对象存储怎么使用，对象存储是啥

***：对象存储是一种存储架构。它将数据作为对象进行存储，对象包含数据、元数据等。使用对象存储时，首先要选择合适的对象存储服务提供商。注册账号后，创建存储桶来存放对象。用户可通过API或者管理控制台上传、下载、管理对象。在数据管理方面，对象存储具有高可扩展性、适合海量数据存储、数据安全性较高等特点，能满足企业和开发者不同的存储需求。

《深入探究对象存储：原理、使用方法与应用场景》

一、对象存储概述

（一）定义

对象存储是一种基于对象的存储体系结构，它将数据作为对象进行管理，每个对象包含数据本身、元数据（描述对象的属性，如对象名称、创建时间、所有者等）以及唯一标识符，与传统的文件存储和块存储不同，对象存储在处理大规模、非结构化数据方面具有独特的优势。

（二）与传统存储的区别

1、与文件存储对比

- 文件存储以目录和文件的层级结构来组织数据，适合于传统的办公文档存储等场景，而对象存储不依赖于特定的文件系统结构，对象之间是扁平的关系，在文件存储中，如果要查找某个特定的文件，可能需要遍历多层文件夹，而对象存储可以通过对象的唯一标识符快速定位。

- 文件存储的扩展性相对有限，当文件数量巨大时，文件系统的管理会变得复杂，对象存储则可以轻松应对海量对象的存储需求。

2、与块存储对比

- 块存储主要将数据存储为固定大小的块，常用于企业级存储区域网络（SAN）中，为服务器提供磁盘级别的存储，对象存储并不直接操作块，而是以对象为单位进行操作，块存储在对数据的随机读写性能要求较高的数据库应用场景中表现出色，而对象存储更侧重于存储大量的非结构化数据，如图片、视频、音频等。

（三）对象存储的优势

1、高可扩展性

- 对象存储可以轻松地通过添加节点来扩展存储容量，无论是小型企业的初始数据存储需求，还是大型互联网公司不断增长的海量数据存储需求，对象存储都能够适应，一个新兴的在线视频平台，随着用户上传视频数量的增加，可以不断增加对象存储的资源，而不需要对整个存储架构进行大规模的重构。

2、数据安全性

- 元数据与数据本身是分离存储的，并且对象存储系统通常采用多副本、纠删码等技术来保证数据的安全性，多副本技术可以将数据复制多份存储在不同的节点上，当某个节点出现故障时，其他副本仍然可以提供数据服务，纠删码技术则通过编码算法将数据分割并添加冗余信息，在部分数据丢失的情况下也能够恢复原始数据。

3、成本效益

- 对于存储大量非结构化数据来说，对象存储的成本相对较低，它不需要像传统存储那样构建复杂的文件系统层级结构或者昂贵的块存储设备，对象存储可以根据实际使用的存储容量进行计费，这对于企业控制成本非常有利。

二、对象存储的使用

（一）选择对象存储服务提供商

1、公有云对象存储服务

- 公有云提供商如亚马逊的Amazon S3、阿里云的对象存储OSS、腾讯云的对象存储COS等都提供了成熟的对象存储服务。

- 在选择时，需要考虑价格因素，不同云提供商的计费模式有所不同，有的按存储容量计费，有的还会根据数据的读写流量、请求次数等进行收费，Amazon S3有多种存储类型，如标准存储、低频访问存储和归档存储，价格也各不相同，企业需要根据自己的数据访问频率和存储需求来选择最经济的方案。

- 服务的可靠性和可用性也是重要考量因素，云提供商通常会承诺一定的可用性指标，如99.99%或更高的可用性，要了解其数据中心的分布情况，分布越广泛，在面对自然灾害等突发情况时数据的安全性和可用性就越高。

- 功能支持方面，要查看是否支持数据加密、版本控制、生命周期管理等功能，数据加密可以保护企业的敏感数据，版本控制可以方便地恢复数据的历史版本，生命周期管理则可以根据数据的使用情况自动将数据在不同存储类型之间转换，以降低成本。

2、私有对象存储解决方案

- 对于一些对数据安全和隐私要求极高的企业，可能会选择构建自己的私有对象存储，这需要企业具备一定的技术实力和硬件设施。

- 在构建私有对象存储时，首先要选择合适的软件平台，如Ceph等开源对象存储软件，Ceph具有高度可扩展性、可靠性和性能优势，企业需要根据自己的需求对Ceph进行配置，包括确定存储节点的数量、网络布局等。

- 硬件方面，要选择合适的存储设备，如硬盘的类型（机械硬盘或固态硬盘）、网络设备的带宽等，企业还需要建立自己的运维团队来管理和维护私有对象存储系统，确保其稳定运行。

（二）数据上传到对象存储

1、使用命令行工具

- 以Amazon S3为例，AWS提供了aws s3命令行工具，首先要配置好AWS的访问密钥和秘密访问密钥，可以使用命令如“aws s3 cp [本地文件路径] s3://[桶名称]/[对象名称]”将本地文件上传到S3桶中，这个过程中，可以指定文件的权限、加密方式等参数。

- 对于开源的对象存储系统如Ceph，也有相应的命令行工具，如rados和rbd，可以使用rados命令将文件上传到Ceph存储集群中，在上传之前，需要先连接到Ceph集群并进行必要的认证。

2、使用SDK（软件开发工具包）

- 大多数对象存储服务提供商都提供了多种语言的SDK，如Java、Python、Node.js等，以Python为例，使用boto3库（用于Amazon S3）可以方便地实现数据上传，首先要安装boto3库，然后在代码中导入相关模块，通过创建S3客户端对象，调用put_object方法可以上传文件。

import boto3
s3 = boto3.client('s3')
with open('local_file.txt', 'rb') as f:
    s3.put_object(Bucket='my - bucket', Key='my - object.txt', Body = f)

- 同样，对于阿里云OSS的Python SDK，也可以通过类似的方式进行数据上传，先创建OSS客户端对象，然后调用相关方法上传文件，并且可以设置文件的元数据等信息。

3、通过图形界面上传

- 许多公有云对象存储服务都提供了图形界面（Web控制台），在云控制台中，可以方便地创建桶，然后通过文件浏览器的方式选择本地文件上传到桶中，这种方式对于非技术人员或者简单的文件上传操作非常方便，腾讯云COS的控制台界面，用户可以直观地看到自己创建的桶、对象的列表，并且可以轻松地进行文件上传、下载、删除等操作。

（三）对象存储中的数据管理

1、桶和对象的操作

- 桶是对象存储中的基本容器，类似于文件系统中的文件夹，但具有更高级的功能，可以创建、删除桶，设置桶的访问权限，在Amazon S3中，可以通过命令行或者控制台将桶设置为公开访问或者私有访问，对于对象，除了上传和下载之外，还可以复制、移动对象，在Ceph中，可以使用rados命令对对象进行这些操作，如“rados cp [源对象路径] [目标对象路径]”来复制对象。

2、元数据管理

- 元数据在对象存储中非常重要，可以在上传对象时设置元数据，也可以在对象存储之后修改元数据，元数据可以包含自定义的标签，如对于图片对象，可以设置“拍摄地点”“拍摄时间”等元数据标签，在检索和管理数据时，这些元数据可以提供很大的便利，在一个大型的图片库存储在对象存储中，可以根据“拍摄地点”的元数据标签快速筛选出特定地点的图片。

3、版本控制

- 许多对象存储系统支持版本控制功能，当对一个对象进行多次修改和上传时，对象存储系统会保存对象的不同版本，这在数据误操作或者需要恢复历史数据时非常有用，在企业的文档存储中，如果某个员工误删除了重要文档的最新版本，通过版本控制可以轻松恢复之前的版本，在Amazon S3中，可以通过设置桶的版本控制属性来启用版本控制功能。

（四）数据访问与共享

1、生成预签名URL

- 预签名URL是一种在对象存储中安全共享数据的方式，以Amazon S3为例，可以使用SDK生成预签名URL，这种URL具有一定的时效性，可以在不暴露对象存储访问密钥的情况下，允许外部用户在特定的时间内访问对象，一个企业想要与合作伙伴共享一个特定的文件，但又不想让合作伙伴拥有完全的存储访问权限，就可以生成预签名URL并设置有效期，如1小时，合作伙伴在1小时内可以通过该URL访问文件。

2、基于角色的访问控制（RBAC）

- 对象存储系统通常支持RBAC，可以定义不同的角色，如管理员、普通用户、只读用户等，并为每个角色分配不同的访问权限，在企业内部，管理员可以对桶和对象进行全面的管理操作，普通用户可能只能上传和下载自己的文件，而只读用户只能查看文件，以阿里云OSS为例，可以在控制台或者通过API设置RBAC规则，确保数据的安全访问。

3、跨域资源共享（CORS）

- 当在Web应用中使用对象存储中的数据时，可能会涉及到跨域访问的问题，对象存储系统可以通过设置CORS规则来允许特定的跨域访问，一个Web应用的前端代码部署在一个域名下，而后端数据存储在对象存储中，如果前端需要访问对象存储中的数据，就需要在对象存储中设置CORS规则，允许来自该前端域名的跨域请求。

三、对象存储的应用场景

（一）云存储服务

1、个人云盘

- 许多个人云盘服务，如百度网盘等，在后端采用对象存储技术，用户上传的文件（如文档、图片、视频等）被存储为对象，对象存储的高可扩展性使得云盘服务能够轻松应对海量用户的存储需求，通过数据加密等技术保证用户数据的安全。

2、企业级云存储

- 企业将数据存储在公有云对象存储中，可以降低存储成本并提高数据的可管理性，企业可以将办公文档、设计文件、市场推广资料等存储在对象存储中，通过设置不同的访问权限，方便企业内部员工之间的协作和数据共享。

（二）大数据存储与分析

1、数据湖

- 对象存储是构建数据湖的理想存储基础，数据湖是一个集中存储大量原始数据的存储库，其中包含结构化、半结构化和非结构化数据，对象存储能够存储来自不同数据源（如传感器、社交媒体、日志文件等）的海量数据，大数据分析平台（如Hadoop、Spark等）可以直接从对象存储中读取数据进行分析，一家电商企业将用户的浏览历史、购买记录、评价等数据存储在对象存储的数据湖中，然后利用Spark进行数据挖掘和分析，以优化营销策略。

2、机器学习数据存储

- 在机器学习项目中，需要大量的训练数据，这些数据往往是非结构化的，如图像、语音等，对象存储可以存储这些海量的训练数据，并且通过版本控制等功能方便数据科学家对数据进行管理，在图像识别项目中，将大量的图像数据存储在对象存储中，当需要调整训练数据集时，可以方便地添加、删除或修改对象存储中的图像对象。

（三）媒体与娱乐

1、视频存储与流媒体服务

- 在线视频平台（如Netflix、爱奇艺等）依赖对象存储来存储海量的视频内容，对象存储的高可扩展性和成本效益使得这些平台能够不断扩充视频库，通过对象存储的CDN（内容分发网络）集成功能，可以将视频内容快速分发给全球各地的用户，在视频上传过程中，对象存储可以接受来自不同设备和用户的视频文件，然后进行转码、存储等操作。

2、图片存储与共享

- 图片分享网站（如Instagram、Flickr等）使用对象存储来存储用户上传的图片，对象存储可以根据图片的元数据（如标签、拍摄时间等）进行快速检索和分类，用户可以方便地共享自己的图片，而网站运营者可以通过对象存储的成本控制功能来降低运营成本。

（四）物联网（IoT）

1、传感器数据存储

- 在物联网场景中，大量的传感器（如温度传感器、湿度传感器等）会产生海量的数据，这些数据通常是时间序列数据，是非结构化的，对象存储可以存储这些传感器数据，并且可以根据时间、传感器位置等元数据进行查询和分析，在一个智慧城市项目中，遍布城市各个角落的环境传感器将数据发送到对象存储中，城市管理者可以通过分析这些数据来监测环境质量、优化城市规划等。

2、设备固件存储与更新

- 物联网设备的固件需要存储在一个可靠的地方，并且能够方便地进行更新，对象存储可以作为物联网设备固件的存储库，当有新的固件版本时，可以通过对象存储的安全访问机制将固件推送给相应的设备。

对象存储以其独特的优势在众多领域得到了广泛的应用，随着数据量的不断增长和数据类型的日益多样化，对象存储的重要性将不断提升，无论是企业还是个人，掌握对象存储的使用方法和应用场景，都有助于更好地管理和利用数据资源。