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1 前言
經常在網上看到對象存儲文章，但一直沒有一篇文章能讓我明白對象存儲是什麼。最近得到一個機會，老闆希望我們告訴他什麼是對象存儲，爲了給老闆做5頁PPT筆者參閱了大量的文獻並整理成文（以下文章僅供當參閱，並非權威之作，如果你覺得有不妥之處，歡迎指正）。
2 對象存儲
2.1 Obeject-based Storage的概念（個人整理，並非權威）
是一種新的儲架構，對象存儲有別於Block與File級別的存儲，他以一個彈性的可自定義的數據對象爲基本的存儲單元，基於數據對象的唯一ID索引，並形成虛擬文件組織結構。結合羣集技術將一羣服務器的存儲設備彙集成存儲池，通過軟件數據可自動在羣集中自分佈，存儲容量可達到TB甚至EB以上的規模，對象存儲同時具備高I/O、共享便利、高擴展性、高可靠性、高性能等特徵。
2.2 OSD的概念
OSD是Object-based Storage Device的簡稱，即面向對象存儲技術設備的簡稱，指運行對象存儲技術羣集中的基本邏輯單元（通俗指運行對象存儲羣集技術軟件的服務器）
2.3 Object的概念
- Data指用戶要存取的數據記錄或稱資料
- MetaData用於定位數據存取的真實位置、歷史數據、資源查找、文件記錄等功能
- OID即Object ID是數據對象的唯一標識（相當於人身份證ID）
- Attributes數據描述屬性
- Object由Data/OID/Metadat/Attributes組成，是對象存儲定義的最小數據存儲單元
2.4 塊存儲與對象存儲的對比
- 塊存儲最小存儲單元是一個數據塊（Block）而對象存儲基本單元是一個數據對象(Object)
- 塊存儲基於inode尋找唯一的數據塊而對象存儲基於OID尋找唯一的數據對象
- 塊存儲的數據塊與對象存儲的數據塊都是扁平化結構（決定讀寫的I/O）
- 塊存儲下塊分數據塊與文件夾塊，文件夾塊通過記錄inode重定位數據塊來組織文件結構
- 而同理，對象存儲通過GID重新定位數據對象來組織出虛擬文件結構（即目錄樹）
2.5 Object Type
ANSI T10 SCSI OSD標準定義四個不同的對象:
- 根對象，OSD本身
- 用戶對象，由來自於應用程序或客戶端的SCSI命令創建的對象
- 集合對象，一組用戶對象，例如輸入項目的所有.mp3的對象集合或所有對象
- 分區對象，由共享安全或空間管理特徵（如配合和祕鑰）的用戶對象和集合容器
2.6 系統架構
對象存儲通常分爲三個部分：
Metadata Server Cluster– 元數據羣集，用於定位存取數據的位置等
Object Storage Cluster– 對象存儲羣集，用於存儲數據對象（Object）
Clients – 數據的需求方，到Metadata Server定位據的位置後到Object Storage中存取
2.7 對象存儲的特點
- 高I/O讀寫性能，具有SAN的高速直接訪問磁盤的特點
- 共享便利，具有NAS的分佈式共享特點
- 高擴展性，使用普通x86服務器，支持10~1000臺服務器，支持TB到PB級的擴展。
- 高可靠性，沒有單點故障，多數據副本，自動管理，自動修復。
- 高性能，數據分佈均衡，並行化度高。對於objects storage和block storage,不需要元數據服務器。
3 存儲類型對比分析
3.1 塊存儲
- 專業廠商定製，整個存儲相當於一塊大硬盤（用戶可根據需要格式化成文件系統使用）
- 以數據塊爲最小存儲單元，以inode直接定位數據（決定IO性能）
- 以FC-SAN協議作爲通訊介質
- 優點是I/O性能好
- 缺點是可擴展性差，數據不便於共享，並且設備價格高
- scale up的擴展方式，單點通過多控制器、多電源實現容錯
- 代表產品：SAN
3.2 文件存儲
- 相當於共享文件夾（Samba）或NFS，由軟件加服務器硬件實現
- 以文件爲存儲單元，以目錄結構定位數據（決定IO性能）
- 優點是數據共享便利
- 缺點是傳輸協議開銷大，I/O性能差
- 默認scale up的擴展方式，藉助lvs可實現scale out擴展方式（存儲自身沒有高可靠性能力）
- 代表產品：NAS
3.3 對象存儲
- 軟件定義存儲的一種類型，由存儲軟件系統加服務器硬件實現
- 以數據對象爲最小存儲單元，通過數據對象ID直接索引數據（決定IO性能）
- 優點是I/O性能好，協議開銷小，共享便利，成本適中
- scale out的擴展方式，存儲本身實現高可靠性、高性能、高擴展
- 代表產品Redhat Cept與OpenStack Swift
3.4 三種存儲的對照表
類型 | 存儲單元 | 傳輸協議 | 讀寫I/O | 協議開銷 | 共享能力 | 擴展性 | 可靠性 | 成本 | 產品 |
塊存儲 | Block | FC-SAN | 高 | 小 | 差 | 差 | 強 | 高 | SAN |
文件存儲 | File | TCP/IP | 低 | 大 | 強 | 差 | 差 | 低 | NAS |
對象存儲 | Object | SCSI/FC/ATA | 高 | 小 | 強 | 強 | 強 | 中 | Cept/Swift |
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參閱文獻：
https://en.wikipedia.org/wiki/Object_storage
http://www.chinastor.com/a/jishu/OSD.html
https://zhidao.baidu.com/question/681721512143511972.html
http://wenku.baidu.com/view/be724b74f46527d3240ce0a5.html?from=search
https://www.ustack.com/blog/ceph_infra/
http://wenku.baidu.com/link?url=eoa47VQbA9-_rxGLG5o8uNDCWV-DeviAOe0hQCPQSqPLRK62_igE9hCmVwyV51zlzBSqnkuqjgJw0dNh0dQARWlEBv8ug8_RgYUtLC9CoYG
https://www.ustack.com/blog/ceph_infra/
http://www.oracle.com/technetwork/server-storage/solaris/osd-142183.html
http://www.tuicool.com/articles/2yqUZvz
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