1. 程式人生 > >塊儲存、物件儲存、檔案儲存的區別和聯絡

塊儲存、物件儲存、檔案儲存的區別和聯絡

塊儲存、物件儲存、檔案儲存的區別和聯絡

塊儲存、物件儲存、檔案儲存的區別和聯絡

通常來講,磁碟陣列都是基於Block塊的儲存,而所有的NAS產品都是檔案級儲存。

1. 塊儲存:DAS   SAN

a) DAS(Direct Attach Storage): 是直接連線於主機伺服器的一種儲存方式,每臺伺服器有獨立的儲存裝置,每臺主機伺服器的儲存裝置無法互通,需要跨主機存取資料室,必須經過相對複雜的設定,若主機分屬不同的作業系統,則更復雜。

應用:單一網路環境下且資料交換量不大,效能要求不高的環境,技術實現較早。

b) SAN(Storage Area Network): 是一種高速(光纖)網路聯接專業主機伺服器的一種儲存方式,此係統會位於主機群的後端,它使用高速I/O聯接方式,如:SCSI,ESCON及Fibre-Channels.特點是,代價高、效能好。但是由於SAN系統的價格較高,且可擴充套件性較差,已不能滿足成千上萬個CPU規模的系統。

應用:對網速要求高、對資料可靠性和安全性要求高、對資料共享的效能要求高的應用環境中。

 

2. 檔案儲存

通常NAS產品都是檔案級儲存。

NAS(Network Attached Storage):是一套網路儲存裝置,通常直接連在網路上並提供資料存取服務,一套NAS儲存裝置就如同一個提供資料檔案服務的系統,特點是價效比高。

它採用NFS或CIFS命令集訪問資料,以檔案為傳輸協議,可擴充套件性好、價格便宜、使用者易管理。目前在叢集計算中應用較多的NFS檔案系統,但由於NAS的協議開銷高、頻寬低、延遲大,不利於在高效能叢集中應用。

 

3. 物件儲存:

總體上講,物件儲存同時兼具SAN高階直接訪問磁碟特點及NAS的分散式共享特點。

核心是將資料通路(資料讀或寫)和控制通路(元資料)分離,並且基於物件儲存裝置(OSD),構建儲存系統,每個物件儲存裝置具備一定的職能,能夠自動管理其上的資料分佈。

物件儲存結構組成部分(物件、物件儲存裝置、元資料伺服器、物件儲存系統的客戶端)

3.1 物件

一個物件實際就是檔案的資料和一組屬性資訊的組合。

3.2 物件儲存裝置(OSD)

OSD具有一定的智慧,它有自己的CPU、記憶體、網路和磁碟系統。

OSD提供三個主要功能:包括資料儲存和安全訪問

(1)資料儲存  (2)智慧分佈  (3)每個物件元資料的管理

3.3 元資料伺服器(Metadata Server , MDS)

MDS控制Client與OSD物件的互動,主要提供以下幾個功能:

(1) 物件儲存訪問

允許Client直接訪問物件,OSD接收到請求時先驗證該能力,再訪問。

(2) 檔案和目錄訪問管理

MDS在儲存系統上構建一個檔案結構,限額控制、包括目錄、檔案的建立、訪問控制等

(3) Client Cache 一致性

為提高效能,在物件儲存系統設計時通常支援Client的Cache。因此帶來了Cache一致性的問題,當Cache檔案發生改變時,將通知Client重新整理Cache,以防Cache不一致引發的問題。

 物件儲存:

一個檔案包含了屬性(術語叫matadata元資料,例如該檔案的大小、修改時間、儲存路徑等)以及內容(簡稱資料)。

以往的檔案系統,儲存過程將檔案按檔案系統的最小塊來打散,再寫進硬碟,過程中沒有區分元資料(metadata)和資料。而在每個塊最後才會告知下一個塊的地址,因此只能一個一個讀,速度慢。

而物件儲存則將元資料獨立出來,控制節點叫元資料伺服器(伺服器+物件儲存管理軟體),裡面主要儲存物件的屬性(主要是物件的資料被打散存放到了那幾臺分散式伺服器中的資訊),而其他負責儲存資料的分散式伺服器叫做OSD,主要負責儲存檔案的資料部分。當用戶訪問物件時,會先訪問元資料伺服器,元資料伺服器只負責反饋物件儲存在那些OSD。假設反饋檔案A儲存在B,C,D三臺OSD,那麼使用者就會再次訪問三臺OSD伺服器去讀取資料。

這時三臺OSD同時對外傳輸資料,因此傳輸的速度就加快了。OSD伺服器數量越多,這種讀寫速度的提升就越大。

另一方面,物件儲存軟體有專門的檔案系統,所以OSD對外又相當於檔案伺服器,那麼就不存在檔案共享方面的困難了,也解決了檔案共享方面的問題。

因此物件儲存的出現,很好的結合了塊儲存與檔案儲存的優點。

 

為什麼還要使用塊儲存和檔案儲存:

1.有一類應用是需要儲存直接裸盤對映的,比如資料庫。因為資料庫需要儲存裸盤對映給自己後,再根據自己的資料庫檔案系統來對了裸盤進行格式化,因此不能採用其他已經被格式化為某種檔案系統的儲存。此類更適合塊儲存。

2.物件儲存的成本比普通的檔案儲存還是較高,需要購買專門的物件儲存軟體以及大容量硬碟。如果對資料量要求不是海量,只是為了作檔案共享的時候,直接用檔案儲存的形式就好了,價效比高。