总结:对象存储、块存储、文件存储的区别

原创
03/12 15:06
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一、介绍

文件、块和对象是三种以不同的方式来保存、整理和呈现数据的存储格式。这些格式各有各的功能和限制。

文件存储会以文件和文件夹的层次结构来整理和呈现数据;

块存储会将数据拆分到任意划分且大小相同的卷中;

对象存储会管理数据并将其链接至关联的元数据。 

二、文件存储

介绍

文件存储也称为文件级存储或基于文件的存储,且正如您所想:数据会以单条信息的形式存储在文件夹中,正如您将几张纸放入一个马尼拉文件夹中一样。当您需要访问该数据时,您的计算机需要知道相应的查找路径。(注意,这可能会是一条蜿蜒冗长的路径。)存储在文件中的数据会根据数量有限的元数据来进行整理和检索,这些元数据会告诉计算机文件所在的确切位置。它就像是数据文件的库卡目录。

请试想一下塞满文件柜的储藏室。每个文档都会按照某种类型的逻辑层次结构来排放 ——按文件柜、抽屉、文件夹,然后再是纸张。“分层存储”这个术语就是这么来的,而这就是文件存储。它是适用于直接和网络附加存储系统的最古老且运用最为广泛的一种数据存储系统;

而且,这种系统您可能已经用了数十年。只要您访问保存在个人计算机上的文件中的文档,您就是在使用文件存储。

文件存储具有丰富多样的功能,几乎可以存储任何内容。它非常适合用来存储一系列复杂文件,并且有助于用户快速导航。

问题是,就像文件柜一样,虚拟抽屉只能打开到一定的程度。基于文件的存储系统必须通过添置更多系统来进行横向扩展,而不是通过增添更多容量来进行纵向扩展。

案例

当前我们的prometheus服务的监控数据就是存在存储业务提供的nfs文件存储。

大致的流程如下(方便理解的描述,并不真的准确):

1、prometheus产生的监控数据会首先存到内存中;

2、一段时间后会将数据刷到文件中;

3、文件根据时间段分隔,即一段时间后会创建新的文件;

4、prometheus有元数据模型记录时间段与文件索引的关系,当用户根据时间段查询数据的时候,prometheus会找到对应的索引,然后去存储服务提供的API获取对应的文件,然后解析文件将数据吐出给用户

 

三、块存储

块存储会将数据拆分成块,并单独存储各个块。每个数据块都有一个唯一标识符,所以存储系统能将较小的数据存放在最方便的位置。这意味着有些数据可以存储在 Linux 环境中,有些则可以存储在 Windows 单元中。

块存储通常会被配置为将数据与用户环境分离,并会将数据分布到可以更好地为其提供服务的多个环境中。然后,当用户请求数据时,底层存储软件会重新组装来自这些环境的数据块,并将它们呈现给用户。它通常会部署在存储区域网络 (SAN) 环境中,而且必须绑定到正常运行的服务器。

由于块存储不依赖于单条数据路径(和文件存储一样),因此可以实现快速检索。每个块都独立存在,且可进行分区,因此可以通过不同的操作系统进行访问,这使得用户可以完全自由地配置数据。它是一种高效可靠的数据存储方式,且易于使用和管理。它适用于要执行大型事务的企业和部署了大型数据库的企业。这意味着,需要存储的数据越多,就越适合使用块存储。

但是,块存储有一些缺点。块存储的成本高昂。它处理元数据的能力有限;这意味着,它需要在应用或数据库级别进行处理 — 开发人员或系统管理员又多了一件事要担忧。

四、对象存储

介绍

对象存储,也称为基于对象的存储,是一种扁平结构,其中的文件被拆分成多个部分并散布在多个硬件间。在对象存储中,数据会被分解为称为“对象”的离散单元,并保存在单个存储库中,而不是作为文件夹中的文件或服务器上的块来保存。

对象存储卷会作为模块化单元来工作:每个卷都是一个自包含式存储库,均含有数据、允许在分布式系统上找到对象的唯一标识符以及描述数据的元数据。元数据很重要,其包括年龄、隐私/安全信息和访问突发事件等详细信息。对象存储元数据也可以非常详细,并且能够存储与视频拍摄地点、所用相机和各个帧中特写的演员有关的信息。为了检索数据,存储操作系统会使用元数据和标识符,这样可以更好地分配负载,并允许管理员应用策略来执行更强大的搜索。

对象存储需要一个简单的 HTTP 应用编程接口 (API),以供大多数客户端(各种语言)使用。对象存储经济高效:您只需为已用的内容付费。它可以轻松扩展,因而是公共云存储的理想之选。它是一个非常适用于静态数据的存储系统,其灵活性和扁平性意味着它可以通过扩展来存储极大量的数据。对象具有足够的信息供应用快速查找数据,并且擅长存储非结构化数据。

当然,它也存在缺点。无法修改对象 — 您必须一次性完整地写入对象。对象存储也不能很好地与传统数据库搭配使用,因为编写对象是一个缓慢的过程,编写应用以使用对象存储 API 并不像使用文件存储那么简单。

案例

很多静态文件就是使用对象存储

五、如何知道系统需要块存储、对象存储还是文件存储?

 

 

 

参考:

文件存储、块存储还是对象存储?

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、文件存储、对象存储意义及差异

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