物件儲存（Object-based Storage）
1 前言
經常在網上看到物件儲存文章，但一直沒有一篇文章能讓我明白物件儲存是什麼。最近得到一個機會，老闆希望我們告訴他什麼是物件儲存，為了給老闆做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 物件儲存
2.1 Obeject-based Storage的概念（個人整理，並非權威）
是一種新的儲架構，物件儲存有別於Block與File級別的儲存，他以一個彈性的可自定義的資料物件為基本的儲存單元，基於資料物件的唯一ID索引，並形成虛擬檔案組織結構。結合群集技術將一群伺服器的儲存裝置彙集成儲存池，通過軟體資料可自動在群集中自分佈，儲存容量可達到TB甚至EB以上的規模，物件儲存同時具備高I/O、共享便利、高擴充套件性、高可靠性、高效能等特徵。
OSD是Object-based Storage Device的簡稱，即面向物件儲存技術裝置的簡稱，指執行物件儲存技術群集中的基本邏輯單元（通俗指執行物件儲存群集技術軟體的伺服器）
2.3 Object的概念
- Data指使用者要存取的資料記錄或稱資料
- MetaData用於定位資料存取的真實位置、歷史資料、資源查詢、檔案記錄等功能
- OID即Object ID是資料物件的唯一標識（相當於人×××ID）
- Attributes資料描述屬性
- Object由Data/OID/Metadat/Attributes組成，是物件儲存定義的最小資料儲存單元
- 塊儲存最小儲存單元是一個數據塊（Block）而物件儲存基本單元是一個數據物件(Object)
- 塊儲存基於inode尋找唯一的資料塊而物件儲存基於OID尋找唯一的資料物件
- 塊儲存的資料塊與物件儲存的資料塊都是扁平化結構（決定讀寫的I/O）
- 塊儲存下塊分資料塊與資料夾塊，資料夾塊通過記錄inode重定位資料塊來組織檔案結構
- 而同理，物件儲存通過GID重新定位資料物件來組織出虛擬檔案結構（即目錄樹）
2.5 Object Type
ANSI T10 SCSI OSD標準定義四個不同的物件:
- 根物件，OSD本身
- 使用者物件，由來自於應用程式或客戶端的SCSI命令建立的物件
- 分割槽物件，由共享安全或空間管理特徵（如配合和祕鑰）的使用者物件和集合容器
2.6 系統架構
物件儲存通常分為三個部分：
Metadata Server Cluster– 元資料群集，用於定位存取資料的位置等
Object Storage Cluster– 物件儲存群集，用於儲存資料物件（Object）
Clients – 資料的需求方，到Metadata Server定位據的位置後到Object Storage中存取
2.7 物件儲存的特點
- 高I/O讀寫效能，具有SAN的高速直接訪問磁碟的特點
- 共享便利，具有NAS的分散式共享特點
- 高擴充套件性，使用普通x86伺服器，支援10~1000臺伺服器，支援TB到PB級的擴充套件。
- 高可靠性，沒有單點故障，多資料副本，自動管理，自動修復。
- 高效能，資料分佈均衡，並行化度高。對於objects storage和block storage,不需要元資料伺服器。
3 儲存型別對比分析
3.1 塊儲存
- 專業廠商定製，整個儲存相當於一塊大硬碟（使用者可根據需要格式化成檔案系統使用）
- 以資料塊為最小儲存單元，以inode直接定位資料（決定IO效能）
- 以FC-SAN協議作為通訊介質
- 優點是I/O效能好
- 缺點是可擴充套件性差，資料不便於共享，並且裝置價格高
- scale up的擴充套件方式，單點通過多控制器、多電源實現容錯
- 代表產品：SAN
3.2 檔案儲存
- 相當於共享資料夾（Samba）或NFS，由軟體加伺服器硬體實現
- 以檔案為儲存單元，以目錄結構定位資料（決定IO效能）
- 優點是資料共享便利
- 缺點是傳輸協議開銷大，I/O效能差
- 預設scale up的擴充套件方式，藉助lvs可實現scale out擴充套件方式（儲存自身沒有高可靠效能力）
- 代表產品：NAS
3.3 物件儲存
- 軟體定義儲存的一種型別，由儲存軟體系統加伺服器硬體實現
- 以資料物件為最小儲存單元，通過資料物件ID直接索引資料（決定IO效能）
- 優點是I/O效能好，協議開銷小，共享便利，成本適中
- scale out的擴充套件方式，儲存本身實現高可靠性、高效能、高擴充套件
- 代表產品Redhat Cept與OpenStack Swift
3.4 三種儲存的對照表
型別 | 儲存單元 | 傳輸協議 | 讀寫I/O | 協議開銷 | 共享能力 | 擴充套件性 | 可靠性 | 成本 | 產品 |
塊儲存 | Block | FC-SAN | 高 | 小 | 差 | 差 | 強 | 高 | SAN |
檔案儲存 | File | TCP/IP | 低 | 大 | 強 | 差 | 差 | 低 | NAS |
物件儲存 | 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
轉載於:https://blog.51cto.com/cmdschool/1904905