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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

通常指提供ISCSI协议,可理解为硬盘。就好比硬盘, 直接挂在到主机, 一般用于主机的直接存储空间和数据库应用(如: mysql)的存储。

块存储存的是数据,0101010这种,不管是不是文件(尽管很多情况下,我们的数据都是以文件形式存在的,但是这里真的不要求就是文件),你可以直接写0101010这种东西进去。

文件存储

与较底层的块存储不同, 上升到了应用层, 可理解为文件系统。一般指的就是 NAS ,一套网络储存设备, 通过TCP/IP进行访问, 协议为NFSv3/v4由于通过网络, 且采用上层协议, 因此开销大, 延时肯定比块存储高。
一般用于多个云服务器共享数据, 如服务器日志集中管理, 办公文件共享。

对象存储

可理解为网盘,具备块存储的高速以及文件存储的共享等特性, 较为智能, 比块存储和文件存储更上层, 云服务商一般提供用户文件上传下载读取的Rest API, 方便应用集成此类服务。比如AWS的S3服务。

总结
块存储: 是和主机打交道的, 如插一块硬盘
文件存储: NAS, 网络存储, 用于多主机共享数据
对象存储: 跟你自己开发的应用程序打交道, 如网盘
他们的层级是越来越高的

概念产品优点缺点
块存储裸磁盘空间映射给主机使用。SAN、Amazon EBS、Ceph、Cinder直接挂载在主机上不能数据共享
文件存储 支持 POSIX 协议的共享存储。NFS、CIFS、Amazon EFS可以共享传输速率、共享锁
对象存储 K-V 存储,HTTP 协议。七牛、Amazon S3性能好、共享方便不兼容现有模式,应用形态需要更改

下面举些个形象的例子再解释下上面的概念

块存储

块存储一般体现形式是卷或者硬盘(比如windows里面看到的c盘),数据是按字节来访问的,对于块存储而言,对里面存的数据内容和格式是完全一无所知的。好比上面图中,数据就像玉米粒一样堆放在块存储里,块存储只关心玉米粒进来和出去,不关心玉米粒之间的关系和用途。

块存储只负责数据读取和写入,因此性能很高,适用于对响应时间要求高的系统。比如数据库等。

文件存储

文件存储一般体现形式是目录和文件(比如C:\Users\Downloads\text.doc),数据以文件的方式存储和访问,按照目录结构进行组织。文件存储可以对数据进行一定的高级管理,比如在文件层面进行访问权限控制等。好比上面图中,数据像玉米粒一样组成玉米棒子,再对应到不同的玉米杆上,要找到某个玉米粒,先找到玉米杆,再找到玉米棒子,然后根据玉米粒在玉米棒子上的位置找到它。

文件存储可以很方便的共享,因此用途非常广泛。比如常用的NFS、CIFS、ftp等都是基于文件存储的。

对象存储

对象存储一般体现形式是一个UUID,数据和元数据打包在一起作为一个整体对象存在一个超大池子里。对于对象访问,只需要报出它的UUID,就能立即找到它,但访问的时候对象是作为一个整体访问的。好比上面图中,数据的玉米粒被做成了玉米罐头,每个玉米罐头都有一个唯一出厂号,但是买卖罐头,都一次是一盒为单位。

从设计之初衷(一般的对象存储都是基于哈希环之类的技术来实现),对象存储就可以非常简单的扩展到超大规模,因此非常适合数据量大、增速又很快的视频、图像等。