一、塊存儲、文件存儲、對象存儲，三者的本質(zhì)差別是什么?

1、塊存儲

典型設(shè)備：磁盤陣列，硬盤

塊存儲主要是將裸磁盤空間整個映射給主機使用的，就是說例如磁盤陣列里面有5塊硬盤(為方便說明，假設(shè)每個硬盤1G)，然后可以通過劃邏輯盤、做Raid、或者LVM(邏輯卷)等種種方式邏輯劃分出N個邏輯的硬盤。(假設(shè)劃分完的邏輯盤也是5個，每個也是1G，但是這5個1G的邏輯盤已經(jīng)與原來的5個物理硬盤意義完全不同了。例如第一個邏輯硬盤A里面，可能第一個200M是來自物理硬盤1，第二個200M是來自物理硬盤2，所以邏輯硬盤A是由多個物理硬盤邏輯虛構(gòu)出來的硬盤。)

接著塊存儲會采用映射的方式將這幾個邏輯盤映射給主機，主機上面的操作系統(tǒng)會識別到有5塊硬盤，但是操作系統(tǒng)是區(qū)分不出到底是邏輯還是物理的，它一概就認為只是5塊裸的物理硬盤而已，跟直接拿一塊物理硬盤掛載到操作系統(tǒng)沒有區(qū)別的，至少操作系統(tǒng)感知上沒有區(qū)別。

此種方式下，操作系統(tǒng)還需要對掛載的裸硬盤進行分區(qū)、格式化后，才能使用，與平常主機內(nèi)置硬盤的方式完全無異。

優(yōu)點：

1、 這種方式的好處當然是因為通過了Raid與LVM等手段，對數(shù)據(jù)提供了保護。

2、 另外也可以將多塊廉價的硬盤組合起來，成為一個大容量的邏輯盤對外提供服務(wù)，提高了容量。

3、 寫入數(shù)據(jù)的時候，由于是多塊磁盤組合出來的邏輯盤，所以幾塊磁盤可以并行寫入的，提升了讀寫效率。

4、 很多時候塊存儲采用SAN架構(gòu)組網(wǎng)，傳輸速率以及封裝協(xié)議的原因，使得傳輸速度與讀寫速率得到提升。

缺點：

1、采用SAN架構(gòu)組網(wǎng)時，需要額外為主機購買光纖通道卡，還要買光纖交換機，造價成本高。

2、主機之間的數(shù)據(jù)無法共享，在服務(wù)器不做集群的情況下，塊存儲裸盤映射給主機，再格式化使用后，對于主機來說相當于本地盤，那么主機A的本地盤根本不能給主機B去使用，無法共享數(shù)據(jù)。

3、不利于不同操作系統(tǒng)主機間的數(shù)據(jù)共享：另外一個原因是因為操作系統(tǒng)使用不同的文件系統(tǒng)，格式化完之后，不同文件系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)是共享不了的。例如一臺裝了WIN，文件系統(tǒng)是FAT32/NTFS，而Linux是EXT4，EXT4是無法識別NTFS的文件系統(tǒng)的。就像一只NTFS格式的U盤，插進Linux的筆記本，根本無法識別出來。所以不利于文件共享。

2、文件存儲

典型設(shè)備：FTP、NFS服務(wù)器

為了克服上述文件無法共享的問題，所以有了文件存儲。

文件存儲也有軟硬一體化的設(shè)備，但是其實普通拿一臺服務(wù)器/筆記本，只要裝上合適的操作系統(tǒng)與軟件，就可以架設(shè)FTP與NFS服務(wù)了，架上該類服務(wù)之后的服務(wù)器，就是文件存儲的一種了。

主機A可以直接對文件存儲進行文件的上傳下載，與塊存儲不同，主機A是不需要再對文件存儲進行格式化的，因為文件管理功能已經(jīng)由文件存儲自己搞定了。

優(yōu)點：

1、造價較低：隨便一臺機器就可以了，另外普通以太網(wǎng)就可以，根本不需要專用的SAN網(wǎng)絡(luò)，所以造價低。

2、方便文件共享：例如主機A(WIN，NTFS文件系統(tǒng))，主機B(Linux，EXT4文件系統(tǒng))，想互拷一部電影，本來不行。加了個主機C(NFS服務(wù)器)，然后可以先A拷到C，再C拷到B就OK了。(例子比較膚淺，請見諒……)

缺點：

讀寫速率低，傳輸速率慢：以太網(wǎng)，上傳下載速度較慢，另外所有讀寫都要1臺服務(wù)器里面的硬盤來承擔，相比起磁盤陣列動不動就幾十上百塊硬盤同時讀寫，速率慢了許多。

3、對象存儲

典型設(shè)備：內(nèi)置大容量硬盤的分布式服務(wù)器

對象存儲最常用的方案，就是多臺服務(wù)器內(nèi)置大容量硬盤，再裝上對象存儲軟件，然后再額外搞幾臺服務(wù)作為管理節(jié)點，安裝上對象存儲管理軟件。管理節(jié)點可以管理其他服務(wù)器對外提供讀寫訪問功能。

之所以出現(xiàn)了對象存儲這種東西，是為了克服塊存儲與文件存儲各自的缺點，發(fā)揚它倆各自的優(yōu)點。簡單來說塊存儲讀寫快，不利于共享，文件存儲讀寫慢，利于共享。能否弄一個讀寫快，利 于共享的出來呢。于是就有了對象存儲。

首先，一個文件包含了了屬性(術(shù)語叫metadata，元數(shù)據(jù)，例如該文件的大小、修改時間、存儲路徑等)以及內(nèi)容(以下簡稱數(shù)據(jù))。

以往像FAT32這種文件系統(tǒng)，是直接將一份文件的數(shù)據(jù)與metadata一起存儲的，存儲過程先將文件按照文件系統(tǒng)的最小塊大小來打散(如4M的文件，假設(shè)文件系統(tǒng)要求一個塊4K，那么就將文件打散成為1000個小塊)，再寫進硬盤里面，過程中沒有區(qū)分數(shù)據(jù)/metadata的。而每個塊最后會告知你下一個要讀取的塊的地址，然后一直這樣順序地按圖索驥，最后完成整份文件的所有塊的讀取。

這種情況下讀寫速率很慢，因為就算你有100個機械手臂在讀寫，但是由于你只有讀取到第一個塊，才能知道下一個塊在哪里，其實相當于只能有1個機械手臂在實際工作。

而對象存儲則將元數(shù)據(jù)獨立了出來，控制節(jié)點叫元數(shù)據(jù)服務(wù)器(服務(wù)器+對象存儲管理軟件)，里面主要負責存儲對象的屬性(主要是對象的數(shù)據(jù)被打散存放到了那幾臺分布式服務(wù)器中的信息)，而其他負責存儲數(shù)據(jù)的分布式服務(wù)器叫做OSD，主要負責存儲文件的數(shù)據(jù)部分。當用戶訪問對象，會先訪問元數(shù)據(jù)服務(wù)器，元數(shù)據(jù)服務(wù)器只負責反饋對象存儲在哪些OSD，假設(shè)反饋文件A存儲在B、C、D三臺OSD，那么用戶就會再次直接訪問3臺OSD服務(wù)器去讀取數(shù)據(jù)。

這時候由于是3臺OSD同時對外傳輸數(shù)據(jù)，所以傳輸?shù)乃俣染图涌炝恕．擮SD服務(wù)器數(shù)量越多，這種讀寫速度的提升就越大，通過此種方式，實現(xiàn)了讀寫快的目的。

另一方面，對象存儲軟件是有專門的文件系統(tǒng)的，所以O(shè)SD對外又相當于文件服務(wù)器，那么就不存在文件共享方面的困難了，也解決了文件共享方面的問題。

所以對象存儲的出現(xiàn)，很好地結(jié)合了塊存儲與文件存儲的優(yōu)點。

最后，為什么對象存儲兼具塊存儲與文件存儲的好處，還要使用塊存儲或文件存儲呢?

1、有一類應(yīng)用是需要存儲直接裸盤映射的，例如數(shù)據(jù)庫。因為數(shù)據(jù)庫需要存儲裸盤映射給自己后，再根據(jù)自己的數(shù)據(jù)庫文件系統(tǒng)來對裸盤進行格式化的，所以是不能夠采用其他已經(jīng)被格式化為某種文件系統(tǒng)的存儲的。此類應(yīng)用更適合使用塊存儲。

2、對象存儲的成本比起普通的文件存儲還是較高，需要購買專門的對象存儲軟件以及大容量硬盤。如果對數(shù)據(jù)量要求不是海量，只是為了做文件共享的時候，直接用文件存儲的形式好了，性價比高。

二、從應(yīng)用角度比較塊存儲、文件存儲、對象存儲

產(chǎn)品和市場需求有各種相互影響的關(guān)系，但不管是哪一種，最終呈現(xiàn)都是產(chǎn)品和應(yīng)用需求需要對應(yīng)匹配。應(yīng)用需求越多樣化，市場也就劃分得更加細，產(chǎn)品種類也就更加豐富。在存儲行業(yè)，我們也可以從“應(yīng)用適配”這個角度來聊聊各類存儲。

傳統(tǒng)認知上來說，IT設(shè)備分為計算/存儲/網(wǎng)絡(luò)三大類，相互之間是有明顯的楚河漢界的。計算大家都清楚，服務(wù)器，小型機，大型機;網(wǎng)絡(luò)也就是路由器交換機;存儲有內(nèi)置存儲和外置存儲，最常見的就是磁盤陣列。在HCI(超融合)這個概念沒被熱炒之前，計算網(wǎng)絡(luò)存儲還都是涇渭分明，各擔其責的。今天我們先不討論超融合的情況，僅基于傳統(tǒng)理解，看看存儲的情況。

從邏輯上存儲通常分為塊存儲，文件存儲，對象存儲。這三類存儲在實際應(yīng)用中的適配環(huán)境還是有著明顯的不同的。

塊存儲(DAS/SAN)通常應(yīng)用在某些專有的系統(tǒng)中，這類應(yīng)用要求很高的隨機讀寫性能和高可靠性，上面搭載的通常是Oracle/DB2這種傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，連接通常是以FC光纖(8Gb/16Gb)為主，走光纖協(xié)議。如果要求稍低一些，也會出現(xiàn)基于千兆/萬兆以太網(wǎng)的連接方式，MySQL這種數(shù)據(jù)庫就可能會使用IP SAN，走iSCSI協(xié)議。通常使用塊存儲的都是系統(tǒng)而非用戶，并發(fā)訪問不會很多，經(jīng)常出現(xiàn)一套存儲只服務(wù)一個應(yīng)用系統(tǒng)，例如如交易系統(tǒng)，計費系統(tǒng)。典型行業(yè)如金融，制造，能源，電信等。

 

 

 

 

文件存儲(NAS)相對來說就更能兼顧多個應(yīng)用和更多用戶訪問，同時提供方便的數(shù)據(jù)共享手段。畢竟大部分的用戶數(shù)據(jù)都是以文件的形式存放，在PC時代，數(shù)據(jù)共享也大多是用文件的形式，比如常見的的FTP服務(wù)，NFS服務(wù)，Samba共享這些都是屬于典型的文件存儲。幾十個用戶甚至上百用戶的文件存儲共享訪問都可以用NAS存儲加以解決。在中小企業(yè)市場，一兩臺NAS存儲設(shè)備就能支撐整個IT部門了。CRM系統(tǒng)，SCM系統(tǒng)，OA系統(tǒng)，郵件系統(tǒng)都可以使用NAS存儲統(tǒng)統(tǒng)搞定。甚至在公有云發(fā)展的早幾年，用戶規(guī)模沒有上來時，云存儲的底層硬件也有用幾套NAS存儲設(shè)備就解決的，甚至云主機的鏡像也有放在NAS存儲上的例子。文件存儲的廣泛兼容性和易用性，是這類存儲的突出特點。但是從性能上來看，相對SAN就要低一些。NAS存儲基本上是以太網(wǎng)訪問模式，普通千兆網(wǎng)，走NFS/CIFS協(xié)議。

 

 

 

 

對象存儲概念出現(xiàn)得晚一些，存儲標準化組織SINA早在2004年就給出了定義，但早期多出現(xiàn)在超大規(guī)模系統(tǒng)，所以并不為大眾所熟知，相關(guān)產(chǎn)品一直也不溫不火。一直到云計算和大數(shù)據(jù)的概念全民強推，才慢慢進入公眾視野。

前面說到的塊存儲和文件存儲，基本上都還是在專有的局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部使用，而對象存儲的優(yōu)勢場景卻是互聯(lián)網(wǎng)或者公網(wǎng)，主要解決海量數(shù)據(jù)，海量并發(fā)訪問的需求。基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用才是對象存儲的主要適配(當然這個條件同樣適用于云計算，基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用最容易遷移到云上，因為沒出現(xiàn)云這個名詞之前，他們已經(jīng)在上面了)，基本所有成熟的公有云都提供了對象存儲產(chǎn)品，不管是國內(nèi)還是國外。

對象存儲常見的適配應(yīng)用如網(wǎng)盤、媒體娛樂，醫(yī)療PACS，氣象，歸檔等數(shù)據(jù)量超大而又相對“冷數(shù)據(jù)”和非在線處理的應(yīng)用類型。這類應(yīng)用單個數(shù)據(jù)大，總量也大，適合對象存儲海量和易擴展的特點。網(wǎng)盤類應(yīng)用也差不多，數(shù)據(jù)總量很大，另外還有并發(fā)訪問量也大，支持10萬級用戶訪問這種需求就值得單列一個項目了(這方面的掃盲可以想想12306)。歸檔類應(yīng)用只是數(shù)據(jù)量大的冷數(shù)據(jù)，并發(fā)訪問的需求倒是不太突出。

另外基于移動端的一些新興應(yīng)用也是適合的，智能手機和移動互聯(lián)網(wǎng)普及的情況下，所謂UGD(用戶產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，手機的照片視頻)總量和用戶數(shù)都是很大挑戰(zhàn)。畢竟直接使用HTTP get/put就能直接實現(xiàn)數(shù)據(jù)存取，對移動應(yīng)用來說還是有一定吸引力的。

對象存儲的訪問通常是在互聯(lián)網(wǎng)，走HTTP協(xié)議，性能方面，單獨看一個連接的是不高的(還要解決掉線斷點續(xù)傳之類的可靠性問題)，主要強大的地方是支持的并發(fā)數(shù)量，聚合起來的性能帶寬就非常可觀了。

 

 

 

 

從產(chǎn)品形態(tài)上來看，塊存儲和文件存儲都是成熟產(chǎn)品，各種規(guī)格形態(tài)的硬件已經(jīng)是琳瑯滿目了。但是對象存儲通常你看到都是一堆服務(wù)器或者增強型服務(wù)器，畢竟這東西現(xiàn)在還是互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)用得多點，DIY風格。

關(guān)于性能容量等方面，我做了個圖，對三種存儲做直觀對比。

 

 

 

 

塊存儲就像超跑，根本不在意能不能多載幾個人，要的就是極限速度和高速下的穩(wěn)定性和可靠性，各大廠商出新產(chǎn)品都要去紐北賽道刷個單圈最快紀錄，千方百計就為提高一兩秒，跑不進7分以內(nèi)都看不到前三名。(塊存儲容量也不大，TB這個數(shù)量級，支持的應(yīng)用和適用的環(huán)境也比較專業(yè)(FC+Oracle)，在乎的都是IOPS的性能值，廠商出新產(chǎn)品也都想去刷個SPC-1，測得好的得意洋洋，測得不好自動忽略。)

文件存儲像集卡，普適各種場合，又能裝數(shù)據(jù)(數(shù)百TB)，而且兼容性好，只要你是文件，各種貨物都能往里塞，在不超過性能載荷的前提下，能拉動常見的各種系統(tǒng)。標準POXIS接口，后車門打開就能裝卸。卡車也不挑路，不像塊存儲非要上賽道才能開，普通的千兆公路就能暢通無阻。速度雖然沒有塊存儲超跑那么塊，但跑個80/100碼還是穩(wěn)穩(wěn)當當.

而對象存儲就像海運貨輪，應(yīng)對的是"真·海量"，幾十上百PB的數(shù)據(jù)，以集裝箱/container(桶/bucket)為單位碼得整整齊齊，里面裝滿各種對象數(shù)據(jù)，十萬客戶發(fā)的貨(數(shù)據(jù))，一條船就都處理得過來，按照鍵值(KeyVaule)記得清清楚楚。海運速度慢是慢點，有時候遇到點網(wǎng)絡(luò)風暴還不穩(wěn)定，但支持斷點續(xù)傳，最終還是能安全送達的，對大宗貨物尤其是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，整體上來看是最快捷便利的。

從訪問方式來說，塊存儲通常都是通過光纖網(wǎng)絡(luò)連接，服務(wù)器/小機上配置FC光纖HBA卡，通過光纖交換機連接存儲(IP SAN可以通過千兆以太網(wǎng)，以iSCSI客戶端連接存儲)，主機端以邏輯卷(Volume)的方式訪問。連接成功后，應(yīng)用訪問存儲是按起始地址，偏移量Offset的方法來訪問的。

而NAS文件存儲通常只要是局域網(wǎng)內(nèi)，千兆/百兆的以太網(wǎng)環(huán)境皆可。網(wǎng)線連上，服務(wù)器端通過操作系統(tǒng)內(nèi)置的NAS客戶端，如NFS/CIFS/FTP客戶端掛載存儲成為一個本地的文件夾后訪問，只要符合POXIS標準，應(yīng)用就可以用標準的open，seek, write/read,close這些方法對其訪問操作。

對象存儲不在乎網(wǎng)絡(luò)，而且它的訪問比較有特色，只能存取刪(put/get/delete)，不能打開修改存盤。只能取下來改好后上傳，去覆蓋原對象。(因為中間是不可靠的互聯(lián)網(wǎng)啊，不能保證你在修改時候不掉線啊。所謂你在這頭，對象在那頭，所愛對象隔山海，山海不可平。)

另外再說一點分布式存儲的問題，以上三種存儲都可以和分布式概念結(jié)合，成為分布式文件系統(tǒng)，分布式塊存儲，還有天生分布式的對象存儲。

對象存儲的定義就把元數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)存儲訪問分開在不同的節(jié)點上，多個節(jié)點應(yīng)對多并發(fā)的訪問，這自然就是一個分布式的存儲產(chǎn)品。而分布式文件系統(tǒng)就很多了，各種開源閉源的產(chǎn)品數(shù)得出幾十個，在不同的領(lǐng)域各有應(yīng)用。至于分布式的塊存儲產(chǎn)品就比較少，也很難做好。我個人認為這個產(chǎn)品形態(tài)有點違和，分布式的思想和塊存儲的設(shè)計追求其實是沖突的。前面講過，塊存儲主要是圖快，一上分布式肯定嚴重拖后腿，既然都分布開了，節(jié)點之間的通信必然增加額外負擔，再加上CAP，為了保持一致性犧牲響應(yīng)速度，得到的好處就是擴展性。這就像把超跑弄個鐵索連環(huán)，哪里還可能跑出高速?鏈條比車都重了，穿起來當火車開嗎?

而文件存儲原來也就是集裝箱貨車，大家連起來扮火車還是有可行性的。

三、塊存儲、文件存儲、對象存儲的層次關(guān)系

應(yīng)用的角度聊過了，我們再看看這三種存儲的一些技術(shù)細節(jié)，首先看看在系統(tǒng)層級的分布。

 

 

 

 

我們從底層往上看，最底層就是硬盤，多個硬盤可以做成RAID組，無論是單個硬盤還是RAID組，都可以做成PV，多個PV物理卷捏在一起構(gòu)成VG卷組，這就做成一塊大蛋糕了。接下來，可以從蛋糕上切下很多塊LV邏輯卷，這就到了存儲用戶最熟悉的卷這層。到這一層為止，數(shù)據(jù)一直都是以Block塊的形式存在的，這時候提供出來的服務(wù)就是塊存儲服務(wù)。你可以通過FC協(xié)議或者iSCSI協(xié)議對卷訪問，映射到主機端本地，成為一個裸設(shè)備。在主機端可以直接在上面安裝數(shù)據(jù)庫，也可以格式化成文件系統(tǒng)后交給應(yīng)用程序使用，這時候就是一個標準的SAN存儲設(shè)備的訪問模式，網(wǎng)絡(luò)間傳送的是塊。

如果不急著訪問，也可以在本地做文件系統(tǒng)，之后以NFS/CIFS協(xié)議掛載，映射到本地目錄，直接以文件形式訪問，這就成了NAS訪問的模式，在網(wǎng)絡(luò)間傳送的是文件。

如果不走NAS，在本地文件系統(tǒng)上面部署OSD服務(wù)端，把整個設(shè)備做成一個OSD，這樣的節(jié)點多來幾個，再加上必要的MDS節(jié)點，互聯(lián)網(wǎng)另一端的應(yīng)用程序再通過HTTP協(xié)議直接進行訪問，這就變成了對象存儲的訪問模式。當然對象存儲通常不需要專業(yè)的存儲設(shè)備，前面那些LV/VG/PV層也可以統(tǒng)統(tǒng)不要，直接在硬盤上做本地文件系統(tǒng)，之后再做成OSD，這種才是對象存儲的標準模式，對象存儲的硬件設(shè)備通常就用大盤位的服務(wù)器。

從系統(tǒng)層級上來說，這三種存儲是按照塊->文件->對象逐級向上的。文件一定是基于塊上面去做，不管是遠端還是本地。而對象存儲的底層或者說后端存儲通常是基于一個本地文件系統(tǒng)(XFS/Ext4..)。這樣做是比較合理順暢的架構(gòu)。但是大家想法很多，還有各種特異的產(chǎn)品出現(xiàn)，我們逐個來看看：

對象存儲除了基于文件，可以直接基于塊，但是做這個實現(xiàn)的很少，畢竟你還是得把文件系統(tǒng)的活給干了，自己實現(xiàn)一套元數(shù)據(jù)管理，也挺麻煩的。另外對象存儲還能基于對象存儲，這就有點尷尬了，就是轉(zhuǎn)一下，何必呢?但是這都不算最奇怪的，最奇怪的是把對象存儲放在最底層，那就是這兩年大紅的Ceph。

 

 

 

 

Ceph是個開源的分布式存儲，相信類似的架構(gòu)圖大家都見過，我把底層細節(jié)也畫出來，方便分析。

底層是RADOS，這是個標準的對象存儲。以RADOS為基礎(chǔ)，Ceph 能夠提供文件，塊和對象三種存儲服務(wù)。其中通過RBD提供出來的塊存儲是比較有價值的地方，畢竟因為市面上開源的分布式塊存儲少見嘛(以前倒是有個sheepdog，但是現(xiàn)在不當紅了)。當然它也通過CephFS模塊和相應(yīng)的私有Client提供了文件服務(wù)，這也是很多人認為Ceph是個文件系統(tǒng)的原因。另外它自己原生的對象存儲可以通過RadosGW存儲網(wǎng)關(guān)模塊向外提供對象存儲服務(wù)，并且和對象存儲的事實標準Amazon S3以及Swift兼容。所以能看出來這其實是個大一統(tǒng)解決方案，啥都齊全。

上面講的大家或多或少都有所了解，但底層的RADOS的細節(jié)可能會忽略，RADOS也是個標準對象存儲，里面也有MDS的元數(shù)據(jù)管理和OSD的數(shù)據(jù)存儲，而OSD本身是可以基于一個本地文件系統(tǒng)的，比如XFS/EXT4/Brtfs。在早期版本，你在部署Ceph的時候，是不是要給OSD創(chuàng)建數(shù)據(jù)目錄啊?這一步其實就已經(jīng)在本地文件系統(tǒng)上做操作了(現(xiàn)在的版本Ceph可以直接使用硬盤)。

現(xiàn)在我們來看數(shù)據(jù)訪問路徑，如果看Ceph的文件接口，自底層向上，經(jīng)過了硬盤(塊)->文件->對象->文件的路徑;如果看RBD的塊存儲服務(wù)，則經(jīng)過了硬盤(塊)->文件->對象->塊，也可能是硬盤(塊)->對象->塊的路徑;再看看對象接口(雖然用的不多)，則是經(jīng)過了硬盤(塊)->文件->對象或者硬盤(塊)->對象的路徑。

雖說現(xiàn)在大家都這么隨便結(jié)合，但是這三種存儲本質(zhì)上還是有不同的，我們回到計算機的基礎(chǔ)課程，從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來看，這三種存儲有著根本不同。塊存儲的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)組，而文件存儲是二叉樹(B,B-,B+,B*各種樹)，對象存儲基本上都是哈希表。

 

 

 

 

數(shù)組和二叉樹都是老生常談，沒有太多值得說的，而對象存儲使用的哈希表也就是常聽說的鍵值(KeyVaule型)存儲的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每個對象找一個UID(所謂的“鍵”KEY)，算哈希值(所謂的“值Vaule”)以后和目標對應(yīng)。找了一個哈希表例子如下：

 

 

 

 

鍵值對應(yīng)關(guān)系簡單粗暴，畢竟算個hash值是很快的，這種扁平化組織形式可以做得非常大，避免了二叉樹的深度，對于真·海量的數(shù)據(jù)存儲和大規(guī)模訪問都能給力支持。所以不僅是對象存儲，很多NoSQL的分布式數(shù)據(jù)庫都會使用它。

順便說一句，這類NoSQL的出現(xiàn)有點打破了數(shù)據(jù)庫和文件存儲的天然屏障，原本關(guān)系數(shù)據(jù)庫里面是不會存放太大的數(shù)據(jù)的，但是現(xiàn)在像MongoDB這種NoSQL都支持直接往里扔大個的“文檔”數(shù)據(jù)，所以從應(yīng)用角度上，有時候會把對象存儲，分布式文件系統(tǒng)，分布式數(shù)據(jù)庫放到一個臺面上來比較，這才是混搭。

當然實際上幾個開源對象存儲比如swift和ceph都是用的一致性哈希，進階版，最后變成了一個環(huán)，首首尾相接，避免了節(jié)點故障時大量數(shù)據(jù)遷移的尷尬。

四、分布式存儲在塊存儲、文件存儲、對象存儲的應(yīng)用成效

 

 

 

 

軟件定義分布式塊存儲還在發(fā)展階段，當前其在產(chǎn)品成熟度、高性能、高可靠、功能方面還是與傳統(tǒng)塊存儲有較大差距，國內(nèi)軟件定義塊存儲廠商也在做這方面的完善和追趕。

文件存儲也有其契合的應(yīng)用場景，其使用簡單快捷，易于多主機共享，在要求帶寬，要IOPS和延遲不敏感，但是又需要經(jīng)常進行數(shù)據(jù)改(在存儲上即時更改文件數(shù)據(jù))的應(yīng)用場景比較適合使用文件存儲。

對象存儲因為架構(gòu)設(shè)計的限制其適合應(yīng)用數(shù)據(jù)場景應(yīng)該是：只進行全讀和全寫的應(yīng)用場景海量數(shù)據(jù)場景。但需要經(jīng)常進行數(shù)據(jù)改(在存儲上即時更改數(shù)據(jù))的應(yīng)用場景使用對象存儲就非常的太合適了。

對象存儲可以用來替代NAS存儲的一些使用場景。現(xiàn)在還有一種流行的做法就是用對象存儲來做數(shù)據(jù)歸檔和備份。像優(yōu)酷、愛奇藝上的視頻(電影視頻發(fā)布后一次寫入對象存儲后續(xù)不會有數(shù)據(jù)改操作的。)或是微信上的圖片(圖片只有上傳寫入和刪除功能，你見騰訊啥時間讓你在線編輯照片了。)這類應(yīng)用就是對象存儲的最愛。

總體是我個人認為分布式對象存儲時最為成熟的軟件定義分布式存儲類型，現(xiàn)在多家對象存儲廠商都支持多副本和EC校驗碼數(shù)據(jù)保護方式，通過EC校驗碼可以大幅提升有效可用容量做的類型傳統(tǒng)RAID存儲的容量使用率，大幅降低成本。