简述块储存、对象存储、文件存储的区别和联系

1. 块存储：DAS SAN

a） DAS（Direct Attach Storage）： 是直接连接于主机服务器的一种存储方式，每台服务器有独立的存储设备，每台主机服务器的存储设备无法互通，需要跨主机存取资料室，必须经过相对复杂的设定，若主机分属不同的操作系统，则更复杂。

应用：单一网络环境下且数据交换量不大，性能要求不高的环境，技术实现较早。

b） SAN（Storage Area Network）： 是一种高速（光纤）网络联接专业主机服务器的一种存储方式，此系统会位于主机群的后端，它使用高速I/O联接方式，如：SCSI，ESCON及Fibre-Channels.特点是，代价高、性能好。但是由于SAN系统的价格较高，且可扩展性较差，已不能满足成千上万个CPU规模的系统。

应用：对网速要求高、对数据可靠性和安全性要求高、对数据共享的性能要求高的应用环境中。

2. 文件存储

通常NAS产品都是文件级存储。

NAS（Network Attached Storage）：是一套网络存储设备，通常直接连在网络上并提供资料存取服务，一套NAS储存设备就如同一个提供数据文件服务的系统，特点是性价比高。

它采用NFS或CIFS命令集访问数据，以文件为传输协议，可扩展性好、价格便宜、用户易管理。目前在集群计算中应用较多的NFS文件系统，但由于NAS的协议开销高、带宽低、延迟大，不利于在高性能集群中应用。

3. 对象存储：

总体上讲，对象存储同时兼具SAN高级直接访问磁盘特点及NAS的分布式共享特点。

核心是将数据通路（数据读或写）和控制通路（元数据）分离，并且基于对象存储设备（OSD），构建存储系统，每个对象存储设备具备一定的职能，能够自动管理其上的数据分布。

对象储存结构组成部分（对象、对象存储设备、元数据服务器、对象存储系统的客户端）

3.1 对象

一个对象实际就是文件的数据和一组属性信息的组合。

3.2 对象存储设备（OSD）

OSD具有一定的智能，它有自己的CPU、内存、网络和磁盘系统。

OSD提供三个主要功能：包括数据存储和安全访问

（1）数据存储 （2）智能分布 （3）每个对象元数据的管理

3.3 元数据服务器（Metadata Server ， MDS）

MDS控制Client与OSD对象的交互，主要提供以下几个功能：

（1） 对象存储访问

允许Client直接访问对象，OSD接收到请求时先验证该能力，再访问。

（2） 文件和目录访问管理

MDS在存储系统上构建一个文件结构，限额控制、包括目录、文件的创建、访问控制等

（3） Client Cache 一致性

为提高性能，在对象存储系统设计时通常支持Client的Cache。因此带来了Cache一致性的问题，当Cache文件发生改变时，将通知Client刷新Cache，以防Cache不一致引发的问题。

对象存储：

一个文件包含了属性（术语叫matadata元数据，例如该文件的大小、修改时间、存储路径等）以及内容（简称数据）。

以往的文件系统，存储过程将文件按文件系统的最小块来打散，再写进硬盘，过程中没有区分元数据（metadata）和数据。而在每个块最后才会告知下一个块的地址，因此只能一个一个读，速度慢。

而对象存储则将元数据独立出来，控制节点叫元数据服务器（服务器+对象存储管理软件），里面主要存储对象的属性（主要是对象的数据被打散存放到了那几台分布式服务器中的信息），而其他负责存储数据的分布式服务器叫做OSD，主要负责存储文件的数据部分。当用户访问对象时，会先访问元数据服务器，元数据服务器只负责反馈对象存储在那些OSD。假设反馈文件A存储在B，C，D三台OSD，那么用户就会再次访问三台OSD服务器去读取数据。

这时三台OSD同时对外传输数据，因此传输的速度就加快了。OSD服务器数量越多，这种读写速度的提升就越大。

另一方面，对象存储软件有专门的文件系统，所以OSD对外又相当于文件服务器，那么就不存在文件共享方面的困难了，也解决了文件共享方面的问题。

因此对象存储的出现，很好的结合了块存储与文件存储的优点。

为什么还要使用块存储和文件存储：

1.有一类应用是需要存储直接裸盘映射的，比如数据库。因为数据库需要存储裸盘映射给自己后，再根据自己的数据库文件系统来对了裸盘进行格式化，因此不能采用其他已经被格式化为某种文件系统的存储。此类更适合块存储。

2.对象存储的成本比普通的文件存储还是较高，需要购买专门的对象存储软件以及大容量硬盘。如果对数据量要求不是海量，只是为了作文件共享的时候，直接用文件存储的形式就好了，性价比高。