【知识普及】三种存储类型以及三种存储方式

通常，NAS产品都是文件级存储。

NAS（Network Attached Storage）：是一套网络储存设备，通常是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。例如教育、政府、企业等数据存储应用。

它采用NFS或CIFS命令集访问数据，以文件为传输协议，通过TCP/IP实现网络化存储，可扩展性好、价格便宜、用户易管理，如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。

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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，就是在文件系统一层对外提供服务，系统只用访问文件系统一级就可以，各个系统都可以根据接口取访问。

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A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A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。

使用场景：

日志存储。

有目录结构的文件存储。

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对象存储

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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：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（数据）。

像FAT32这种文件系统，是直接将一份文件与metadata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4M的文件，假设文件系统要求一个块4K，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metadata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。

关键技术

对象存储文件系统的关键技术是什么？

（1）分布元数据

（2）并发数据访问，对象存储体系结构定义了一个新的、更加智能化的磁盘接口OSD

什么是OSD？

存储局域网（SAN）和网络附加存储（NAS）是我们比较熟悉的两种主流网络存储架构，而对象存储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，简称：OSD

在存储对象中通过什么对象方式访问对象？

在存储设备中，所有对象都有一个对象标识，通过对象标识OSD命令访问对象

OSD的主要功能是什么？

（1）数据存储。OSD管理对象数据，并将它们放置在标准的磁盘系统上，OSD不提供块接口访问方式，Client请求数据时用对象ID、偏移进行数据读写；

（2）智能分布。OSD用其自身的CPU和内存优化数据分布，并支持数据的预取。由于OSD可以智能的支持对象的预取，从而可以优化磁盘的性能

（3）每个对象元数据的管理。OSD管理存储在其上对象的元数据，该元数据与传统的inode元数据相似，通常包括对象的数据块和对象的长度。

优点

具备块存储的读写高速。

具备文件存储的共享等特性。

使用场景

(适合更新变动较少的数据)

图片存储。

视频存储。

…

为什么对象存储兼具块存储和文件存储的好处，还要使用块存储和文件存储呢？

（1）有一类应用是需要存储直接裸盘映射的，例如数据库。

因为数据需要存储楼盘映射给自己后，再根据自己的数据库文件系统来对裸盘进行格式化的，所以是不能够采用其他已经被格式化为某种文件系统的存储的。此类应用更合适使用块存储。

（2）对象存储的成本比起普通的文件存储还要较高，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，只是为了做文件共享的时候，直接用文件存储的形式好了，性价比高。

三种存储类型差异

三种存储方式差异

参考资料：

http://www.cnblogs.com/hukey/p/8323853.html

https://mp.weixin.qq.com/s/6yQoQTrIInL2FHCu1-Okww

https://blog.csdn.net/xiaoliuliu2050/article/details/79962841返回搜狐，查看更多