1. 使用内存作为存储介质

如上图是存储金字塔，展示了存储介质价格与速度的关系。

目前，企业之所以广泛采用磁带和磁盘作为存储介质，主要是因为它们的价格优势。市场价格受市场供需影响，即便是价格较高的存储介质，如果生产成本低廉，具有足够大的市场，生产过程中的良品率高，那么其市场价格也会降下来。

市场的平衡点在于，存储介质能够满足消费者的需求，同时消费者愿意支付的价格能够覆盖生产成本。然而，这种平衡并非一蹴而就，产能的投入需要较长周期，而价格竞争却是瞬息万变，这种长短周期的不匹配导致了市场价格的波动。

我们对存储介质的速度和容量的需求在不断增长，总是追求更快、更经济、更大容量的存储解决方案。这种需求的增长将推动市场平衡点的移动，催生新的需求，同时也促进了存储技术的创新与发展。

将内存作为存储介质存在两大挑战：成本高昂和断电后数据丢失。

价格的问题，要交给需求，如果需求端大爆发，内存作为存储介质的价格就会降下来。掉电易失，可以从软硬件层面解决。软件层面，可以通过冗余、纠删码重建等方式提高数据的可靠性；硬件层面有英特尔的傲腾作为先烈可以借鉴。当然，也可以不解决掉电易失的问题，掉电易失只是在传统场景下是缺点，如果在一个需要保密的场景下呢？掉电易失，可能成为一个很好的解决方案。寻找新的场景、高附加值的需求，也是一个不错的思路。

基于以上考虑，我认为直接使用内存作为存储介质，在未来是一个可选的方案。​但这不意味着，会成为主流方案，而只是在某些场景下，会带来很大的便利或收益。

2. 分布式的内存存储

如果仅仅只是在一台设备上创建一个存储区域，那么使用 tmpfs 就可以做到。

因此，分布式、支持横向扩展是 MemoryFS 的一个必要的特性。

如上图是 MemoryFS 的元数据与数据分离的存储架构。

直接使用 Redis 存储元数据，其实是一个非常不错的选择。在使用 JuiceFS 社区版时，我首选也是使用 Redis 作为元数据存储，Redis 只需要 1GB 的内存就能够支持约 2TB 的数据存储。

另外一种方案是，使用 RocksDB 和 Raft 实现一个分布式的元数据存储，这样会带来更加便捷的部署、更加可定制的存储方案。

3. 支持 POSIX 协议

在 Linux 系统上，支持 POSIX 协议的存储能够挂载到文件系统中，提供远程访问能力，能够扩展应用场景。

而常见的支持 POSIX 协议的方式是使用 Fuse，JuiceFS、SeaweedFS 也都是基于 Fuse 提供的 POSIX 协议。

在 https://github.com/torvalds/linux/tree/master/fs 中可以看到一般的文件系统 ext4、btrfs 等都是内核中实现的。而 Fuse 提供了一种不用修改内核，就能实现自定义文件系统的方法。

如上图，使用 Fuse 主要分为如下步骤:

• 挂载到文件系统中。执行 ./hello /tmp/fuse, 将文件系统挂载到 /tmp/fuse 中。图中使用的是 libfuse 库，但其实也有其他语言库，比如 golang 的 https://github.com/hanwen/go-fuse。在 ./hello 程序中需要实现指定的接口，对接到外部的存储介质中。
• 使用文件系统。执行 ls /tmp/fuse，可以看到文件系统中的文件列表。在执行命令时，通过 libc 进行系统调用，经过内核中的 Fuse 模块转发给 hello 程序，然后 hello 程序响应 ls 命令对应的文件系统 API。

如上图，需要创建 MemoryFS Workers 组成的 Cluster 提供存储服务，使用时，通过一个本地 Fuse 程序挂载到当前目录即可。

4. 总结

本篇主要是记录一些构想，将内存作为存储介质对外提供存储能力，主要内容如下:

• 内存介质作为存储介质，在未来是一个可选的存储方案
• 分布式、支持横向扩展是 MemoryFS 的一个必要的特性
• MemoryFS 需要支持 POSIX 协议，提供远程访问能力