4 读写文件_块存储、文件存储、对象存储的区别
1. 塊存儲
典型設備: 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。
? 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會識別到有5塊硬盤,但是操作系統是區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沒有區別的,至少操作系統感知上沒有區別。
? 此種方式下,操作系統還需要對掛載的裸硬盤進行分區、格式化后,才能使用,與平常主機內置硬盤的方式完全無異。
1.1 優點
1、 這種方式的好處當然是因為通過了Raid與LVM等手段,對數據提供了保護。
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,提高了容量。
3、 寫入數據的時候,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架構組網,傳輸速率以及封裝協議的原因,使得傳輸速度與讀寫速率得到提升。
1.2 缺點
1、采用SAN架構組網時,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、主機之間的數據無法共享,在服務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,無法共享數據。
3、不利于不同操作系統主機間的數據共享:另外一個原因是因為操作系統使用不同的文件系統,格式化完之后,不同文件系統間的數據是共享不了的。例如一臺裝了WIN7/XP,文件系統是FAT32/NTFS,而Linux是EXT4,EXT4是無法識別NTFS的文件系統的。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
典型設備:FTP、NFS服務器
? 為了克服塊存儲中文件服務共享的問題,所以有了文件存儲。
? 文件存儲也有軟硬一體化的設備,但是其實普通拿一臺服務器/筆記本,只要裝上合適的操作系統與軟件,就可以架設FTP與NFS服務了,架上該類服務之后的服務器,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由文件存儲自己搞定了。
2.1 優點
1、造價交低:隨便一臺機器就可以了,另外普通以太網就可以,根本不需要專用的SAN網絡,所以造價低。
2、 方便文件共享:針對塊存儲中文件無法共享問題,使用文件存儲,第三方進行中轉。
2.2 缺點
? 讀寫速率低,傳輸速率慢:以太網,上傳下載速度較慢,另外所有讀寫都要1臺服務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
典型設備:內置大容量硬盤的分布式服務器
? 對象存儲最常用的方案,就是多臺服務器內置大容量硬盤,再裝上對象存儲軟件,然后搞幾臺服務器作為管理節點,安裝上對象存儲管理軟件。管理節點可以管理其他服務器對外提供讀寫訪問功能。
? 之所以出現對象存儲,是為了克服塊存儲與文件存儲各自的缺點。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。能否搞一個讀寫快,利于共享的出來呢?于是有了對象存儲。
對象存儲的原理
? 首先,一個文件包含了屬性(術語叫metadata,元數據,例如該文件的大小、修改時間、存儲路徑等)以及內容(以下簡稱數據)
? 以往像FAT32這種文件系統,是直接將一份文件的數據與metadata一起存儲的,存儲過程先將文件按照文件系統的最小塊大小來打散(如4M的文件,假設文件系統要求一個塊4K,那么就將文件打散成1000個小塊),再寫進硬盤里面,過程中沒有區分數據/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。
? 這種情況下讀寫速度很慢,因為就算你呦100個機械手臂在讀寫,但是由于你只有讀取到第一塊,才能知道下一個在哪里,其實相當于只能有一個機械手臂在實際工作。
? 對象存儲將元數據獨立出來,控制節點叫元數據服務器(服務器+對象存儲管理軟件),里面主要負責存儲對象的屬性(主要是對象的數據被打散存放到了那幾臺分布式服務器中的信息),而其他負責存儲數據的分布式服務器叫做OSD,主要負責存儲文件的數據部分。當用戶訪問對象,會先訪問元數據服務器,元數據服務器只負責反饋對象存儲在那些OSD,假設反饋文件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服務器去讀取數據。
? 這時候由于是3臺OSD同時對外傳輸數據,所以傳輸的速度就加快了。當OSD服務器數量越多,這種讀寫速度的提升就越大,通過這種方式,實現了讀寫快的目的。
? 另一方面,對象存儲軟件是有專門的文件系統的,所以OSD對象又相當于文件服務器,那么就不存在文件共享方面的困難了,也就解決了文件共享方面的問題。
? 所以對象存儲的出現,很好地結合了塊存儲與文件存儲的優點。
三種存儲的對比
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的4 读写文件_块存储、文件存储、对象存储的区别的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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