顶会FAST26最佳论文｜阿里云本地存储的过去、现在与未来
作为存储系统领域的顶会，USENIX FAST 每年的论文都代表着全球存储技术的工业化前沿与学术创新方向。在2026年第24届FAST大会上，上海交通大学与阿里云、Solidigm联合发布的《Here, There and Everywhere: The Past, the Present and the Future of Local Storage in Cloud》，堪称云本地存储领域的“史诗级实践白皮书”，也获得了FAST‘26 “Awarded Best Paper!”
这篇论文首次完整公开了阿里云从2017年到2023年，三代商业化云本地存储架构的完整演进路径、核心设计取舍、大规模落地数据，更提出了突破本地存储物理架构天花板的下一代混合方案。
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一、背景：云本地存储的核心矛盾——性能红利与架构瓶颈
在正式拆解三代架构之前，我们需要先搞清楚：云厂商为什么要死磕本地存储？它的核心价值与天生短板到底是什么？
1. 云本地存储的本质与核心价值
云本地存储（也叫临时存储/Ephemeral Storage），是AWS、Azure、阿里云等头部云厂商的核心存储品类，其核心架构是将SSD/HDD物理直连到计算服务器，通过虚拟化技术以虚拟磁盘（VD）的形式暴露给虚拟机/裸金属实例。和计算存储分离的云盘（EBS）相比，它的核心优势是近物理盘的极致性能：
没有数据中心网络的两跳开销，延迟可压缩到十微秒级；
能充分释放NVMe SSD的硬件性能，IOPS和吞吐上限远高于同规格云盘；
成本远低于高性能云盘，是CDN缓存、大数据Shuffle、AI推理中间结果存储等场景的刚需。
论文中给出的实测数据显示，阿里云第三代本地存储RISTRETTO的虚拟盘，4KB随机读IOPS可达900K，顺序读吞吐6.7GB/s，读延迟77μs，和企业级PCIe Gen4 NVMe物理盘的性能差距几乎可以忽略不计。
2. 绕不开的两大核心挑战
云本地存储的演进，始终围绕着两大核心矛盾展开：
硬件性能红利与软件栈瓶颈的矛盾：2017-2023年，企业级NVMe SSD的4KB随机读IOPS从50万飙升到150万，顺序吞吐从PCIe Gen3的3GB/s翻倍到Gen4的6GB/s。但传统内核态存储栈，在高IOPS场景下会触发频繁的上下文切换，论文实测显示，内核栈方案最多只能发挥NVMe SSD 9.54%的IOPS能力，CPU占用却高达140%，完全无法承接硬件的性能红利。
极致性能与云原生能力的矛盾：物理直连的架构带来了极致性能，但也天生存在三大短板（论文中定义为LDL_1-3）：
可用性弱：本地盘年故障率约0.44%，一旦盘坏，用户业务会面临小时级不可用，且无原生冗余机制；
弹性差：容量和性能上限被物理服务器的SSD规格锁死，无法像云盘一样秒级扩缩容；
可访问性差：只能在大规模