什麼是對象存儲（OSD）？
存儲局域網(SAN)和網絡附加存儲(NAS)是我們比較熟悉的兩種主流網絡存儲架構，而對象存儲（Object-based Storage）是一種新的網絡存儲架構，基於對象存儲技術的設備就是對象存儲設備（Object-based Storage Device）簡稱OSD。
對象存儲的發展歷史：
1999年成立的全球網絡存儲工業協會(SNIA)的對象存儲設備(Object Storage Device)工作組發佈了ANSI的X3T10標準。
對象存儲的優點：
總體上來講，對象存儲同兼具SAN高速直接訪問磁盤特點及NAS的分佈式共享特點。
SAN（Storage Area Network）結構
採用SCSI 塊I/O的命令集，通過在磁盤或FC（Fiber Channel）級的數據訪問提供高性能的隨機I/O和數據吞吐率，它具有高帶寬、低延遲的優勢，在高性能計算中佔有一席之地，如SGI的CXFS文件系統就是基於SAN實現高性能文件存儲的，但是由於SAN系統的價格較高，且可擴展性較差，已不能滿足成千上萬個CPU規模的系統。
NAS（Network Attached Storage）結構
它採用NFS或CIFS命令集訪問數據，以文件爲傳輸協議，通過TCP/IP實現網絡化存儲，可擴展性好、價格便宜、用戶易管理，如目前在集羣計算中應用較多的NFS文件系統，但由於NAS的協議開銷高、帶寬低、延遲大，不利於在高性能集羣中應用。
對象存儲結構
核心是將數據通路（數據讀或寫）和控制通路（元數據）分離，並且基於對象存儲設備（Object-based Storage Device，OSD）構建存儲系統，每個對象存儲設備具有一定的智能，能夠自動管理其上的數據分佈。
對象存儲結構組成部分（對象、對象存儲設備、元數據服務器、對象存儲系統的客戶端）：
對象存儲架構
1、對象
對象是系統中數據存儲的基本單位，一個對象實際上就是文件的數據和一組屬性信息（Meta Data）的組合，這些屬性信息可以定義基於文件的RAID參數、數據分佈和服務質量等，而傳統的存儲系統中用文件或塊作爲基本的存儲單位，在塊存儲系統中還需要始終追蹤系統中每個塊的屬性，對象通過與存儲系統通信維護自己的屬性。在存儲設備中，所有對象都有一個對象標識，通過對象標識OSD命令訪問該對象。通常有多種類型的對象，存儲設備上的根對象標識存儲設備和該設備的各種屬性，組對象是存儲設備上共享資源管理策略的對象集合等。
對象的層次關係理解（圖片來源SNIA）
對象的組成（圖形來源Oracle）
2、對象存儲設備
對象存儲設備具有一定的智能，它有自己的CPU、內存、網絡和磁盤系統，OSD同塊設備的不同不在於存儲介質，而在於兩者提供的訪問接口。OSD的主要功能包括數據存儲和安全訪問。目前國際上通常採用刀片式結構實現對象存儲設備。OSD提供三個主要功能：
（1） 數據存儲。OSD管理對象數據，並將它們放置在標準的磁盤系統上，OSD不提供塊接口訪問方式，Client請求數據時用對象ID、偏移進行數據讀寫。
（2） 智能分佈。OSD用其自身的CPU和內存優化數據分佈，並支持數據的預取。由於OSD可以智能地支持對象的預取，從而可以優化磁盤的性能。
（3） 每個對象元數據的管理。OSD管理存儲在其上對象的元數據，該元數據與傳統的inode元數據相似，通常包括對象的數據塊和對象的長度。而在傳統的NAS系統中，這些元數據是由文件服務器維護的，對象存儲架構將系統中主要的元數據管理工作由OSD來完成，降低了Client的開銷。
3、元數據服務器（Metadata Server，MDS）
MDS控制Client與OSD對象的交互，主要提供以下幾個功能：
（1） 對象存儲訪問。
MDS構造、管理描述每個文件分佈的視圖，允許Client直接訪問對象。MDS爲Client提供訪問該文件所含對象的能力，OSD在接收到每個請求時將先驗證該能力，然後纔可以訪問。
（2） 文件和目錄訪問管理。
MDS在存儲系統上構建一個文件結構，包括限額控制、目錄和文件的創建和刪除、訪問控制等。
（3） Client Cache一致性。
爲了提高Client性能，在對象存儲系統設計時通常支持Client方的Cache。由於引入Client方的Cache，帶來了Cache一致性問題，MDS支持基於Client的文件Cache，當Cache的文件發生改變時，將通知Client刷新Cache，從而防止Cache不一致引發的問題。
4、對象存儲系統的客戶端Client
爲了有效支持Client支持訪問OSD上的對象，需要在計算節點實現對象存儲系統的Client，通常提供POSIX文件系統接口，允許應用程序像執行標準的文件系統操作一樣。
對象存儲文件系統的關鍵技術
1、分佈元數據 傳統的存儲結構元數據服務器通常提供兩個主要功能。
（1）爲計算結點提供一個存儲數據的邏輯視圖（Virtual File System，VFS層），文件名列表及目錄結構。
（2）組織物理存儲介質的數據分佈（inode層）。對象存儲結構將存儲數據的邏輯視圖與物理視圖分開，並將負載分佈，避免元數據服務器引起的瓶頸（如NAS系統）。元數據的VFS部分通常是元數據服務器的10％的負載，剩下的90％工作（inode部分）是在存儲介質塊的數據物理分佈上完成的。在對象存儲結構，inode工作分佈到每個智能化的OSD，每個OSD負責管理數據分佈和檢索，這樣90%的元數據管理工作分佈到智能的存儲設備，從而提高了系統元數據管理的性能。另外，分佈的元數據管理，在增加更多的OSD到系統中時，可以同時增加元數據的性能和系統存儲容量。
2、併發數據訪問 對象存儲體系結構定義了一個新的、更加智能化的磁盤接口OSD。OSD是與網絡連接的設備，它自身包含存儲介質，如磁盤或磁帶，並具有足夠的智能可以管理本地存儲的數據。計算結點直接與OSD通信，訪問它存儲的數據，由於OSD具有智能，因此不需要文件服務器的介入。如果將文件系統的數據分佈在多個OSD上，則聚合I/O速率和數據吞吐率將線性增長，對絕大多數Linux集羣應用來說，持續的I/O聚合帶寬和吞吐率對較多數目的計算結點是非常重要的。對象存儲結構提供的性能是目前其它存儲結構難以達到的，如ActiveScale對象存儲文件系統的帶寬可以達到10GB/s。
轉自：http://www.huawei.com/ecommunity/bbs/10175529.html