上一篇介绍了传统存储的几个常用类型，本篇主要介绍云平台用到的常用存储类型，分别是文件存储、块存储和对象存储。

这种分类是以数据存储的方式来命名的，体现了不同的数据存储格式。文件存储会以文件和文件夹的层次结构来整理和呈现数据；块存储会将数据拆分到任意划分且大小相同的卷中; 对象存储会管理数据并将其链接至关联的元数据。

1. 数据存储基础

块级概念：块级是以扇区为基础，一个或者多个连续的扇区组成一个块，也叫物理块。它是在文件系统与块设备（如：磁盘驱动器）之间。块级的备份是物理块的复制，效率高，实时性强

文件级概念：文件级是指文件系统，单个文件可能由于一个或多个逻辑块组成，且逻辑块之间是不连续分布。逻辑块大于或等于物理块的整数倍。文件系统备份，由于逻辑块之间不连续，需要先插周每个文件的逻辑块，其次物理块，而逻辑块也分布在不同的物理块，物理块又分布在不同扇区，因此效率较低，耗时久。

物理块与文件系统之间的关系：扇区 <= 物理块 <= 逻辑块 <= 文件系统。（<=表示小于等于）

所有NAS产品都是文件存储，所有磁盘列阵存储都是块存储，SAN也属于块存储。SAN和NAS的主要区别是NAS有自己的文件管理系统，而SAN的文件管理系统与存储器是分离的。

块存储、文件存储、对象存储，在根本上来说都是块存储，因为数据都是存储在扇区上，只是存储格式不同。

2. 文件存储

文件存储也称为文件级存储或基于文件的存储，数据会以单条信息的形式存储在文件夹中，正如将几张纸放入一个马尼拉文件夹中一样。当需要访问该数据时，计算机需要知道相应的查找路径。（注意，这可能会是一条蜿蜒冗长的路径。）存储在文件中的数据会根据数量有限的元数据来进行整理和检索，这些元数据会告诉计算机文件所在的确切位置。它就像是数据文件的库存目录。

请试想一下塞满文件柜的储藏室。每个文档都会按照某种类型的逻辑层次结构来排放 ——按文件柜、抽屉、文件夹，然后再是纸张。“分层存储”这个术语就是这么来的，而这就是文件存储。它是适用于直接和网络附加存储系统的最古老且运用最为广泛的一种数据存储系统；而且，这种系统您可能已经用了数十年。只要您访问保存在个人计算机上的文件中的文档，您就是在使用文件存储。文件存储具有丰富多样的功能，几乎可以存储任何内容。它非常适合用来存储一系列复杂文件，并且有助于用户快速导航。

问题是，就像文件柜一样，虚拟抽屉只能打开到一定的程度。基于文件的存储系统必须通过添置更多系统来进行横向扩展，而不是通过增添更多容量来进行纵向扩展。

文件存储常用到的设备有：FTP, NFS服务器, Samba

3. 块存储

块存储Block Storage，块存储会将数据拆分成块（block），并单独存储各个块。每个数据块都有一个唯一标识符，所以存储系统能将较小的数据存放在最方便的位置。这意味着有些数据可以存储在 Linux 环境中，有些则可以存储在 Windows 单元中。

块存储通常会被配置为将数据与用户环境分离，并会将数据分布到可以更好地为其提供服务的多个环境中。然后，当用户请求数据时，底层存储软件会重新组装来自这些环境的数据块，并将它们呈现给用户。它通常会部署在存储区域网络 (SAN) 环境中，而且必须绑定到正常运行的服务器。

由于块存储不依赖于单条数据路径（和文件存储一样），因此可以实现快速检索。每个块都独立存在，且可进行分区，因此可以通过不同的操作系统进行访问，这使得用户可以完全自由地配置数据。它是一种高效可靠的数据存储方式，且易于使用和管理。它适用于要执行大型事务的企业和部署了大型数据库的企业。这意味着，需要存储的数据越多，就越适合使用块存储。

但是，块存储有一些缺点。块存储的成本高昂。它处理元数据的能力有限；这意味着，它需要在应用或数据库级别进行处理 — 开发人员或系统管理员又多了一件事要担忧。

块存储常用的设备有：硬盘、虚拟硬盘、磁盘列阵

块存储包括DAS和SAN。

4. 对象存储

对象存储，数据按照对象的形式进行存储，也称为基于对象的存储，是一种扁平结构，其中的文件被拆分成多个部分并散布在多个硬件间。在对象存储中，数据会被分解为称为“对象”的离散单元，并保存在单个存储库中，而不是作为文件夹中的文件或服务器上的块来保存。

对象存储卷会作为模块化单元来工作：每个卷都是一个自包含式存储库，均含有数据、允许在分布式系统上找到对象的唯一标识符以及描述数据的元数据。元数据很重要，其包括年龄、隐私/安全信息和访问突发事件等详细信息。对象存储元数据也可以非常详细，并且能够存储与视频拍摄地点、所用相机和各个帧中特写的演员有关的信息。为了检索数据，存储操作系统会使用元数据和标识符，这样可以更好地分配负载，并允许管理员应用策略来执行更强大的搜索。

对象存储需要一个简单的 HTTP API接口，以供大多数客户端（各种语言）使用。对象存储经济高效：您只需为已用的内容付费。它可以轻松扩展，因而是公有云存储的理想之选。它是一个非常适用于静态数据的存储系统，其灵活性和扁平性意味着它可以通过扩展来存储极大量的数据。对象具有足够的信息供应用快速查找数据，并且擅长存储非结构化数据。

当然，它也存在缺点。无法修改对象 — 您必须一次性完整地写入对象。对象存储也不能很好地与传统数据库搭配使用，因为编写对象是一个缓慢的过程，编写应用以使用对象存储 API 并不像使用文件存储那么简单。

对象存储常用设备有：内置大容量硬盘的分布式存储

对象存储的原理和系统构架，将在下一篇介绍

5.总结

无论是哪种类型的存储，存储系统对外提供服务系统结构是一致的，一个正常的存储系统，一般包括两个部分：

1. 物理层，即存储层，实际执行存储任务的物理资源。RAID,磁盘，虚拟磁盘，扇区等都是这一层的概念。因此块存储提供存储服务的主要就是这一层，使用块存储的存储层，但文件系统是使用自己的。比如电脑的硬盘，使用时需要对其进行格式化后就可以用于存储存储在硬盘里，而文件系统使用的则是电脑自带的文件系统（Windows文件系统或Linux文件系统）。

2. 文件系统层，即文件系统，这一层对外提供服务的是文件系统，看不到文件系统背后的物理层，并且支持共享。比如FTP服务器，无论我们使用的是windows还是Linux或者其他操作系统，都可以直接访问FTP服务器，并创建文件夹（层级）和文件存储，而看不到FTP服务器背后的物理层。

按上面的分类来讲：

块存储提供的是存储层的服务，就像电脑硬盘，使用前要对其进行格式化，并在其物理层进行文件存储。块存储主要操作对象是磁盘，以 SCSI 为例，主要接口有 Read/Write/Read Capacity/Inquiry 等等

文件存储提供的是文件级服务，比如FTP服务，可以直接使用FTP上的文件系统，并且支持共享。文件存储的主要操作对象是文件夹或者文件，以 NFS 为例，文件相关的接口包括：LOOKUP/ACCESS/READ/WRITE/CREATE/REMOVE/RENAME 等等，文件夹相关的接口包括：MKDIR/RMDIR/READDIR 等等。

对象存储提供的也是文件系统级的服务，只是对象存储则取消了目录树，使用扁平的结构进行数据存储，在提供共享的同时，提高了存储效率。对象存储主要操作对象是对象（Object），以 S3 为例，主要接口有 PUT/GET/DELETE 等。和文件和对象存储相比，没有随机读写的接口。和文件存储相比，没有目录树的概念，协议更注重简洁。

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