计算机存储系统的核心是存储器，存储器是计算机中必不可少、用来存储程序和数据的记忆设备。
计算机的发展从单片机时代开始，历经客户服务器时代和互联网时代之后，现在正逐步走向网格时代。作为计算机系统中不可缺少的组成部分，存储系统一直伴随着计算机系统的整体发展而发展，并已成为计算机系统中发展最活跃的领域之一。许多有别于传统存储系统的新趋势日益显现，实验性产品也正从理论研究阶段逐步走向产品化实践。
一、发展历史
计算机的外部存储系统如果从1956年IBM制造出第一块硬盘算起，发展至今已经有半个多世纪了。在这半个多世纪里，存储介质和存储系统都取得了很大的发展和进步。
早期的数据存储一般以磁盘阵列等设备为外设，围绕服务器通过直连的方式进行存储。而近年来，随着网络技术的发展，服务器的数据读取范围也得到了很大拓展，逐渐实现了现在的网络存储。相较于传统存储来说，网络存储的优势更加突出，其不但安装便捷、成本低廉，并且还能够大规模的拓展存储设备，从而有效满足了海量数据存储对存储空间的需求。不过网络存储对网络资源的消耗极大，这是一项难题，为此，后来又逐渐出现了SAN存储架构。
1.传统存储系统
目前传统存储系统主要的3种架构，包括DAS、NAS和SAN。
（1）DAS（Direct-AttachedStorage，直连式存储）
顾名思义，这是一种通过总线适配器直接将硬盘等存储介质连接到主机上的存储方式，在存储设备和主机之间通常没有任何网络设备的参与。可以说DAS是最原始、最基本的存储架构方式，在个人电脑、服务器上也最为常见。DAS的优势在于架构简单、成本低廉、读写效率高等；缺点是容量有限、难于共享，从而容易形成“信息孤岛”。
（2）NAS（Network-AttachedStorage，网络存储系统）
NAS是一种提供文件级别访问接口的网络存储系统，通常采用NFS、SMB/CIFS等网络文件共享协议进行文件存取。NAS支持多客户端同时访问，为服务器提供了大容量的集中式存储，从而也方便了服务期间的数据共享。
（3）SAN（StorageAreaNetwork，存储区域网络）
通过光纤交换机等高速网络设备在服务器和磁盘阵列等存储设备间搭设专门的存储网络，从而提供高性能的存储系统。
SAN与NAS的区别，在于其提供块（Block）级别的访问接口，一般并不同时提供一个文件系统。通常情况下，服务器需要通过SCSI等访问协议将SAN存储映射为本地磁盘、在其上创建文件系统后进行使用。目前主流的企业级NAS或SAN存储产品一般都可以提供TB级的存储容量，高端的存储产品也可以提供高达几个PB的存储容量。
2.分布式存储系统
大数据导致了数据量的爆发式增长，传统的集中式存储（如NAS或SAN）在容量和性能上都无法较好地满足大数据的需求。因此，具有优秀的可扩展能力的分布式存储成为大数据存储的主流架构方式。分布式存储多采用普通的硬件设备作为基础设施，因此，单位容量的存储成本也得到大大降低。另外，分布式存储在性能、维护性和容灾性等方面也具有不同程度的优势。
分布式存储系统需要解决的关键技术问题包括诸如可扩展性、数据冗余、数据一致性、全局命名空间缓存等，从架构上来讲，大体上可以将分布式存储分为C/S（Client Server）架构和P2P（Peer-to-Peer）架构两种。当然，也有一些分布式存储中会同时存在这两种架构方式。
分布式存储面临的另外一个共同问题，就是如何组织和管理成员结点，以及如何建立数据与结点之间的映射关系。成员结点的动态增加或者离开，在分布式系统中基本上可以算是一种常态。
EricBrewer于2000年提出的分布式系统设计的CAP理论指出，一个分布式系统不可能同时保证一致性、可用性和分区容忍性（Partitiontolerance）这3个要素。因此，任何一个分布式存储系统也只能根据其具体的业务特征和具体需求，最大地优化其中的两个要素。当然，除了一致性、可用性和分区容忍性这3个维度，一个分布式存储系统往往会根据具体业务的不同，在特性设计上有不同的取舍，比如，是否需要缓存模块、是否支持通用的文件系统接口等。
3.云存储
云存储是由第三方运营商提供的在线存储系统，比如面向个人用户的在线网盘和面向企业的文件、块或对象存储系统等。云存储的运营商负责数据中心的部署、运营和维护等工作，将数据存储包装成为服务的形式提供给客户。云存储作为云计算的延伸和重要组件之一，提供了“按需分配、按量计费”的数据存储服务。因此，云存储的用户不需要搭建自己的数据中心和基础架构，也不需要关心底层存储系统的管理和维护等工作，并可以根据其业务需求动态地扩大或减小其对存储容量的需求。
二、研究热点
1.云存储
云存储通过运营商来集中、统一地部署和管理存储系统，降低了数据存储的成本，从而也降低了大数据行业的准入门槛，为中小型企业进军大数据行业提供了可能性。比如，著名的在线文件存储服务提供商Dropbox，就是基于AWS（AmazonWeb Services）提供的在线存储系统S3创立起来的。在云存储兴起之前，创办类似于Dropbox这样的初创公司几乎不太可能。
云存储背后使用的存储系统其实多采用分布式架构，而云存储因其更多新的应用场景，在设计上也遇到了新的问题和需求。比如，云存储在管理系统和访问接口上大都需要解决如何支持多租户的访问方式，而多租户环境下就无可避免地要解决诸如安全、性能隔离等一系列问题。另外，云存储和云计算一样，都需要解决的一个共同难题就是关于信任（Trust）的问题——如何从技术上保证企业的业务数据放在第三方存储服务提供平台上的隐私和安全，的确是一个必须解决的技术挑战。
将存储作为服务的形式提供给用户，云存储在访问接口上一般都会秉承简洁易用的特性。比如，亚马逊的S3存储通过标准的HTTP协议、简单的REST接口进行存取数据，用户分别通过Get、Put、Delete等HTTP方法进行数据块的获取、存放和删除等操作。出于操作简便方面的考虑，亚马逊S3服务并不提供修改或者重命名等操作；同时，亚马逊S3服务也并不提供复杂的数据目录结构而仅仅提供非常简单的层级关系；用户可以创建一个自己的数据桶（bucket），而所有的数据则直接存储在这个bucket中。另外，云存储还要解决用户分享的问题。亚马逊S3存储中的数据直接通过唯一的URL进行访问和标识，因此，只要其他用户经过授权便可以通过数据的URL进行访问。
存储虚拟化是云存储的一个重要技术基础，是通过抽象和封装底层存储系统的物理特性，将多个互相隔离的存储系统统一化为一个抽象的资源池的技术。通过存储虚拟化技术，云存储可以实现很多新的特性。比如，用户数据在逻辑上的隔离、存储空间的精简配置等。
2.智能化
存储网络化的发展，同样伴随着网络智能化的发展，其结果就是存储系统能处理更多的事情，而不像以前仅仅是存放数据的物理实体。存储系统智能化具体体现在：!存储系统分担了原来应用系统承担的部分功能。比如与某公司数据库合作，可由该公司提供一些信息，由存储设备帮助它做校验，使数据正确地存放到磁盘里，避免错误的出现，充分利用磁盘阵列冗余的计算资源；"随着磁盘阵列智能化的提高，以前很多服务器上的功能也将部分转移到存储网络和存储设备上，而服务器只集中于应用系统，数据安全、备份等大部分工作都可以放在磁盘阵列和与服务器连接的存储网络上。比如，对不同格式文件的交互访问中，原来都需要服务器文件系统进行特殊处理后转化为双方均可识别的类型才能访问，而现在某些存储系统已经可以在存储微码级对不同文件类型进行转化，使得对不同文件的访问对用户透明。需要指出的是，存储智能化的趋势中，大家似乎更倾向于把这部分智能化功能的实现放在存储网络上，而不是放在存储设备体中。
3.标准化
在传统存储系统中，除了厂商为工程师提供存储系统安装、配置和维护等必要的简单管理系统之外，并没有太多存储的专门管理系统。随着存储系统规模和功能的拓展以及复杂度的提高，存储管理已经逐步发展成为一个相对独立的存储子系统。在传统存储系统中，各大存储厂商分别为各自存储系统设计的存储管理企业标准大多互不兼容，在一定程度上严重阻碍了存储系统管理的进一步规范化。
三、发展趋势
随着人们对存储技术要求的提高，存储技术也取得了相应的发展：存储系统的升级和自动化程度也在不断提高(即“软件决定存储”，“Software defined Storage”)。IDC预测，未来几年，计算中心的存储技术将出现以下六大发展趋势：
存储系统的空间将进一步扩大，通过存储虚拟化手段可以实现存储媒介的统一管理，并避免使用筒仓(Silo)。
目前，计算中心服务器的虚拟化已经有了长足的发展――存储虚拟化是云存储的先行准备阶段。随着企业对存储需求的不断增大，存储虚拟化得以快速普及。
云存储发展的越来越成熟，云服务供应商也对这方面表现出浓厚的兴趣。
运营成本(OPEX)代替投资成本(CAPEX)已经成为不争的事实。云交付模式(Cloud-Delivery-Modell)具有非常大的灵活性和可伸缩性，可以灵活调整工作量。不过尽管如此，云存储在普及的过程中依然会遇到各种各样的障碍，IT服务供应商必须做好思想准备。
价格不菲的闪存技术的主要优势在于其IOPS(每秒输入/输出操作)性能良好。
随着闪存技术价格的下降，企业计算中心未来也将用SSD(固态硬盘)取代基于硬盘的存储媒介。SSD/闪存技术对于自动分层存储技术(AST, Automated Storage Tiering)的发展起着至关重要的作用。
通过为储存的数据自动分层，例如把经常使用的数据分层存放，可以让用户迅速读取经常使用的数据，产生良好的用户体验。通过实时数据转移，储存系统的使用效率可以得到提高，而且使用费用也可以降低。不过，使用AST技术的前提是要实现存储虚拟化。
聚合型系统可以通过集成存储系统、服务器以及网络大大提高性能。聚合型系统还可以跟传统的IT基础设施同步运行，可以减少厂商锁定(Vendor lock-in)带来的尴尬，方便引进新技术。
结构横向发展的存储技术使得数据在存储的过程中要经过许多服务器主机、控制器，并产生一个自己的命名空间；这一技术还支持多服务协议下的数据存储(联合存储)。
除此之外，这一技术的优势还包括可伸缩性强、储存能力强、操作不具破坏性以及管理简便等等。不过目前这一技术的知名度还不是很高。
作为计算机系统发展最活跃的领域之一，存储系统的发展趋势在一定程度上折射出了计算机的整体发展趋势。但是，就像其他技术领域的发展一样，许多技术目前还主要停留在概念和规划阶段，更多的技术标准还有待于进一步规范和实现。从这个意义上讲，存储系统从传统存储演变为公共存储资源设施将经历一个相当漫长的过程，存储系统的发展趋势和生命力究竟如何，还需要实践的证明和检验。
参考文献：
[1] 毛宇星. 存储系统未来发展的新趋势[J]. 中国金融电脑, 2004, 000(003):59-62.
[2] 许鲁. 存储系统的未来发展趋势[J]. 中国传媒科技, 2006, 000(003):30-35.
[3] 李从武. 存储技术的未来发展方向[J]. 通信世界, 2002(32):33.