块存储、文件存储、对象存储的区别

  1. 块存储
    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(为方便说明,假设每个硬盘1G),然后可以通过划逻辑盘、做Rai8 [ )d、或者LVM(逻辑卷)等种种方式逻辑- e y + 0 W X ! 8划分出N个逻辑的硬盘。
    ​ 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[ h * 6 P H理硬盘而已m 8 Q # ] } -,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。
    1.1 优点
    1、 这种方式的好处? / 6当然是因为通过了Raid与LVM等手段,对数据提供了保w { t ` H v ? 9 g护。
    2、 另外也可以将多块廉价的3 x n , C 9 k T硬盘组合起来,成为一个大容 ! S - _ g量的逻g C # ;辑盘对外提供服务,提高了容量。
    3、 写入数据的时候,由于是多块磁盘组合出来的T O l 6逻辑盘,所以几块磁盘可以并行写入的,提升了读写效率。
    4、 很多时候块存储采用SAN7 w D D Z S f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
    1.2 缺点
    1、采用SAN架构组网时,需要额外为主机购买光纤通道卡,还要买光纤交换机,造价成本高。
    2、主机之间的数据无法共享,在服务器不做集群的情况下,块存l t 8 8 v ` v n 7储裸盘映射给主机,再格式化使用后,对于主机来说相当于本地盘,那么主机A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:另外一个原因是因为操作系统使用不同的文件系统,格式化完之后,不同文件系统间的数据是共享不了的。例如一台装了WIN7/XP,文件系统是FAT32/NTFS,而Linux是EXT4,EXT4是无法识别NTFS的文件系统的。就像一只NTFS格式的U盘,插进Linux的笔记本,根本无法识别出来。所以不利于文件共享。
  2. 文件存储
    典型设备:FTP、NFS服务器
    ​ 为了克服块存储中文件服务共享的问题,所以有了文件存储
    ​ 文件存储也有软硬一体化的设备,但是其实普通拿一台服务器/笔记Z % x本,只要装上合适的操作系统与软件,就可以架设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A可以直接对文件存储进行文件的上传下载,与块4 f * x S W存储不同G R x /,主机A是不需要再对文件存储进行格式化的,因为文件管理功. S C n能已经由文件存储自己搞定了。
    2.1 优点
    1、造价交低:随便一台机器就可以了,另外普通以太网就可以,根本不需要专用y 3 S & b @ l U a的SAN网络,所以造价低。
    2、 方便文件共享M & # x 9 N M:针对块存储中文件无法共享问题,使用文件存储,第三方进行中转。
    2.2 缺点
    ​ 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担,相比起磁盘阵列动不动就几十上百块硬盘同时读写,p E ~ L * $速率慢了许多。
  3. 对象存储
    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h L ? : e 7 !硬盘,再装上对象存储软件,然后搞几台服务器作为管a s b f =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,是为了克R D [ h B 1 M G -服块存储与文件存储各自的缺点。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。能否搞一个读写快,利于共享的出来呢?于是有了对象存储。
    对象存储的原理
    ​ 首先,一个文件包含了属性(术语叫metadata,元数据,例如该文件的大小、修改时间、存储路径等)以及内容(以下简称数据)
    ​ 以往像FAT32这种文件系统,是直接将一份文件的数据与metadata一起存储的,存储过程先将文) * [ ! D x #件按照文件系统的最小块大小来打散(如4M的文件,] % Y S | N 2 n假设文件系统要求一个块4K,那么就将文件打散成1000个小块),再写进硬盘里面,过程中没有区分数据/metadaz Y [ / * R jta的。而每个块最后会告知你下一个要读取的块的地址,然后一直这样顺序地按图索骥,最后完成整份文件的R 0 ) m . h @ 所有块的读取。x | q A X J w q K
    ​ 这种情况下读写速度很慢,因为就算你呦100个机械手臂在读写,但是由于你只有读取到第一块,才能知道下一r ^ A个在k K I哪里,其实相当于只能有一个机械手臂在实际工作。
    ​对象存储将元数据独立出来,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; ! +要负责存储对象的属性(主要是对象的数据被打散存W + 4A ] , d U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x S J V 8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q n $ c [ Z | m ~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,所以传输的速度就加快了。当OSD服务器数量越多,这种读写速度的G T L Q L N提升就越大,通过这种方式,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对象又E v Y . M F U h相当于文i ( K Z 件服务器,那么就不存在文件共享方面的困难了,也就解决了文件共享方面的问题。
    ​ 所以对象存储的出现,很好地结合了块存储与文件存储的优点。
    三种存储的对比
    明辰智航安网络与虚拟化性能管理系统
    块存储、文件存储、对象存储的区别