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  • 三种存储类型和三种存储方式

    万次阅读 多人点赞 2019-01-22 17:07:39
    三种存储类型:块存储、文件存储、对象存储 块存储和文件存储是我们比较熟悉的两种主流的存储类型,而对象存储(Object-based Storage)是一种新的网络存储架构,基于对象存储技术的设备就是对象存储设备(Object-...

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    三种存储方式:DAS、SAN、NAS
    三种存储类型:块存储、文件存储、对象存储

    块存储和文件存储是我们比较熟悉的两种主流的存储类型,而对象存储(Object-based Storage)是一种新的网络存储架构,基于对象存储技术的设备就是对象存储设备(Object-based Storage Device)简称OSD。

    本质是一样的,底层都是块存储,只是在对外接口上表现不一致,分别应用于不同的业务场景。

    分布式存储的应用场景相对于其存储接口,现在流行分为三种:

    对象存储: 也就是通常意义的键值存储,其接口就是简单的GET、PUT、DEL和其他扩展,如七牛、又拍、Swift、S3

    块存储: 这种接口通常以QEMU Driver或者Kernel Module的方式存在,这种接口需要实现Linux的Block Device的接口或者QEMU提供的Block Driver接口,如Sheepdog,AWS的EBS,青云的云硬盘和阿里云的盘古系统,还有Ceph的RBD(RBD是Ceph面向块存储的接口)

    文件存储: 通常意义是支持POSIX接口,它跟传统的文件系统如Ext4是一个类型的,但区别在于分布式存储提供了并行化的能力,如Ceph的CephFS(CephFS是Ceph面向文件存储的接口),但是有时候又会把GFS,HDFS这种非POSIX接口的类文件存储接口归入此类。

    块存储

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    以下列出的两种存储方式都是块存储类型:

    • DAS(Direct Attach STorage):是直接连接于主机服务器的一种储存方式,每一台主机服务器有独立的储存设备,每台主机服务器的储存设备无法互通,需要跨主机存取资料时,必须经过相对复杂的设定,若主机服务器分属不同的操作系统,要存取彼此的资料,更是复杂,有些系统甚至不能存取。通常用在单一网络环境下且数据交换量不大,性能要求不高的环境下,可以说是一种应用较为早的技术实现。
    • SAN(Storage Area Network):是一种用高速(光纤)网络联接专业主机服务器的一种储存方式,此系统会位于主机群的后端,它使用高速I/O 联结方式, 如 SCSI, ESCON 及 Fibre- Channels。一般而言,SAN应用在对网络速度要求高、对数据的可靠性和安全性要求高、对数据共享的性能要求高的应用环境中,特点是代价高,性能好。例如电信、银行的大数据量关键应用。它采用SCSI 块I/O的命令集,通过在磁盘或FC(Fiber Channel)级的数据访问提供高性能的随机I/O和数据吞吐率,它具有高带宽、低延迟的优势,在高性能计算中占有一席之地,但是由于SAN系统的价格较高,且可扩展性较差,已不能满足成千上万个CPU规模的系统。

    典型设备:磁盘阵列、硬盘
    块存储主要是将裸磁盘空间整个映射给主机使用的。块存储就是在物理层这个层面对外提供服务,使用它的系统,有用自己的文件系统格式化。这样一旦被一个系统使用,就独占了。
    就是说例如:磁盘阵列里面有5块硬盘,然后可以通过划逻辑盘、做Raid、或者LVM等方式逻辑划分出N个逻辑的硬盘。但是逻辑盘和物理盘是两个完全不同的概念。假设每个硬盘100G,共有5个硬盘,划分为逻辑盘也为5个,每个100G,但是这5个逻辑盘和原来的5个物理盘意义完全不同了。例如第一个逻辑盘第一个20G可能来自物理盘1,第二个20G来自物理盘2,所以逻辑盘是多个物理盘逻辑虚构出来的硬盘。
    接着块存储会采用映射的方式将这几个逻辑盘映射给主机,主机上面的操作系统会识别到有5块硬盘,但是操作系统是无法区分到底是物理盘还是逻辑盘,它一概就认为只是5块裸的物理硬盘而已,跟直接拿一块物理硬盘挂载到操作系统没区别,至少操作系统感知上没有区别的。
    在此方式下,操作系统还需要对挂载的裸硬盘进行分区、格式化后,才能使用,与平常主机内置的硬盘无差异。

    优点
    (1)这种方式的好处当然是因为通过了Raid与LVM等手段,对数据提供了保护;
    (2)可以将多块廉价的硬盘组合起来,称为一个大容量的逻辑盘对外提供服务,提高了容量;
    (3)写入数据时,由于是多块磁盘组合出来的逻辑盘,所以几块硬盘可以并行写入的,提升了读写效率;
    (4)很多时候块存储采用SAN架构组网,传输速度以及封装协议的原因,使得传输速度和读写效率得到提升

    缺点
    (1)采用SAN架构组网时,需要额外为主机购买光纤通道卡,还要购买光纤交换机,造价成本高;
    (2)主机之间数据无法共享,在服务器不做集群的情况下,块存储裸盘映射给主机,在格式化使用后,对于主机来说相当于本地盘,那么主机A的本地盘根本不能给主机B去使用,无法共享数据
    (3)不利于不同操作系统主机间的数据共享:因为操作系统使用不同的文件系统,格式化后,不同的文件系统间的数据是共享不了的。 例如一台win7,文件系统是FAT32/NTFS,而linux是EXT4,EXT4是无法识别NTFS的文件系统的

    使用场景
    docker容器、虚拟机磁盘存储分配。
    日志存储。
    文件存储。

    文件存储

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    通常,NAS产品都是文件级存储。
    NAS(Network Attached Storage):是一套网络储存设备,通常是直接连在网络上并提供资料存取服务,一套 NAS 储存设备就如同一个提供数据文件服务的系统,特点是性价比高。例如教育、政府、企业等数据存储应用。
    它采用NFS或CIFS命令集访问数据,以文件为传输协议,通过TCP/IP实现网络化存储,可扩展性好、价格便宜、用户易管理,如目前在集群计算中应用较多的NFS文件系统,但由于NAS的协议开销高、带宽低、延迟大,不利于在高性能集群中应用。

    典型设备:FTP、NFS服务器
    为了克服文件无法共享的问题,所以有了文件存储。
    文件存储,就是在文件系统一层对外提供服务,系统只用访问文件系统一级就可以,各个系统都可以根据接口取访问。
    文件存储也有软硬一体化的设备,但是其实一台普通的PC机,只要装上合适的操作系统和软件,就可以假设FTP与NFS服务了,架上该类服务之后的服务器,就是文件存储的一种了。
    主机A可以直接对文件存储进行文件的上传和下载,与块存储不同,主机A是不需要再对文件存储进行格式化的,因为文件管理功能已经由文件存储自己搞定了。

    优点
    (1)造价低:随便一台机器就可以,另外普通的以太网就可以,根本不需要专用的SAN网络,所以造价低
    (2)方便文件共享

    缺点
    (1)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受,相比起磁盘阵列动不动就十几上百块硬盘同时读写,速率慢了许多。

    使用场景
    日志存储。
    有目录结构的文件存储。

    对象存储

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    典型设备:内置大容量硬盘的分布式服务器

    对象存储最常用的方案,就是多台服务器内置大容量硬盘,再装上对象存储软件,然后再额外搞几台服务作为管理节点,安装上对象存储管理软件。管理节点可以管理其他服务器对外提供读写访问功能。

    之所以出现对象存储这种东西,是为了克服块存储与文件存储各自的缺点,发扬各自的优点。简单来说块存储读写快,不利于共享,文件存储读写慢,利于共享。能否弄一个读写块,利于共享的存储出来呢?于是就有了对象存储。

    首先,一个文件包含了属性(术语:metadata,元数据,例如该文件的大小、修改时间、存储路径等)以及内容(数据)。

    像FAT32这种文件系统,是直接将一份文件与metadata一起存储的,存储过程先将文件按照文件系统的最小块大小来打散(例如4M的文件,假设文件系统要求一个块4K,那么就将文件打散称为1000个小块),再写进硬盘里,过程中没有区分数据和metadata的。而每个块最后会告知你下一个要读取的块地址,然后一直这样顺序的按图索骥,最后完成整份文件的所有块的读取。
    这种情况下读写速率很慢,因为就算你有100个机械臂在读写,但是由于你只有读取到第一个块,才能知道下一个块在哪里,其实相当于只能有1个机械臂在实际工作。

    而对象存储则将元数据独立出来了,控制节点叫元数据服务器(服务器+对象存储管理软件),里面主要负责存储对象的属性(主要是对象的数据被打散存放到了那几台分布式服务器中的信息)而其他负责存储数据的分布式服务器叫做OSD,主要负责存储文件的数据部分。当用户访问对象,会先访问元数据服务器,元数据服务器只负责反馈对象存储在哪里OSD,假设反馈文件A存储在B、C、D三台OSD,那么用户就会再次直接访问3台OSD服务器去读取数据。
    这时候由于是3台OSD同时对外传输数据,所以传输的速度就会加快了,当OSD服务器数量越多,这种读写速度的提升就越大,通过此种方式,实现了读写快的目的。

    另一方面,对象存储软件是有专门的文件系统的,所以OSD对外又相当于文件服务器,那么就不存在共享方面的困难了,也解决了文件共享方面的问题。所以对象存储的出现,很好的结合了块存储和文件存储的优点。

    关键技术

    对象存储文件系统的关键技术是什么?
    (1)分布元数据
    (2)并发数据访问,对象存储体系结构定义了一个新的、更加智能化的磁盘接口OSD

    什么是OSD?

    存储局域网(SAN)和网络附加存储(NAS)是我们比较熟悉的两种主流网络存储架构,而对象存储是一种新的网络存储架构,基于对象存储技术的设备就是对象存储设备,简称:OSD

    在存储对象中通过什么对象方式访问对象?

    在存储设备中,所有对象都有一个对象标识,通过对象标识OSD命令访问对象

    OSD的主要功能是什么?
    (1)数据存储。OSD管理对象数据,并将它们放置在标准的磁盘系统上,OSD不提供块接口访问方式,Client请求数据时用对象ID、偏移进行数据读写;
    (2)智能分布。OSD用其自身的CPU和内存优化数据分布,并支持数据的预取。由于OSD可以智能的支持对象的预取,从而可以优化磁盘的性能
    (3)每个对象元数据的管理。OSD管理存储在其上对象的元数据,该元数据与传统的inode元数据相似,通常包括对象的数据块和对象的长度。

    优点
    具备块存储的读写高速。
    具备文件存储的共享等特性。

    使用场景: (适合更新变动较少的数据)
    图片存储。
    视频存储。

    为什么对象存储兼具块存储和文件存储的好处,还要使用块存储和文件存储呢?
    (1)有一类应用是需要存储直接裸盘映射的,例如数据库。
    因为数据需要存储裸盘映射给自己后,再根据自己的数据库文件系统来对裸盘进行格式化的,所以是不能够采用其他已经被格式化为某种文件系统的存储的。此类应用更合适使用块存储。
    (2)对象存储的成本比起普通的文件存储还要较高,需要购买专门的对象存储软件以及大容量硬盘。如果对数据量要求不是海量,只是为了做文件共享的时候,直接用文件存储的形式好了,性价比高。

    三种存储类型差异

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    三种存储方式差异

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    参考资料:
    http://www.cnblogs.com/hukey/p/8323853.html
    https://mp.weixin.qq.com/s/6yQoQTrIInL2FHCu1-Okww
    https://blog.csdn.net/xiaoliuliu2050/article/details/79962841

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  • 三种存储类型:块存储、文件存储、对象存储

    千次阅读 多人点赞 2020-11-02 10:21:27
    ... ... 存储类型 先从三种存储类型开始。...看了很多文章,感觉都无从下手,因为我还不了解为什么有这么多的存储方式和存储类型,所以先不看这些概念的定义,先了解为什么会有这些概念。 为什么会有这么多存储

    链接:

    https://www.zhihu.com/question/21536660

    https://www.cnblogs.com/hukey/p/8323853.html

    https://www.cnblogs.com/sylar5/p/11520149.html

    https://juejin.im/post/6844903541169979400

    存储类型

    先从三种存储类型开始。

    看了很多文章,感觉都无从下手,因为我还不了解为什么有这么多的存储方式和存储类型,所以先不看这些概念的定义,先了解为什么会有这些概念。

    为什么会有这么多存储类型?

    因为业务需要,不同场景需要满足不同的人,其实有很多存储类型可以用,三种只是常见的。就像有很多种编程语言,没有优劣之分,只是在各自领域里各司其职

    三种存储类型有什么区别?

    这个本来该了解了三种存储类型得具体含义后再说,但我觉得知乎上的答案说的很好:这三者的本质差别是使用数据的“用户”不同:块存储的用户是可以读写块设备的软件系统,例如传统的文件系统、数据库;文件存储的用户是自然人;对象存储的用户则是其它计算机软件。

    先说分布式存储:

    知乎:首先要说明一下的是,这三个概念都是分布式存储中的概念,由不同的网络存储协议实现。

    所谓分布式存储,就是底层的存储系统,因为要存放的数据非常多,单一服务器所能连接的物理介质是有限的,提供的IO性能也是有限的,所以通过多台服务器协同工作,每台服务器连接若干物理介质,一起为多个系统提供存储服务。为了满足不同的访问需求,往往一个分布式存储系统,可以同时提供文件存储、块存储和对象存储这三种形式的服务。

    来个通俗易懂的理解,用不同的存储类型存储玉米:

    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(比如https://www.youtube.com/watch?v=nAKxJbcec8U),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。

     

    块存储

    传统的文件系统,是直接访问存储数据的硬件介质的。介质不关心也无法去关心这些数据的组织方式以及结构,因此用的是最简单粗暴的组织方式:所有数据按照固定的大小分块,每一块赋予一个用于寻址的编号。以大家比较熟悉的机械硬盘为例,一块就是一个扇区,老式硬盘是512字节大小,新硬盘是4K字节大小。老式硬盘用柱面-磁头-扇区号(CHS,Cylinder-Head-Sector)组成的编号进行寻址,现代硬盘用一个逻辑块编号寻址(LBA,Logical Block Addressing)。所以,硬盘往往又叫块设备(Block Device),当然,除了硬盘还有其它块设备,例如不同规格的软盘,各种规格的光盘,磁带等。

    至于哪些块组成一个文件,哪些块记录的是目录/子目录信息,这是文件系统的事情。不同的文件系统有不同的组织结构,这个就不展开了。为了方便管理,硬盘这样的块设备通常可以划分为多个逻辑块设备,也就是我们熟悉的硬盘分区(Partition)。反过来,单个介质的容量、性能有限,可以通过某些技术手段把多个物理块设备组合成一个逻辑块设备,例如各种级别的RAID,JBOD,某些操作系统的卷管理系统(Volume Manager)如Windows的动态磁盘、Linux的LVM等。

    块设备的使用对象除了传统的文件系统以及一些专用的管理工具软件如备份软件、分区软件外,还有一些支持直接读写块设备的软件如数据库等,但一般用户很少这样使用。

    在网络存储中,服务器把本地的一个逻辑块设备——底层可能是一个物理块设备的一部分,也可能是多个物理块设备的组合,又或者多个物理块设备的组合中的一部分,甚至是一个本地文件系统上的一个文件——通过某种协议模拟成一个块设备,远程的客户端(可以是一台物理主机,也可以是虚拟机,某个回答所说的块设备是给虚拟机用是错误的)使用相同的协议把这个逻辑块设备作为一个本地存储介质来使用,划分分区,格式化自己的文件系统等等。这就是块存储,比较常见的块存储协议是iSCSI。

    优点

    • 这种方式的好处当然是因为通过了Raid与LVM等手段,对数据提供了保护;
    • 可以将多块廉价的硬盘组合起来,称为一个大容量的逻辑盘对外提供服务,提高了容量;
    • 写入数据时,由于是多块磁盘组合出来的逻辑盘,所以几块硬盘可以并行写入的,提升了读写效率;
    • 很多时候块存储采用SAN架构组网,传输速度以及封装协议的原因,使得传输速度和读写效率得到提升

    缺点

    • 采用SAN架构组网时,需要额外为主机购买光纤通道卡,还要购买光纤交换机,造价成本高;
    • 主机之间数据无法共享,在服务器不做集群的情况下,块存储裸盘映射给主机,在格式化使用后,对于主机来说相当于本地盘,那么主机A的本地盘根本不能给主机B去使用,无法共享数据
    • 不利于不同操作系统主机间的数据共享:因为操作系统使用不同的文件系统,格式化后,不同的文件系统间的数据是共享不了的。 例如一台win7,文件系统是FAT32/NTFS,而linux是EXT4,EXT4是无法识别NTFS的文件系统的

    使用场景

    docker容器、虚拟机磁盘存储分配。
    日志存储。
    文件存储。

    典型设备

    磁盘阵列、硬盘

    典型存储方式

    • DAS(Direct Attach STorage):是直接连接于主机服务器的一种储存方式,每一台主机服务器有独立的储存设备,每台主机服务器的储存设备无法互通,需要跨主机存取资料时,必须经过相对复杂的设定,若主机服务器分属不同的操作系统,要存取彼此的资料,更是复杂,有些系统甚至不能存取。通常用在单一网络环境下且数据交换量不大,性能要求不高的环境下,可以说是一种应用较为早的技术实现。
    • SAN(Storage Area Network):是一种用高速(光纤)网络联接专业主机服务器的一种储存方式,此系统会位于主机群的后端,它使用高速I/O 联结方式, 如 SCSI, ESCON 及 Fibre- Channels。一般而言,SAN应用在对网络速度要求高、对数据的可靠性和安全性要求高、对数据共享的性能要求高的应用环境中,特点是代价高,性能好。例如电信、银行的大数据量关键应用。它采用SCSI 块I/O的命令集,通过在磁盘或FC(Fiber Channel)级的数据访问提供高性能的随机I/O和数据吞吐率,它具有高带宽、低延迟的优势,在高性能计算中占有一席之地,但是由于SAN系统的价格较高,且可扩展性较差,已不能满足成千上万个CPU规模的系统。

    文件存储

    文件存储的用户是自然人,最容易理解。计算机中所有的数据都是0和1,存储在硬件介质上的一连串的01组合对我们来说完全无法去分辨以及管理。因此我们用“文件”这个概念对这些数据进行组织,所有用于同一用途的数据,按照不同应用程序要求的结构方式组成不同类型的文件(通常用不同的后缀来指代不同的类型),然后我们给每一个文件起一个方便理解记忆的名字。而当文件很多的时候,我们按照某种划分方式给这些文件分组,每一组文件放在同一个目录(或者叫文件夹)里面,当然我们也需要给这些目录起一个容易理解和记忆的名字。而且目录下面除了文件还可以有下一级目录(称之为子目录或者子文件夹),所有的文件、目录形成一个树状结构。我们最常用的Windows系统中,打开资源管理器就可以看到以这种方式组织起来的无数个文件和目录。

    为了方便查找,从根节点开始逐级目录往下,一直到文件本身,把这些目录、子目录、文件的名字用特殊的字符(例如Windows/DOS用“\”,类Unix系统用“/”)拼接起来,这样的一串字符称之为路径,例如Linux中的“/etc/systemd/system.conf”或者Windows中的“C:\Windows\System32\taskmgr.exe”。人类用路径作为唯一标识来访问具体的文件。而由作为自然人的程序员所编写的各种软件程序,绝大部分也使用这种方式来访问文件。

    把存储介质上的数据组织成目录-子目录-文件这种形式的数据结构,用于从这个结构中寻找、添加、修改、删除文件的程序,以及用于维护这个结构的程序,组成的系统有一个专用的名字:文件系统(File System)。文件系统有很多,常见的有Windows的FAT/FAT32/NTFS,Linux的EXT2/EXT3/EXT4/XFS/BtrFS等。而在网络存储中,底层数据并非存储在本地的存储介质,而是另外一台服务器上,不同的客户端都可以用类似文件系统的方式访问这台服务器上的文件,这样的系统叫网络文件系统(Network File System),常见的网络文件系统有Windows网络的CIFS(也叫SMB)、类Unix系统网络的NFS等。而文件存储除了网络文件系统外,FTP、HTTP其实也算是文件存储的某种特殊实现,都是可以通过某个url来访问一个文件。

    优点

    • 造价低:随便一台机器就可以,另外普通的以太网就可以,根本不需要专用的SAN网络,所以造价低
    • 方便文件共享

    缺点

    • 读写速率低,传输速率慢:以太网,上传下载速度较慢
    • 所有读写都要1台服务器里面的硬盘来承受,相比起磁盘阵列动不动就十几上百块硬盘同时读写,速率慢了许多。

    使用场景

    日志存储。
    有目录结构的文件存储。

    典型设备

    FTP、NFS服务器

    典型存储方式

    • 通常,NAS产品都是文件级存储。NAS(Network Attached Storage):是一套网络储存设备,通常是直接连在网络上并提供资料存取服务,一套 NAS 储存设备就如同一个提供数据文件服务的系统,特点是性价比高。例如教育、政府、企业等数据存储应用。它采用NFS或CIFS命令集访问数据,以文件为传输协议,通过TCP/IP实现网络化存储,可扩展性好、价格便宜、用户易管理,如目前在集群计算中应用较多的NFS文件系统,但由于NAS的协议开销高、带宽低、延迟大,不利于在高性能集群中应用。

    对象存储

    之所以出现对象存储这种东西,是为了克服块存储与文件存储各自的缺点,发扬各自的优点。简单来说块存储读写快,不利于共享,文件存储读写慢,利于共享。能否弄一个读写块,利于共享的存储出来呢?于是就有了对象存储。

    一个文件包含了属性(术语:metadata,元数据,例如该文件的大小、修改时间、存储路径等)以及内容(数据)。
        像FAT32这种文件系统,是直接将一份文件与metadata一起存储的,存储过程先将文件按照文件系统的最小块大小来打散(例如4M的文件,假设文件系统要求一个块4K,那么就将文件打散称为1000个小块),再写进硬盘里,过程中没有区分数据和metadata的。而每个块最后会告知你下一个要读取的块地址,然后一直这样顺序的按图索骥,最后完成整份文件的所有块的读取。
        这种情况下读写速率很慢,因为就算你有100个机械臂在读写,但是由于你只有读取到第一个块,才能知道下一个块在哪里,其实相当于只能有1个机械臂在实际工作。

    而对象存储则将元数据独立出来了,控制节点叫元数据服务器(服务器+对象存储管理软件),里面主要负责存储对象的属性(主要是对象的数据被打散存放到了那几台分布式服务器中的信息)而其他负责存储数据的分布式服务器叫做OSD,主要负责存储文件的数据部分。当用户访问对象,会先访问元数据服务器,元数据服务器只负责反馈对象存储在哪里OSD,假设反馈文件A存储在B、C、D三台OSD,那么用户就会再次直接访问3台OSD服务器去读取数据。
        这时候由于是3台OSD同时对外传输数据,所以传输的速度就会加快了,当OSD服务器数量越多,这种读写速度的提升就越大,通过此种方式,实现了读写快的目的。
        另一方面,对象存储软件是有专门的文件系统的,所以OSD对外又相当于文件服务器,那么就不存在共享方面的困难了,也解决了文件共享方面的问题
        所以对象存储的出现,很好的结合了块存储和文件存储的优点。

    为什么对象存储兼具块存储和文件存储的好处,还要使用块存储和文件存储呢?

        (1)有一类应用是需要存储直接裸盘映射的,例如数据库。因为数据需要存储楼盘映射给自己后,再根据自己的数据库文件系统来对裸盘进行格式化的,所以是不能够采用其他已经被格式化为某种文件系统的存储的。此类应用更合适使用块存储。
        (2)对象存储的成本比起普通的文件存储还要较高,需要购买专门的对象存储软件以及大容量硬盘。如果对数据量要求不是海量,只是为了做文件共享的时候,直接用文件存储的形式好了,性价比高。

    优点

    • 具备块存储的读写高速。
    • 具备文件存储的共享等特性。
    • 可扩展性高:对象存储能够扩展数十乃至数百EB的容量,能够充分利用高密度存储;
    • 效率高:扁平化结构,不受复杂目录系统对性能的影响;
    • 无需迁移:对象存储是一种横向扩展系统,随着容量的增加,数据根据算法自动分布于所有的对象存储节点;
    • 安全性高:对象存储通常凭借HTTP调用对象存储本身提供的认证密钥来提供数据访问;
    • 访问方便:不光支持HTTP(S)协议,采用REST的API方式调用和检索数据,同样增加了NFS和SMB支持;
    • 成本相对低:与块存储方式相比,对象存储是最具成本效益的数据存储类型,并且与云计算搭配,把对象存储的这一特性发挥的淋漓尽致。

    缺点

    • 最终一致性:由于不同节点的位置不同,数据同步时可能会有一定时间的延迟或者错误;
    • 不易做数据库:对象存储比较适合存储那些变动不大甚至不变的文件,而对于像数据库这种需要直接与存储裸盘相互映射的应用,还是块存储更合适。

    使用场景

    对象存储服务OSS(英文Object Storage Service)主要应用于以下场景。

    • 图片和音视频等应用的海量存储。OSS可用于图片、音视频、日志等海量文件的存储。各种终端设备、Web网站程序、移动应用可以直接向OSS写入或读取数据。OSS支持流式写入和文件写入两种方式
    • 网页或者移动应用的静态和动态资源分离。利用BGP带宽,OSS可以实现超低延时的数据直接下载。也可以配合阿里云CDN加速服务,为图片、音视频、移动应用的更新分发提供最佳体验
    • 云端数据处理。上传文件到OSS后,可以配合媒体转码服务(MTS)和图片处理服务(IMG)进行云端的数据处理。

    典型设备

    内置大容量硬盘的分布式服务器。对象存储最常用的方案,就是多台服务器内置大容量硬盘,再装上对象存储软件,然后再额外搞几台服务作为管理节点,安装上对象存储管理软件。管理节点可以管理其他服务器对外提供读写访问功能。

    典型存储方式

    (网上找到的对象存储的技术挺多的,存储方式我没找到。。)

    三种存储类型的差异:

     

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  • 变量存储类型

    千次阅读 2018-08-01 15:40:47
    emmmmmmmm,今天做题遇到了一个问题,一个变量的默认存储类型。   一、 首先来说说数据的类型,所有的数据都有两种类型,一是常见的数据类型,如int,float等,一种便是今天的重头戏,存储类型。总共有四种存储...

    emmmmmmmm,今天做题遇到了一个问题,一个变量的默认存储类型。

     

    一、 首先来说说数据的类型,所有的数据都有两种类型,一是常见的数据类型,如int,float等,一种便是今天的重头戏,存储类型。总共有四种存储类型的变量,分别为自动变量(auto)、静态变量(static)、外部变量(extern)以及寄存器变量(register)。

        先回顾一下定义

        1、自动变量:函数中所有的非静态局部变量。

        2、静态变量:在变量前加上static关键字的变量。

        3、外部变量:一般用作全局变量作用域的扩展(还有定义外部函数的时候前面也可以有一个extern关键字,具体外部函数请看下面)。

        4、寄存器变量:一般经常被使用的的变量(如某一变量需要计算几千次)可以设置成寄存器变量,register变量会被存储在寄存器中,计算速度远快于存在内存中的非register变量。

        二、存储变量关乎着变量的作用域和生存时间

        1、从作用域(空间)的角度来看:

        

        自动变量:其作用域仅仅局限于其定义的函数中,存储在动态存储区,注意存储在动态存储区的数据,在没有显式初始化的时候,其变量的值是随机的,无用的。

        静态变量:存储在静态存储区,静态变量包括静态全局变量和静态局部变量,静态变量在没有显式初始化的时候会被初始化为0或者null,并且只初始化一次(初始化不等同于赋值)。

                             静态全局(外)变量:作用域只是在其定义的源文件中有效,对外部变量起到了“屏蔽”的作用。

                             静态局部变量:其作用域是其定义的函数中。

        外部变量:把全局变量在其他源文件中声明成extern变量,可以扩展该全局变量的作用域至声明的那个文件,其本质作用就是对全局变量作用域的扩展。

        寄存器变量:存储在cpu的寄存器中,速度快,一般不需要程序员定义寄存器变量,这是由于一些编译器会把需要参加很多次计算的变量转化成寄存器变量,不允许程序员对寄存器变量的地址进行操作。

        2、从生存时间的角度来看:

        自动变量:随着函数的进栈和出栈而创建和销毁

        静态变量:长期存在静态存储区,直到程序结束

        外部变量:长期存在静态存储区,直到程序结束

        寄存器变量:离开函数值就会消失

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    一、auto存储类型

    • 用auto存储类型说明的变量都是局部于某个程序范围内的,只能在某个程序范围内使用,通常存在于函数体内或函数中的复合语句里。
    • 在函数体内,auto声明的变量是局部变量。存放到栈空间中,当函数执行完毕,栈空间就会被系统自动释放。

    二、register存储类型

    • register称为寄存器型,使用register关键词说明的变量,主要目的是想将所说明的变量放入CPU的寄存器存储空间中,这样可以加快程序的运行速度。
    • 但CPU的寄存器数量也是有限的,当没有申请到寄存器来存储此变量时,该变量则自动转为auto类型!!!(声明为寄存器存储类型的变量,不能够取地址!)

    三、static存储类型

    • 在函数体内说明的static 存储类型的变量也是一种局部变量,与auto最大不同点是:static存储类型的变量在内存中是以固定地址存放的,而不是以堆栈方式存放的;只要整个程序还在继续运行,静态变量就不会随着说明它的程序段的结束而消失,当下次再调用该函数,该存储类型的变量不再重新说明,而且还保留上次调用结束的数值。
    • 当static修饰一个全局变量时,它的作用则是限定了此全局变量不能被外部文件所引用,限定了该全局变量的作用域。
    • 当static修饰一个局部函数时,同样的作用也是限定了本代码段的作用域仅限于本文件,不得被外部文件引用!!!

    四、extern存储类型

    • extern声明的存储类型被称为外部参照引用型,使用extern说明的变量是想引用在其它文件中函数体外部说明的变量
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