本节书摘来自华章出版社《Ceph源码分析》一书中的第1章，第1.4节Ceph客户端接口，作者常涛，更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看
1.4 Ceph客户端接口
Ceph的设计初衷是成为一个分布式文件系统，但随着云计算的大量应用，最终变成支持三种形式的存储：块存储、对象存储、文件系统，下面介绍它们之间的区别。
1.4.1 RBD
RBD（rados block device）是通过librbd库对应用提供块存储，主要面向云平台的虚拟机提供虚拟磁盘。传统SAN就是块存储，通过SCSI或者FC接口给应用提供一个独立的LUN或者卷。RBD类似于传统的SAN存储，都提供数据块级别的访问。
目前RBD提供了两个接口，一种是直接在用户态实现，通过QEMU Driver供KVM虚拟机使用。另一种是在操作系统内核态实现了一个内核模块。通过该模块可以把块设备映射给物理主机，由物理主机直接访问。
块存储用作虚拟机的硬盘，其对I/O的要求和传统的物理硬盘类似。一个硬盘应该是能面向通用需求的，既能应付大文件读写，也能处理好小文件读写。也就是说，块存储既需要有较好的随机I/O，又要求有较好的顺序I/O，而且对延迟有比较严格的要求。
1.4.2 CephFS
CephFS通过在RADOS基础之上增加了MDS（Metadata Server）来提供文件存储。它提供了libcephfs库和标准的POSIX文件接口。CephFS类似于传统的NAS存储，通过NFS或者CIFS协议提供文件系统或者文件目录服务。
Ceph最初的设计为分布式文件系统，其通过动态子树的算法实现了多元数据服务器，但是由于实现复杂，目前还远远不能使用。目前可用于生产环境的是最新Jewel版本的CephFS为主从模式（Master-Slave）的元数据服务器。
1.4.3 RadosGW
RadosGW基于librados提供了和Amazon S3接口以及OpenStack Swift接口兼容的对象存储接口。可将其简单地理解为提供基本文件（或者对象）的上传和下载的需求，它有两个特点：
提供RESTful Web API接口。
它采用扁平的数据组织形式。
- RESTful的存储接口
其接口值提供了简单的GET、PUT、DEL等其他接口，对应对象文件的上传、下载、删除、查询等操作。可以看出，对象存储的I/O接口相对比较简单，其I/O访问模型都是顺序I/O访问。 - 扁平的数据组织形式
NAS存储提供给应用的是一个文件系统或者是一个文件夹，其实质就是一个层级化的树状存储组织模式，其嵌套层级和规模在理论上都不受限制。
这种树状的目录结构为早期本地存储系统设计的信息组织形式，比较直观，容易理解。但是随着存储系统规模的不断扩大，特别是到了云存储时代，其难以大规模扩展的缺点就暴露了出来。相比于NAS存储，对象存储放弃了目录树结构，采用了扁平化组织形式（一般为三级组织结构），这有利于实现近乎无限的容量扩展。它使用业界标准互联网协议，更加符合面向云服务的存储、归档和备份需求。
图1-3 Amazon S3的对象存储结构
由于Amazon在云存储领域的影响力，Amazon的S3接口已经成为事实上的对象存储的标准接口。如图1-3所示，其接口分三级存储：Account/Bucket/Object（账户/桶/对象）。一个Account可以看作一个用户（租户），其下可以包含若干个的Bucket，一个Bucket可以拥有若干对象，其数量在理论上都不受限制。
在云计算领域，OpenStack已经成为广泛采用的云计算管理系统，OpenStack的对象存储接口Swift也成为广泛采用的接口，如图1-4所示，其也采用分三级存储：Account/Container/Object（账户/容器/对象），每层节点数均没有限制。可以看出，Swift接口和S3类似，Swift的Container对应S3的Bucket概念。Swift接口和S3接口没有太大的区别，但是一些管理接口会有一些差别。
图1-4 OpenStack Swift对象存储结构
