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捷讯技术分析块存储、文件存储、对象存储的区别和应用场景

简介:
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关于块存储、文件存储和对象存储,大家一定都不陌生,只是对于三者的本质区别和应用场景可能还不是很了解,今天阿里云湖北授权服务中心捷讯技术的小编就给大家简单单的聊聊吧。

一、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3块硬盘,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,且是由多个物理硬盘逻辑虚构出来的。

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3块硬盘,但是操作系统是区分不出到底是逻辑还是物理的,这跟直接拿一块物理硬盘挂载到操作系统没有区别的。

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、块存储应用

1)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。

2) 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、优点

1)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。

2)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。

3)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。

4)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。

3、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。

二、文件存储

典型设备:FTP、NFS服务器

文件存储很好的规避了块存储不利于分享的缺点,而且通常NAS产品都是文件级存储。

主机A可以直接对文件存储进行文件的上传下载,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处理。

1、文件存储应用

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。

2、优点:

1)造价较低:随便一台机器就可以了,另外普通以太网就可以,根本不需要专用的SAN网络,所以造价低。

2)方便文件共享

3、缺点:

读写速率低,传输速率慢:以太网,上传下载速度较慢,另外所有读写都要一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,速率慢了许多。

三、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硬盘,再装上对象存储软件,然后再加几台服务器作为管理节点,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。对象存储这种东西,克服块存储与文件存储各自的缺点,并继承了优点。

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。

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。

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。

四、那么这三个文件存储应该怎么选择呢?

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。此类应用更适合使用块存储。

2、对象存储的成本比起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,只是为了做文件共享的时候,直接用文件存储的形式好了,性价比高。

3.如果更在意文件的传输速度,以及要具有良好的共享性,那应该选择对象存储,而且,这也是一种趋势。

好了,今天的分享就到此结束啦,下次我们继续分享,如果大家还有什么疑问,可以在线咨询捷讯技术的客服呦!

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