在快速的演進當中，整個公共云的存儲生態也在不斷的擴展，覆蓋更豐富的業務負載。例如，性能上阿里云發布了百萬IOPS和亞毫秒時延的ESSD；而存儲形態上，提供OSS對象存儲，容量型及性能型NAS，彈性的塊存儲服務等；而從上層的數據層面來看，提供緩存、消息隊列，以及RDS，NoSQL等多樣的數據服務。

但顯而易見的是，未來很長時間都會是公共云、專有云共存的形態。所以，如何實現公共云和專有云之間數據的自由流動，如何做到業務無感知，用戶不需要關注數據的位置，實現數據的融合和自由遷移非常重要。理想狀態下，公共云和專有云之間的連接應該是如圖所示的狀態，使得公共云的計算側能訪問線下的數據，線下計算能訪問線上的存儲，存儲和存儲之間能實現統一的管理，這是我們需要做到的。

這是當前最常見的線下存儲和線上存儲之間的互聯狀態。將傳統的存儲陣列進行擴展，提供了與云相集成的能力，從而充分利用云端存儲在彈性和低成本，以及安全和高可靠性上的優勢，使得存儲陣列承載高性能場景之外更多的業務形態，這是非常直觀的需求。

傳統存儲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構。很自然，我們可以把當前云端存儲，例如阿里云OSS存儲看作新的存儲層次。通過引入云緩存、云分層、云備份等服務，可以按策略實現數據在本地的高性能存儲以及云端的自由放置，從而實現存儲在成本，安全和高可用上的優化，這是一個直接的云集成解決方案。

另外，我們經常會遇到的“Cloud Burst”問題，需要云上彈性的計算能力解決云下動態的數據處理需求。這時候線上的計算和線下的存儲如何互聯，如何保持像線下計算訪問線下存儲那樣的一致的性能行為，是要解決的一個問題。

當前的一個解決方案是“Colocation”的部署方式。線下的IDC實現企業托管的高性能存儲陣列和公共云高速連接PoP點的直接互聯，從而保證云上計算服務對線下存儲的低時延訪問，使得計算能平滑遷移到云端。當然，這種場景有一些限制，受限于公共云高速連接以及IDC機房的地域分布限制，同時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，然后根據鏈路時延進行評估和可行性分析。

這是一個基于“Colocation“的典型的云分析業務場景。用戶在邊緣側（Edge Storage）進行數據收集；邊緣側與Colocation服務下的高性能存儲通過數據復制服務進行數據交互；而高性能存儲和ECS計算實例之間，基于高速的數據訪問，反復迭代計算生成訓練模型，然后將模型同步到邊緣側，在邊緣進行推斷。

上面的云集成和“Colocation”兩個方案解決了線上存儲和線下存儲以及線下存儲和線上計算的集成，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作為資源池做統一的管理，從而對計算來說，如何做到存儲無差別，這也正是我們混合云需要解決的問題。

Gartner在新興技術成熟度曲線中認為云存儲網關是一個淡化中的存儲形態，這里其實是把存儲網關單純的當成傳統的協議橋接。而我們將網關看作一個演進的存儲形態：一方面，它會比其他存儲更靠近計算側，它會擁抱高性能存儲介質帶來的變化，比如SSD或者Persistent Memory，從而作為一個高性能Cache形態；而另一個方面，云存儲網關承載傳統SDS（軟件定義存儲）的業務，作為存儲虛擬化的一部分，幫助我們把線上線下的異構存儲形態集成起來，讓用戶的存儲成為一個整體。

我們實現了這樣的云存儲網關，它可以看做是云存儲生態的一部分。對外的前端支持不同的存儲協議，包括iSCSI，對象或者NAS，后端對接我們的傳統數據中心和公共云。通過實現了一個虛擬化的存儲層次，既可以對接線上的不同的存儲生態，像我們的云端OSS和NAS，也可以對接線下的存儲生態，最終形成統一的Storage Pool（存儲池）的概念。我們也支持靈活的部署方式，既有Virtual Appliance（虛擬化設備），也有Bare metal（裸金屬）的部署。

整體上它實現了一個全局的緩存服務，這種緩存服務與我們現有的分布式緩存在實現上有不一樣的地方。舉個例子，針對不同客戶的場景我們會有不同的一致性實現，比如在多點協同的場景，很多只需要最終一致性的語義。所以云存儲網關會考慮混合云場景下性能和一致性間的多種權衡和實現策略，以適應的不同業務需求。

所以，從宏觀的角度看云存儲網關的形態，它可以支持線上線下部署，靠近線上線下計算側。用戶看到的是Global Name Space（全局命名空間），它將線上線下存儲結合起來形成統一的數據視圖，從而接入傳統的企業存儲和線上的存儲生態，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，比如數據及應用的平滑遷移，基于策略的成本管理控制等。