对象存储的存储方式，对象存储和非对象存储什么意思

***：本内容主要聚焦于对象存储相关。对象存储是一种存储方式，然而文中未详细阐述其具体存储方式内容。同时提出了对象存储和非对象存储的概念疑问。对象存储是一种以对象为基本单元的存储架构，具有独特的元数据管理等特点；非对象存储涵盖如传统的块存储、文件存储等方式，与对象存储在数据结构、访问方式、管理模式等方面存在诸多差异，但这里都未深入展开讲解。

数据存储的不同范式

一、对象存储的概念与存储方式

（一）对象存储的基本概念

对象存储是一种以对象为基本单元的存储架构，在对象存储中，对象包含了数据本身、对象元数据以及一个全局唯一的标识符（Object ID），元数据包含了关于对象的各种属性信息，如创建时间、修改时间、所有者、访问权限等，对象存储系统将这些对象存储在分布式的存储资源池中。

（二）存储方式的特点

1、扁平结构

对象存储采用扁平的数据结构，与传统的文件系统的树形结构不同，在这种扁平结构中，对象直接存储在存储池中，没有复杂的目录层次结构，这使得对象存储能够轻松地处理海量的对象，因为不需要维护庞大的目录索引，在一个大型的图片存储应用中，数以亿计的图片可以作为独立的对象存储，无需担心目录层级过深导致的性能下降。

2、分布式存储

对象存储系统通常基于分布式架构构建，数据被分散存储在多个存储节点上，这些节点可以是磁盘阵列、服务器等不同的存储设备，这种分布式的存储方式提供了高可用性和可扩展性，当有新的数据需要存储时，对象存储系统可以自动将数据分配到合适的存储节点上，如果某个存储节点出现故障，系统可以从其他节点恢复数据，确保数据的安全性和可用性。

3、基于对象的访问控制

对象存储通过对象的元数据来实现细粒度的访问控制，每个对象都可以独立地设置访问权限，某些对象可以被设置为只有特定用户或用户组可以访问，而其他对象可以公开访问，这种基于对象的访问控制方式比传统的基于文件系统的访问控制更加灵活和精确，在企业的文档管理系统中，可以针对不同部门的文档设置不同的访问权限，一个部门的机密文件只有该部门成员可以访问，而公共的公司通知文档则可以被全体员工访问。

4、数据一致性

对象存储系统通过特定的算法来确保数据的一致性，在分布式环境下，当数据被多个客户端同时访问和修改时，对象存储能够保证数据的最终一致性，在一个云计算环境中，多个虚拟机可能同时对存储在对象存储中的数据进行读写操作，对象存储系统会协调这些操作，确保数据不会出现冲突或不一致的情况。

二、非对象存储的概念与存储方式

（一）非对象存储的类型

非对象存储主要包括块存储和文件存储。

（二）块存储的存储方式

1、基于块的操作

块存储将数据分割成固定大小的块（如常见的4KB、8KB等），这些块是存储和操作的基本单元，存储系统直接对这些块进行管理，包括分配、读写等操作，在企业级的数据库存储中，数据库管理系统会直接与块存储交互，请求特定的块来存储或读取数据。

2、与服务器的紧密耦合

块存储通常与服务器紧密耦合，在传统的企业IT架构中，服务器通过专门的存储区域网络（SAN）连接到块存储设备，这种连接方式要求服务器和存储设备之间有高度的兼容性和配置协调性，在一个高性能计算环境中，服务器需要特定的驱动程序和配置才能有效地访问块存储设备中的数据，并且块存储设备的性能提升往往需要服务器硬件的相应升级来配合。

3、缺乏灵活性的访问控制

块存储的访问控制相对缺乏灵活性，一般是基于服务器或者逻辑单元号（LUN）来进行访问权限的设置，这意味着如果要对存储中的部分数据进行精细的访问控制，实现起来较为复杂，在一个多租户的环境中，如果使用块存储，很难针对每个租户的数据进行独立的、细致的访问权限设置，往往需要通过复杂的网络和服务器层面的配置来间接实现。

（三）文件存储的存储方式

1、树形目录结构

文件存储以树形的目录结构来组织数据，这是我们最为熟悉的存储方式，类似于在Windows或Linux操作系统中的文件系统，文件存储系统通过目录和子目录来管理文件的存储位置，在一个企业的办公文件存储场景中，会有按照部门、项目等建立的不同层级的目录，文件存储在相应的目录下。

2、基于文件的操作

文件存储主要进行基于文件的操作，如创建、删除、读取和写入文件等，文件存储系统需要维护文件的元数据，包括文件名、文件大小、创建时间等信息，在多用户环境下，文件存储系统需要处理文件的并发访问问题，例如通过文件锁等机制来确保同一时间只有一个用户可以对文件进行写入操作。

3、性能受文件系统限制

文件存储的性能在很大程度上受到文件系统的限制，不同的文件系统有不同的性能特点，某些文件系统在处理小文件时性能较差，而在处理大文件时表现较好，随着文件数量的增加，文件系统的索引管理会变得复杂，可能导致性能下降，在一个包含大量小文件的Web服务器环境中，如果使用传统的文件存储方式，文件系统的索引查找可能会成为性能瓶颈。

三、对象存储与非对象存储的比较

（一）可扩展性

1、对象存储的优势

对象存储在可扩展性方面具有明显的优势，由于其分布式的架构和扁平的数据结构，对象存储可以轻松地扩展存储容量，当需要增加存储容量时，只需添加新的存储节点即可，对象存储系统会自动将新的数据分配到这些节点上，这种线性的可扩展性使得对象存储非常适合处理海量数据，如互联网公司的海量用户数据存储、大型企业的备份和归档数据存储等。

2、非对象存储的局限性

块存储和文件存储在可扩展性方面相对较弱，块存储的扩展往往需要复杂的网络和服务器配置调整，而且与特定的服务器和存储设备紧密相关，文件存储在扩展时可能会遇到文件系统的限制，某些文件系统在扩展到一定规模后，会出现性能严重下降或者管理复杂的问题。

（二）数据管理的灵活性

1、对象存储的灵活性

对象存储在数据管理方面非常灵活，基于对象的元数据可以方便地对数据进行分类、标记和搜索，可以根据对象的元数据中的创建日期、数据类型等信息快速定位和管理对象，而且对象存储的访问控制基于对象本身，能够实现非常精细的权限管理。

2、非对象存储的不足

块存储主要关注块的操作，对于数据的分类和管理相对困难，文件存储虽然有树形目录结构便于文件的组织，但在对文件内容进行更精细的分类和搜索方面能力有限，在访问控制方面，如前文所述，块存储和文件存储都不如对象存储灵活。

（三）性能表现

1、对象存储的性能特点

对象存储在处理大规模并发访问时表现较好，特别是对于读操作，由于其分布式架构，多个客户端可以同时从不同的存储节点读取对象，减少了单点的访问压力，对象存储在处理小文件的写入操作时可能会存在一定的性能问题，因为每个对象都需要维护元数据，对于大量小文件的写入，元数据管理会消耗一定的资源。

2、非对象存储的性能差异

块存储在随机读写性能方面表现较好，适合于数据库等对读写性能要求较高的应用，文件存储在顺序读写大文件时性能较好，但在并发访问和处理小文件方面可能存在性能瓶颈，在一个视频编辑系统中，如果使用文件存储，同时多个用户对大量小视频片段进行操作时，文件系统的性能可能会受到影响。

（四）成本效益

1、对象存储的成本优势

对象存储在存储海量数据时具有成本效益，由于其分布式架构可以利用廉价的存储设备构建存储池，而且不需要复杂的目录结构维护，在长期存储大量数据（如冷数据存储）时，对象存储的成本相对较低。

2、非对象存储的成本考虑

块存储通常需要较高性能的存储设备和网络连接，成本相对较高，文件存储在管理大量小文件时可能需要更多的硬件资源来维持性能，并且随着数据量的增加，管理成本也会上升。

对象存储和非对象存储各有其特点和适用场景，在当今的数据存储领域，企业和组织需要根据自身的数据类型、应用需求、预算等因素来选择合适的存储方式，以实现高效、安全和经济的数据存储管理。