文件存储、块存储和对象存储是云中和本地的常用存储类型。它们都有优点,但也有一些明显的缺点,管理员需要考虑。
在比较文件存储、块存储和对象存储时,探索它们的独特特征,并根据使用情况选择合适的存储。
块存储
块存储的工作原理是将存储介质组织成一系列大小相等的存储块。这些块的大小可以从几千字节到几兆字节不等,具体取决于存储硬件。
块存储可以精确控制磁盘存储位置。因此,它非常适合需要对存储操作进行精细控制的数据库和其他应用程序。某些 VM 实例和高性能计算环境也可以从使用块存储中受益。
许多现代文件系统(如 NT 文件系统 (NTFS))通过在块存储之上覆盖文件系统来工作。因此,许多备份应用程序依赖于更改的块跟踪。顾名思义,更改块跟踪的工作原理是备份新创建或最近修改的存储块,而不是在文件级别备份数据。
不利的一面是,块存储对元数据存储的支持有限。它还存在效率低下的问题,这是由于文件系统与存储介质的交互方式以及文件碎片的可能性。
文件存储
简单来说,文件存储是指用于将数据组织成文件和文件夹集合的系统。文件存储和块存储有一些重叠,因为文件系统通常连接到底层块存储。但是,某些应用程序可以直接使用块存储,而无需文件系统。
虽然某些文件存储环境仅供本地使用,但现代文件存储系统通常可通过网络访问。例如,Windows 环境允许通过 SMB 协议访问网络文件存储。同样,Linux 环境使用 NFS 协议。相比之下,需要直接访问块存储(而不是使用文件系统)的系统或应用程序使用较低级别的协议,例如 iSCSI 或光纤通道。
文件存储是熟悉且易于使用的。它还具有多功能性,与各种操作系统兼容,并且支持对文件的共享访问。
性能和缺乏可扩展性是潜在的缺点。在读取或写入大型文件或多个用户生成大量 IOPS 的情况下,往往会出现性能瓶颈。此外,文件存储可能难以正确保护。
对象存储
从表面上看,对象存储似乎类似于文件存储,因为两者都用于存储文件和文件夹。但是,对象存储的工作方式有所不同。
对象存储是一种非分层存储环境,用于将文件和文件夹存储为对象。这些对象由唯一标识符引用,使对象存储系统能够扩展以容纳几乎无限数量的对象。每个对象都是独立的,这意味着文件、其元数据和对象存储标识符都存储为对象的一部分。
使用对象存储的主要优点是其可扩展性。其他优点包括丰富的元数据支持和易于创建冗余数据副本,这有助于实现数据持久性和跨区域的数据访问。
用户无法直接访问数据,但必须通过 API 访问数据,通常使用 HTTPS 协议。将数据从对象存储迁移到其他存储类型可能很困难。此外,访问基于云的对象存储通常会产生相关成本。
块存储、文件存储和对象存储之间的主要区别
存储访问在三种类型中是不同的。通过 API 调用以编程方式访问对象存储。通常,使用 SMB 或 NFS 等协议通过文件共享访问文件存储。使用 iSCSI 或光纤通道直接访问块存储。
用户可以存储的元数据量是比较块存储、文件存储和对象存储的关键区别。对象存储可以根据需要存储任意数量的元数据。文件存储和块存储的元数据存储功能有限。
存储类型根据其性能特征而有所不同。块存储往往具有最低的延迟和最少的开销。文件存储通常基于块存储,但文件系统和访问协议会增加额外的开销,从而降低性能。对象存储可以轻松扩展以满足性能需求,但延迟可能会使性能恶化。
数据冗余也不同。块存储和文件存储通过RAID或纠删码等技术支持冗余。对象存储包括内置的冗余功能,使组织能够轻松地将其数据复制到其他区域。
我应该使用哪一个?
最好使存储类型选择与工作负载要求保持一致。
对象存储最适合需要大规模可扩展性的情况。块存储最适合需要直接存储访问的数据库或其他应用程序。文件存储是轻松存储非结构化数据的理想选择。