关于块存储,文件存储,对象存储方面的知识在知乎上看到了个很好的解答:https://www.zhihu.com/question/21536660
通俗易懂,查了些资料做了详细的补充。
块存储
<代码>典型设备:磁盘阵列,硬盘 块存储主要是将裸磁盘空间整个映射给主机使用的。 就是说例如:磁盘阵列里面有5块硬盘,然后可以通过划逻辑盘,做Raid,或者LVM等方式逻辑划分出N个逻辑的硬盘。但是逻辑盘和物理盘是两个完全不同的概念。假设每个硬盘100克,共5个有硬盘,划分为逻辑盘也为5个,每个100克,但是这5个逻辑盘和原来的5个物理盘意义完全不同了,例如第一个逻辑盘第一个20克可能来自物理盘1,第二个20克来自物理盘2,所以逻辑盘是多个物理盘逻辑虚构出来的硬盘。 接着块存储会采用映射的方式将这几个逻辑盘映射给主机,主机上面的操作系统会识别到有5块硬盘,但是操作系统是无法区分到底是物理盘还是逻辑盘,它一概就认为只是5块裸的物理硬盘而已,跟直接拿一块物理硬盘挂载到操作系统没区别,至少操作系统感知上没有区别的。 在此方式下,操作系统还需要对挂载的裸硬盘进行分区,格式化后,才能使用,与平常主机内置的硬盘无差异。 优点 (1)这种方式的好处当然是因为通过了Raid与LVM等手段,对数据提供了保护; (2)可以将多块廉价的硬盘组合起来,称为一个大容量的逻辑盘对外提供服务,提高了容量; (3)写入数据时,由于是多块磁盘组合出来的逻辑盘,所以几块硬盘可以并行写入的,提升了读写效率; (4)很多时候块存储采用圣架构组,网传输速度以及封装协议的原因,使得传输速度和读写效率得到提升 缺点 (1)采用圣架构组网时,需要额外为主机购买光纤通道卡,还要购买光纤交换机、造价成本高; (2)主机之间数据无法共享,在服务器不做集群的情况下,块存储裸盘映射给主机,在格式化使用后,对于主机来说相当于本地盘,那么主机一个的本地盘根本不能给主机B去使用,无法共享数据 (3)不利于不同操作系统主机间的数据共享:因为操作系统使用不同的文件系统,格式化后,不同的文件系统间的数据是共享不了的,例如一台这个主题,文件系统是FAT32/NTFS,而linux是EXT4, EXT4是无法识别NTFS的文件系统的。
文件存储
<代码>典型设备:FTP, NFS服务器 为了克服文件无法共享的问题,所以有了文件存储。 文件存储也有软硬一体化的设备,但是其实一台普通的PC机,只要装上合适的操作系统和软件,就可以假设FTP与NFS服务了,架上该类服务之后的服务器,就是文件存储的一种了。 主机一次可以直接对文件存储进行文件的上传和下载,与块存储不同,主机一个是不需要再对文件存储进行格式化的,因为文件管理功能已经由文件存储自己搞定了。 优点 (1)造价低:随便一台机器就可以,另外普通的以太网就可以,根本不需要专用的SAN网络,所以造价低 (2)方便文件共享 缺点 (1)读写速率低,传输速率慢:以太网,上传下载速度较慢,另外所有读写都要1台服务器里面的硬盘来承受,相比起磁盘阵列动不动就十几上百块硬盘同时读写,速率慢了许多。
对象存储
<代码>典型设备:内置大容量硬盘的分布式服务器 对象存储最常用的方案,就是多台服务器内置大容量硬盘,再装上对象存储软件,然后再额外搞几台服务作为管理节点,安装上对象存储管理软件。管理节点可以管理其他服务器对外提供读写访问功能。 之所以出现对象存储这种东西,是为了克服块存储与文件存储各自的缺点,发扬各自的优点。简单来说块存储读写快,不利于共享,文件存储读写慢,利于共享。能否弄一个读写块,利于共享的存储出来呢?于是就有了对象存储。 首先,一个文件包含了属性(术语:元数据、元数据,例如该文件的大小,修改时间,存储路径等)以及内容(数据)。 像FAT32这种文件系统,是直接将一份文件与元数据一起存储的,存储过程先将文件按照文件系统的最小块大小来打散(例如4 m的文件,假设文件系统要求一个块4 k,那么就将文件打散称为1000个小块),再写进硬盘里,过程中没有区分数据和元数据的。而每个块最后会告知你下一个要读取的块地址,然后一直这样顺序的按图索骥,最后完成整份文件的所有块的读取。 这种情况下读写速率很慢,因为就算你有100个机械臂在读写,但是由于你只有读取到第一个块,才能知道下一个块在哪里,其实相当于只能有1个机械臂在实际工作。 而对象存储则将元数据独立出来了,控制节点叫元数据服务器(服务器+对象存储管理软件),里面主要负责存储对象的属性(主要是对象的数据被打散存放到了那几台分布式服务器中的信息)而其他负责存储数据的分布式服务器叫做OSD,主要负责存储文件的数据部分。当用户访问对象,会先访问元数据服务器、元数据服务器只负责反馈对象存储在哪里OSD,假设反馈文件一个存储在B, C, D三台OSD,那么用户就会再次直接访问3台OSD服务器去读取数据。 这时候由于是3台OSD同时对外传输数据,所以传输的速度就会加快了,当OSD服务器数量越多,这种读写速度的提升就越大,通过此种方式,实现了读写快的目的。 另一方面,对象存储软件是有专门的文件系统的,所以OSD对外又相当于文件服务器,那么就不存在共享方面的困难了,也解决了文件共享方面的问题 所以对象存储的出现,很好的结合了块存储和文件存储的优点块存储,文件存储,对象存储意义及差异
