块存储应用场景(块存储的优缺点)

本文目录：

• 1、存储单元和存储单元块区别
• 2、块存储、文件存储、对象存储这三者的本质差别是什么？
• 3、目前主要三种数据存储方式
• 4、块储存，对象存储，文件存储的区别和联系
• 5、对象存储、文件存储和块存储有什么区别？

存储单元和存储单元块区别

区别说明: 通常我们说存储分为块、文件和对象,从应用场景来看: 对象存储近年来在国内市场逐渐火热起来,主要是特定行业的海量非结构化数据的应用场景。由于对象存储采用扁平的文件组织方式,所以在文件量上升至千万、亿级别,容量在PB级别的时候,这种文件组织方式下的性能优势就显现出来了,文件不在有目录树深度的问题,历史和近线数据有同样的访问效率。

另外,对象存储多采用分布式架构,可以在商用x86服务器上轻松构建对象存储,磁盘介质也大多采用低速的SATA盘,所以在成本上也具优势。 块存储主要用于结构化数据类应用,在相对小的容量空间上可以提供更高的IO性能,所以从后端存储产品形态上来看,一般是多控多活的紧耦合集中式SAN架构,存储介质大多采用高速的SAS和近年来已成主流的固态硬盘,前端多采用FC光纤协议组网。另外,存储双活、存储虚拟化、存储复制等技

块存储、文件存储、对象存储这三者的本质差别是什么？

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（为方便说明，假设每个硬盘1G），然后可以通过划逻辑盘、做Raid、或者LVM（逻辑卷）等种种方式逻辑划分出N个逻辑的硬盘。（假设划分完的逻辑盘也是5个，每个也是1G，但是这5个1G的逻辑盘已经于原来的5个物理硬盘意义完全不同了。例如第一个逻辑硬盘A里面，可能第一个200M是来自物理硬盘1，第二个200M是来自物理硬盘2，所以逻辑硬盘A是由多个物理硬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，但是操作系统是区分不出到底是逻辑还是物理的，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有区别的，至少操作系统感知上没有区别。此种方式下，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，与平常主机内置硬盘的方式完全无异。优点：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。另外也可以将多块廉价的硬盘组合起来，成为一个大容量的逻辑盘对外提供服务，提高了容量。写入数据的时候，由于是多块磁盘组合出来的逻辑盘，所以几块磁盘可以并行写入的，提升了读写效率。很多时候块存储采用SAN架构组网，传输速率以及封装协议的原因，使得传输速度与读写速率得到提升。

目前主要三种数据存储方式

三种存储方式：DAS、SAN、NAS

三种存储类型：块存储、文件存储、对象存储

块存储和文件存储是我们比较熟悉的两种主流的存储类型，而对象存储（Object-based Storage）是一种新的网络存储架构，基于对象存储技术的设备就是对象存储设备（Object-based Storage Device）简称OSD。

本质是一样的，底层都是块存储，只是在对外接口上表现不一致，分别应用于不同的业务场景。

分布式存储的应用场景相对于其存储接口，现在流行分为三种:

对象存储: 也就是通常意义的键值存储，其接口就是简单的GET、PUT、DEL和其他扩展，如七牛、又拍、Swift、S3

块存储: 这种接口通常以QEMU Driver或者Kernel Module的方式存在，这种接口需要实现Linux的Block Device的接口或者QEMU提供的Block Driver接口，如Sheepdog，AWS的EBS，青云的云硬盘和阿里云的盘古系统，还有Ceph的RBD（RBD是Ceph面向块存储的接口）

文件存储: 通常意义是支持POSIX接口，它跟传统的文件系统如Ext4是一个类型的，但区别在于分布式存储提供了并行化的能力，如Ceph的CephFS(CephFS是Ceph面向文件存储的接口)，但是有时候又会把GFS，HDFS这种非POSIX接口的类文件存储接口归入此类。

块储存，对象存储，文件存储的区别和联系

通常来讲，磁盘阵列都是基于Block块的存储，而所有的NAS产品都是文件级存储。

1. 块存储：DAS SAN

a) DAS(Direct Attach Storage): 是直接连接于主机服务器的一种存储方式，每台服务器有独立的存储设备，每台主机服务器的存储设备无法互通，需要跨主机存取资料室，必须经过相对复杂的设定，若主机分属不同的操作系统，则更复杂。

应用：单一网络环境下且数据交换量不大，性能要求不高的环境，技术实现较早。

b) SAN(Storage Area Network): 是一种高速(光纤)网络联接专业主机服务器的一种存储方式，此系统会位于主机群的后端，它使用高速I/O联接方式，如：SCSI,ESCON及Fibre-Channels.特点是，代价高、性能好。但是由于SAN系统的价格较高，且可扩展性较差，已不能满足成千上万个CPU规模的系统。

应用：对网速要求高、对数据可靠性和安全性要求高、对数据共享的性能要求高的应用环境中。

2. 文件存储

通常NAS产品都是文件级存储。

NAS(Network Attached Storage)：是一套网络存储设备，通常直接连在网络上并提供资料存取服务，一套NAS储存设备就如同一个提供数据文件服务的系统，特点是性价比高。

它采用NFS或CIFS命令集访问数据，以文件为传输协议，可扩展性好、价格便宜、用户易管理。目前在集群计算中应用较多的NFS文件系统，但由于NAS的协议开销高、带宽低、延迟大，不利于在高性能集群中应用。

3. 对象存储：

总体上讲，对象存储同时兼具SAN高级直接访问磁盘特点及NAS的分布式共享特点。

核心是将数据通路(数据读或写)和控制通路(元数据)分离，并且基于对象存储设备(OSD)，构建存储系统，每个对象存储设备具备一定的职能，能够自动管理其上的数据分布。

对象储存结构组成部分(对象、对象存储设备、元数据服务器、对象存储系统的客户端)

3.1 对象

一个对象实际就是文件的数据和一组属性信息的组合。

3.2 对象存储设备(OSD)

OSD具有一定的智能，它有自己的CPU、内存、网络和磁盘系统。

OSD提供三个主要功能：包括数据存储和安全访问

(1)数据存储 (2)智能分布 (3)每个对象元数据的管理

3.3 元数据服务器(Metadata Server , MDS)

MDS控制Client与OSD对象的交互，主要提供以下几个功能：

(1) 对象存储访问

允许Client直接访问对象，OSD接收到请求时先验证该能力，再访问。

(2) 文件和目录访问管理

MDS在存储系统上构建一个文件结构，限额控制、包括目录、文件的创建、访问控制等

(3) Client Cache 一致性

为提高性能，在对象存储系统设计时通常支持Client的Cache。因此带来了Cache一致性的问题，当Cache文件发生改变时，将通知Client刷新Cache,以防Cache不一致引发的问题。

对象存储：

一个文件包含了属性(术语叫matadata元数据，例如该文件的大小、修改时间、存储路径等)以及内容(简称数据)。

以往的文件系统，存储过程将文件按文件系统的最小块来打散，再写进硬盘，过程中没有区分元数据(metadata)和数据。而在每个块最后才会告知下一个块的地址，因此只能一个一个读，速度慢。

而对象存储则将元数据独立出来，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。当用户访问对象时，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那些OSD。假设反馈文件A存储在B,C,D三台OSD，那么用户就会再次访问三台OSD服务器去读取数据。

这时三台OSD同时对外传输数据，因此传输的速度就加快了。OSD服务器数量越多，这种读写速度的提升就越大。

另一方面，对象存储软件有专门的文件系统，所以OSD对外又相当于文件服务器，那么就不存在文件共享方面的困难了，也解决了文件共享方面的问题。

因此对象存储的出现，很好的结合了块存储与文件存储的优点。

为什么还要使用块存储和文件存储：

1.有一类应用是需要存储直接裸盘映射的，比如数据库。因为数据库需要存储裸盘映射给自己后，再根据自己的数据库文件系统来对了裸盘进行格式化，因此不能采用其他已经被格式化为某种文件系统的存储。此类更适合块存储。

2.对象存储的成本比普通的文件存储还是较高，需要购买专门的对象存储软件以及大容量硬盘。如果对数据量要求不是海量，只是为了作文件共享的时候，直接用文件存储的形式就好了，性价比高。

对象存储、文件存储和块存储有什么区别？

对象存储、文件存储和块存储区别为：存储设备不同、特点不同、缺点不同。

一、存储设备不同

1、对象存储：对象存储的对应存储设备为swift，键值存储。

2、文件存储：文件存储的对应存储设备为FTP、NFS服务器。

3、块存储：块存储的对应存储设备为cinder，硬盘。

二、特点不同

1、对象存储：对象存储的特点是具备块存储的高速以及文件存储的共享等特性。

2、文件存储：文件存储的特点是一个大文件夹，大家都可以获取文件。

3、块存储：块存储的特点是分区、格式化后，可以使用，与平常主机内置硬盘的方式完全无异。

三、缺点不同

1、对象存储：对象存储的缺点是不兼容多种模式并行。

2、文件存储：文件存储的缺点是传输速率低。

3、块存储：块存储的缺点是不能共享数据。

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