对象存储和块存储区别 简单理解，对象存储和块存储区别简单理解胶片

***：对象存储和块存储存在多方面区别。从简单理解的角度看，块存储将数据存储在固定大小的块中，像传统的磁盘分区，适用于对性能要求高的数据库等场景；而对象存储以对象为基本单元，包含数据、元数据等，数据被分散存于存储集群。对象存储在海量数据存储、数据共享等方面有优势，两者在存储结构、应用场景、数据管理方式等方面存在明显不同。

本文目录导读：

1. 基本概念
2. 结构区别
3. 性能特点
4. 数据管理
5. 成本比较
6. 应用场景

《对象存储与块存储：深入理解二者的区别》

在当今的数据存储领域，对象存储和块存储是两种非常重要的存储方式，随着企业数据量的爆炸式增长以及对数据存储灵活性、可扩展性和性能等多方面要求的不断提高，深入理解对象存储和块存储的区别对于正确选择适合的存储方案至关重要，无论是构建大规模数据中心、部署云计算环境，还是为企业的日常数据管理提供支持，这两种存储方式都在不同的场景下发挥着独特的作用。

基本概念

（一）块存储

1、定义

- 块存储是将数据存储在固定大小的块中，这些块是最基本的存储单元，常见的块大小可能是512字节、4KB等，在块存储中，存储系统将物理存储设备（如硬盘）划分为多个块，然后服务器通过特定的协议（如光纤通道协议FC、iSCSI协议等）来直接访问这些块。

- 就像在传统的机械硬盘中，磁盘被划分为磁道和扇区，块存储在某种程度上类似这种基于物理磁盘结构的逻辑划分，每个块都有一个唯一的地址，服务器可以根据这个地址来读取或写入数据到特定的块中。

2、数据访问方式

- 服务器直接对块进行操作，就像操作本地磁盘一样，当服务器需要访问数据时，它会发送包含块地址的请求到存储系统，存储系统根据请求找到对应的块并将数据返回给服务器，这种方式使得块存储非常适合需要低延迟和高带宽的应用，例如数据库管理系统，因为数据库在运行过程中需要频繁地对数据块进行读写操作，块存储能够提供快速的直接访问，满足数据库对数据处理速度的要求。

（二）对象存储

1、定义

- 对象存储将数据视为对象进行管理，一个对象包含数据本身、元数据以及一个全局唯一的标识符（Object ID），元数据是描述对象的属性信息，如对象的大小、创建时间、所有者等，对象存储系统使用对象ID来定位和检索对象，而不是像块存储那样使用块地址。

- 在一个云对象存储服务中，当用户上传一个文件时，这个文件就成为一个对象，对象存储系统会为这个对象生成相关的元数据，并赋予一个唯一的标识符，用户可以通过这个标识符在整个对象存储系统中找到该对象，无论这个对象存储在系统中的哪个物理位置。

2、数据访问方式

- 对象存储通常通过基于HTTP/HTTPS的RESTful API来访问对象，客户端（可以是应用程序、用户设备等）发送包含对象ID的请求到对象存储系统，对象存储系统根据对象ID查找对象的元数据，确定对象的存储位置，然后返回对象的数据，这种基于API的访问方式使得对象存储非常适合在云环境中使用，因为它可以方便地被各种不同类型的应用程序集成，并且可以通过互联网进行远程访问。

结构区别

（一）块存储的结构

1、物理到逻辑的映射

- 在块存储中，从物理存储设备到逻辑块的映射是一个关键部分，存储系统需要管理这种映射关系，以确保服务器能够正确地访问到对应的块，在一个采用RAID（独立磁盘冗余阵列）技术的块存储系统中，多个物理磁盘被组合在一起形成一个逻辑的存储池，RAID控制器负责管理物理磁盘和逻辑块之间的映射关系，根据不同的RAID级别（如RAID 0、RAID 1、RAID 5等）来提供不同的性能和数据保护特性。

- 在RAID 0中，数据被分块后分散存储在多个磁盘上，没有冗余数据，这种方式可以提高读写速度，而在RAID 1中，数据被镜像到多个磁盘上，提供了数据冗余，但存储效率相对较低，RAID控制器通过复杂的算法来维护这种物理磁盘和逻辑块之间的映射，使得服务器看到的是一个统一的、可直接操作的块存储设备。

2、存储层次结构

- 块存储的存储层次结构通常与传统的存储架构相关，在企业级存储系统中，可能会有多层的存储结构，最底层是物理磁盘，然后通过磁盘阵列控制器形成逻辑块存储池，在这个存储池之上，可能会有存储虚拟化层，将多个块存储池整合在一起，提供更灵活的存储资源分配，再往上，服务器通过网络连接到存储系统，使用存储协议（如FC或iSCSI）来访问这些逻辑块，这种层次结构使得块存储能够适应不同规模和需求的企业存储环境，从中小企业的简单存储需求到大型数据中心的复杂存储架构。

（二）对象存储的结构

1、对象存储系统的组成部分

- 对象存储系统由对象存储设备（Object - Storage Devices，OSD）、元数据服务器（Metadata Server，MDS）和客户端组成。

- 对象存储设备负责存储对象的数据部分，这些设备可以是普通的磁盘阵列或者专门设计的对象存储硬件，每个对象存储设备都有自己的存储管理功能，能够独立地存储和检索对象。

- 元数据服务器管理对象的元数据，它保存了对象的各种属性信息，如对象ID、对象大小、存储位置等，当客户端请求一个对象时，首先会向元数据服务器查询对象的元数据，以确定对象在哪个对象存储设备上以及如何获取这个对象。

- 客户端通过对象存储系统提供的API与对象存储系统进行交互，客户端可以是各种应用程序，如企业资源规划（ERP）软件、内容管理系统（CMS）等，客户端发送对象操作请求（如上传、下载、删除对象等）到对象存储系统，根据元数据服务器提供的信息来完成对对象的操作。

2、分布式架构特点

- 对象存储通常采用分布式架构，在这种架构下，对象可以被分散存储在多个对象存储设备上，这种分布式存储方式有很多优点，它提高了存储系统的可扩展性，当企业的数据量不断增加时，可以方便地添加新的对象存储设备到系统中，而不需要对整个存储系统进行大规模的重新设计，分布式对象存储能够提供更好的数据可用性，如果一个对象存储设备出现故障，由于对象是分布式存储的，系统可以从其他正常的设备上获取对象的数据，从而减少数据丢失的风险，在一个大型的云对象存储服务中，数据可能被存储在分布于不同地理位置的数据中心的对象存储设备上，这样即使某个数据中心遭受自然灾害等意外情况，也能通过其他数据中心的数据副本恢复数据。

性能特点

（一）块存储的性能

1、读写性能

- 块存储在读写性能方面具有一定的优势，特别是对于随机读写操作，由于服务器可以直接对块进行操作，并且块存储系统通常针对低延迟和高带宽进行优化，所以在数据库应用等对随机读写要求较高的场景下表现出色，在一个关系型数据库中，数据库引擎需要频繁地对数据块进行随机读取和写入操作，以满足查询、更新等业务需求，块存储能够快速响应这些操作，因为它可以直接定位到需要读写的块地址，减少了数据查找的时间。

- 块存储的性能也受到多种因素的影响，如存储网络的带宽、存储设备的I/O性能等，如果存储网络出现拥堵，例如在一个共享的iSCSI网络中，多个服务器同时竞争网络带宽，可能会导致块存储的读写速度下降，同样，如果存储设备本身的I/O性能较差，如使用的是老旧的机械硬盘，其读写速度也会受到限制。

2、扩展性对性能的影响

- 块存储的扩展性相对较为复杂，当需要扩展块存储容量时，可能需要对存储系统进行重新配置，如添加新的磁盘阵列、调整RAID级别等，在扩展过程中，可能会对正在运行的应用产生一定的影响，在一个企业的存储区域网络（SAN）中，如果要添加新的存储设备来扩展块存储容量，可能需要暂停部分应用的服务，进行存储系统的重新规划和配置，这会导致应用的短暂停机，影响业务的连续性，随着块存储容量的不断扩大，管理复杂度也会增加，可能会影响到整体的性能管理。

（二）对象存储的性能

1、读写性能

- 对象存储的读写性能在大规模顺序读写场景下表现较好，当进行大规模数据的上传或下载时，例如在备份和恢复大量数据或者处理视频流等场景下，对象存储能够利用其分布式架构的优势，并行地处理多个对象的读写操作，由于对象存储是基于对象ID进行数据定位，不需要像块存储那样精确地定位到某个物理块地址，所以在处理大规模数据时效率较高。

- 对于小文件的随机读写，对象存储可能会面临一些性能挑战，因为每次读写一个小文件都需要查询元数据服务器获取对象的存储位置等信息，这个过程会增加一定的开销，在一个包含大量小图片文件的Web应用中，如果使用对象存储来存储这些图片，当频繁地随机访问这些小图片时，可能会因为元数据查询的开销而导致性能下降。

2、扩展性对性能的影响

- 对象存储的扩展性对性能的影响相对较小，由于其分布式架构的特点，当添加新的对象存储设备时，对象存储系统可以自动地将新设备纳入存储资源池，并重新分布对象，这个过程对正在运行的应用影响较小，不需要像块存储那样进行复杂的重新配置，随着对象存储系统规模的扩大，其性能可以通过增加更多的对象存储设备和优化分布式算法来进一步提高，一些大型的云对象存储提供商可以通过在全球范围内增加数据中心和对象存储设备来满足不断增长的用户需求，同时保持较好的性能。

数据管理

（一）块存储的数据管理

1、数据保护机制

- 在块存储中，数据保护主要通过RAID技术和备份策略来实现，RAID技术通过在多个磁盘之间进行数据冗余存储来防止单个磁盘故障导致的数据丢失，在RAID 5中，数据和奇偶校验信息被分布存储在多个磁盘上，当一个磁盘出现故障时，可以通过其他磁盘上的数据和奇偶校验信息恢复出故障磁盘上的数据。

- 备份策略也是块存储数据保护的重要组成部分，企业通常会制定定期的备份计划，将块存储中的数据备份到磁带、另一个磁盘阵列或者异地的数据中心，这样，在发生数据灾难（如磁盘阵列故障、数据误删除等）时，可以通过备份数据进行恢复，备份和恢复过程可能比较复杂，需要专门的备份软件和管理流程，并且恢复时间可能较长，取决于备份数据的大小和存储介质的性能。

2、存储资源管理

- 块存储的存储资源管理主要涉及到对存储容量、存储性能和存储网络的管理，在企业存储环境中，存储管理员需要监控存储容量的使用情况，及时添加新的存储设备以满足业务增长的需求，他们还需要优化存储性能，例如调整RAID级别、优化存储网络配置等，对于存储网络，管理员需要确保网络的带宽能够满足服务器对块存储的读写需求，避免出现网络拥堵，在多租户环境下，还需要合理分配存储资源给不同的用户或应用，防止资源的过度使用或不公平分配。

（二）对象存储的数据管理

1、数据保护机制

- 对象存储的数据保护主要依靠数据冗余和分布式存储，对象存储系统通常会在多个对象存储设备上存储对象的多个副本，在一个云对象存储服务中，可能会将一个对象存储在三个不同的数据中心或者对象存储设备上，这样即使一个数据中心或设备出现故障，也可以通过其他副本恢复数据。

- 对象存储系统还可以采用纠删码（Erasure Coding）技术来提高数据的可靠性和存储效率，纠删码通过将数据分成多个块，并根据一定的算法生成冗余块，使得在部分数据块丢失的情况下，可以通过其他块恢复出原始数据，这种技术比传统的副本存储方式更节省存储空间，同时也能提供较好的数据保护。

2、存储资源管理

- 对象存储的存储资源管理相对更加灵活，由于对象存储采用分布式架构，存储资源可以根据对象的大小、访问频率等因素动态分配，经常被访问的对象可以被存储在性能较好的对象存储设备或者靠近用户的数据中心，而不经常访问的对象可以被迁移到成本较低的存储介质上，对象存储系统可以根据用户的需求方便地增加或减少存储资源，不需要像块存储那样进行复杂的硬件配置和网络调整，在对象存储中，元数据的管理也是存储资源管理的一个重要方面，通过合理地组织和优化元数据，可以提高对象存储系统的整体性能。

成本比较

（一）块存储的成本

1、硬件成本

- 块存储通常需要专门的存储设备，如磁盘阵列、存储区域网络（SAN）设备等，这些设备的成本相对较高，尤其是企业级的高性能磁盘阵列，一个中高端的光纤通道磁盘阵列，其硬件成本可能在数万美元到数十万美元不等，这还不包括配套的存储网络设备（如光纤交换机等）的成本，随着企业对存储容量和性能要求的提高，需要不断升级或添加新的块存储设备，这进一步增加了硬件成本。

2、软件和管理成本

- 块存储系统需要专门的存储管理软件来进行配置、监控和维护，这些软件通常需要购买许可证，并且可能需要专业的存储管理员来操作，存储管理员需要具备专业的知识和技能，如RAID配置、存储网络管理等，这也增加了人力成本，块存储的备份和恢复软件也需要额外的成本，并且在数据管理方面，如制定备份策略、监控存储容量等，都需要投入一定的人力和物力资源。

（二）对象存储的成本

1、硬件成本

- 对象存储可以基于普通的服务器和磁盘构建，相对来说硬件成本较低，虽然一些大型的对象存储系统可能会使用专门的对象存储设备，但在许多情况下，企业可以利用现有的服务器硬件，通过安装对象存储软件将其转换为对象存储系统，在一个小型企业中，可以使用几台普通的服务器和廉价的磁盘组成一个简单的对象存储系统，满足企业对非结构化数据存储的需求。

2、软件和管理成本

- 对象存储系统的软件成本因供应商而异，一些开源的对象存储软件可以免费使用，这大大降低了软件成本，对于管理成本，虽然对象存储也需要一定的管理，但相对来说管理较为简单，由于其基于API的访问方式和分布式架构，不需要像块存储那样复杂的存储配置和网络管理，在云对象存储服务中，云提供商负责大部分的管理工作，企业只需要使用API来访问和管理自己的数据，这减少了企业自身的管理成本。

应用场景

（一）块存储的应用场景

1、数据库应用

- 块存储是数据库应用的理想选择，如关系型数据库（如Oracle、MySQL等）和一些高性能的非关系型数据库（如Cassandra在某些对性能要求极高的场景下），这些数据库在运行过程中需要频繁地对数据块进行读写操作，块存储能够提供低延迟和高带宽的访问，满足数据库对数据一致性和快速响应的要求，在一个金融交易系统中，数据库需要快速处理大量的交易数据，块存储可以确保交易数据的快速读写，从而保证交易的及时性和准确性。

2、企业级应用的本地存储

- 在企业内部，一些对性能要求较高的企业级应用，如企业资源规划（ERP）系统、客户关系管理（CRM）系统等，往往需要本地的块存储来存储应用数据，这些应用可能需要与存储系统进行紧密的集成，块存储的直接访问特性使得它能够很好地满足这种需求，在一个大型制造企业的ERP系统中，生产计划、库存管理等数据需要快速地被应用程序读取和更新，块存储可以提供这种高效的本地存储解决方案。

（二）对象存储的应用场景

1、云存储和大数据存储

- 对象存储是云存储的主要形式之一，云服务提供商如亚马逊的S3、谷歌云存储等都广泛采用对象存储技术，在云环境中，对象存储的可扩展性、基于API的访问方式以及适合处理大规模非结构化数据的特点使其非常适合为企业和个人提供云存储服务，对于大数据存储，对象存储可以存储海量的非结构化数据，如日志文件、社交媒体数据等，一个互联网公司需要存储大量的用户日志数据用于分析用户行为，对象存储可以轻松地处理这种大规模的数据存储需求。

2、内容分发网络（CDN）

- 对象存储在内容分发网络中也有广泛的应用，CDN需要将大量的静态内容（如图片、视频、脚本等）分发到全球各地的边缘节点，以便用户能够快速地访问这些内容，对象存储的分布式架构和对大规模顺序读写的良好性能使得它能够作为CDN的后端存储，存储这些静态内容，当用户请求访问某个内容时，CDN可以从对象存储中快速获取内容并分发到离用户最近的边缘节点，提高用户的访问体验。

对象存储和块存储在结构、性能、数据管理、成本和应用场景等方面存在着明显的区别，块存储适合对读写性能要求极高、需要低延迟和高带宽的应用，如数据库管理系统和企业级应用的本地存储，块存储的扩展性相对复杂，成本较高，特别是硬件和管理成本，对象存储则在可扩展性、处理大规模非结构化数据以及适合云环境和内容分发等方面具有优势，其硬件成本相对较低，管理也较为简单，在实际的企业数据存储规划中，需要根据具体的业务需求、预算和数据特点等因素综合考虑，选择合适的存储方式或者将两者结合