存储技术-块文件对象

大胖5566
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5块硬盘(为方便说明,假设每个硬盘1G),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。

一 总体背景

1、块存储

使用特点: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5块硬盘(为方便说明,假设每个硬盘1G),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。

优点:有Raid可以做保护;写入数据时,多块硬盘组合出的逻辑盘可并行写入

缺点:可能涉及额外光纤交换机;主机之间数据无法共享;不同操作系统主机间数据共享不便

2、文件存储

使用特点:通过文件接口访问,典型文件包括FTP、NFS甚至CephFS的接口。

优点:可以进行文件共享

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1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。

3、对象存储

使用特点:对象存储是为了发挥文件存储可共享、块存储速率高的优势结合,构建对象的元数据,然后通过API开放给客户端进行访问和存取。

优点:可以从多个OSD并发获取数据;通过元数据管理服务器可遍历的对文件进行共享

缺点:成本上较文件存储高一些

二 差异对比

如上图所示,底层就是硬盘,多个硬盘可以做成RAID组,无论是单个硬盘还是RAID组,都可以做成PV,多个PV物理卷捏在一起构成VG卷组,这就做成一块大蛋糕了。接下来,可以从蛋糕上切下很多块LV逻辑卷,这就到了存储用户最熟悉的卷这层。到这一层为止,数据一直都是以数据块Block形式存在,这时候提供出来的服务就是块存储服务。通过FC协议或者iSCSI协议对卷访问,映射到主机端本地,成为一个裸设备。在主机端可以直接在上面安装数据库,也可以格式化成文件系统后交给应用程序使用,这时候就是一个标准的SAN存储设备的访问模式,网络间传送的是块。

也可以在本地做文件系统,之后以NFS/CIFS协议挂载,映射到本地目录,直接以文件形式访问,这就成了NAS访问的模式,在网络间传送的是文件。如果不走NAS,在本地文件系统上面部署OSD服务端,把整个设备做成一个OSD,这样的节点多来几个,再加上必要的MDS节点,互联网另一端的应用程序再通过HTTP协议直接进行访问,这就变成了对象存储的访问模式。当然对象存储通常不需要专业的存储设备,前面那些LV/VG/PV层也可以统统不要,直接在硬盘上做本地文件系统,之后再做成OSD,这种才是对象存储的标准模式,对象存储的硬件设备通常就用大盘位的服务器。

从系统层级上来说,这三种存储是按照块->文件->对象逐级向上的。

三 适用探讨

块存储(DAS/SAN)通常应用在某些专有的系统中,这类应用要求很高的随机读写性能和高可靠性,上面搭载的通常是Oracle/DB2这种传统数据库,连接通常是以FC光纤(如果通过FC协议,主要端口速率为8Gb/16Gb/32Gb,预计2020会出现64Gb;如果通过iSCSI协议,通过以太网协议即可,通常使用10Gb/25Gb)为主。通常使用块存储的都是系统而非用户,并发访问不会很多,经常出现一套存储只服务一个应用系统,例如如交易系统,计费系统。典型行业如金融,制造,能源,电信等。

文件存储(NAS)相对来说就更能兼顾多个应用和更多用户访问,同时提供方便的数据共享手段。CRM系统,SCM系统,OA系统,邮件系统都可以使用NAS存储统统搞定

对象存储的优势场景却是互联网或者公网,主要解决海量数据,海量并发访问的需求。基于互联网的应用才是对象存储的主要适配。常见的适配应用如网盘、媒体娱乐,医疗PACS,气象,归档等数据量超大而又相对“冷数据”和非在线处理的应用类型。

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