对象存储和块存储区别 简单理解，对象存储 swift

***：对象存储和块存储存在多方面区别。对象存储将数据作为对象管理，具有扁平结构，适合海量非结构化数据存储，如swift是一种对象存储，它可通过HTTP等协议进行数据访问，元数据丰富。而块存储将数据存储在块设备上，以块为单位读写，常用于数据库等对性能要求高的场景。两者在数据结构、读写方式、适用场景等方面均有明显差异。

《对象存储与块存储：深度解析两者区别及相关理解》

一、引言

在当今的存储领域，对象存储和块存储是两种非常重要的存储类型，随着数据量的不断增长以及对存储需求的多样化，深入理解这两种存储方式的区别对于企业和技术人员在存储架构设计、数据管理等方面有着至关重要的意义。

二、对象存储与块存储的基本概念

1、块存储

- 块存储将数据存储在固定大小的块中，这些块通常是磁盘上的扇区或者是由存储系统定义的逻辑块，在块存储中，服务器通过逻辑单元号（LUN）来访问存储设备上的块，在传统的企业级存储区域网络（SAN）中，服务器将存储设备识别为一个或多个LUN，就像直接连接本地磁盘一样对这些LUN进行操作。

- 块存储的操作基于块级别的读写，当应用程序需要读取或写入数据时，它会直接指定块的地址进行操作，这种方式与传统的磁盘操作方式非常相似，适合需要低延迟和高性能的场景，如数据库应用，因为数据库在运行时需要频繁地对磁盘上的数据块进行读写操作，块存储能够提供高效的直接访问。

2、对象存储

- 对象存储则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标识符（GUID），元数据包含了关于对象的各种信息，如对象的大小、创建时间、所有者等，对象存储系统使用这些元数据来管理和检索对象。

- 与块存储不同，对象存储不是基于块的地址进行访问，而是通过对象的标识符来进行操作，在一个云对象存储服务中，用户上传一个文件（对象）后，系统会为这个对象分配一个唯一的标识符，当用户需要再次访问这个文件时，只需提供这个标识符，对象存储系统就能快速定位并返回相应的对象。

三、对象存储与块存储的区别

1、数据结构

- 块存储的数据结构是基于块的线性排列，数据以固定大小的块存储在磁盘上，这些块之间的关系主要是基于物理地址或者逻辑地址的顺序，在一个文件系统中，如果一个文件跨越多个块，这些块在磁盘上的存储位置可能是分散的，但文件系统通过维护块的地址映射关系来保证文件的完整性。

- 对象存储的数据结构则更加灵活，每个对象都是独立的实体，对象之间没有像块存储那样基于地址的严格顺序关系，对象的元数据可以根据不同的需求进行定制，这使得对象存储能够更好地适应各种类型的数据，如文档、图像、视频等，对于非结构化数据，对象存储的这种数据结构能够更方便地进行管理和检索。

2、访问方式

- 块存储的访问方式是基于块地址的直接访问，服务器直接对存储设备上的块进行读写操作，这种访问方式需要服务器对存储设备有底层的控制权限，在SAN环境中，服务器需要安装专门的驱动程序来识别和操作存储设备上的LUN。

- 对象存储的访问方式是基于对象标识符的间接访问，用户或应用程序通过对象的唯一标识符向对象存储系统发送请求，对象存储系统根据标识符查找对象的存储位置并返回对象，这种访问方式不需要客户端对存储设备的底层结构有深入的了解，使得对象存储在分布式环境下更易于管理和使用。

3、性能特点

- 块存储在性能方面具有低延迟和高带宽的特点，由于其基于块的直接访问方式，对于需要频繁随机读写的应用，如数据库管理系统（DBMS），块存储能够提供快速的响应，在一个大型的关系型数据库中，数据库引擎需要快速地读取和写入磁盘上的数据块以保证事务的高效处理，块存储的低延迟特性能够满足这种对性能要求极高的场景。

- 对象存储的性能特点则更侧重于大规模数据的并发访问，对象存储系统通常采用分布式架构，能够同时处理多个对象的读写请求，对于海量的非结构化数据，如视频流媒体服务中的视频文件存储和分发，对象存储能够高效地处理大量用户的并发访问请求，虽然对象存储在单个对象的随机读写性能上可能不如块存储，但在大规模数据的整体处理效率上具有优势。

4、可扩展性

- 块存储的可扩展性相对较为复杂，在传统的SAN环境中，扩展存储容量往往需要添加新的存储设备，并进行复杂的配置和管理工作，要扩展一个基于光纤通道（FC）的SAN存储系统，需要考虑网络拓扑结构的调整、LUN的重新分配等问题，随着存储容量的增加，管理的复杂性也会相应提高。

- 对象存储具有天然的高可扩展性，对象存储系统基于分布式架构，可以通过简单地添加存储节点来扩展存储容量，每个存储节点都可以独立地处理对象的存储和检索任务，新添加的节点能够自动融入整个对象存储系统，这种可扩展性使得对象存储非常适合存储海量数据，如云计算环境中的数据存储和大数据分析平台的数据湖存储。

5、数据管理

- 块存储的数据管理主要依赖于文件系统或者数据库管理系统，在文件系统中，块的分配和管理是通过文件系统的元数据来实现的，文件系统会记录哪些块属于哪个文件，以及文件的目录结构等信息，在数据库中，数据块的管理则更加复杂，涉及到事务处理、索引管理等多方面的内容。

- 对象存储的数据管理主要基于对象的元数据，对象存储系统通过对象的元数据来实现数据的分类、检索和访问控制，可以根据对象的类型、创建时间、所有者等元数据信息对对象进行分类存储，方便用户进行数据查找，对象存储系统可以轻松地实现对对象的版本控制，这对于数据的备份和恢复非常有帮助。

6、成本效益

- 块存储在成本方面，对于高性能要求的场景，其硬件设备和管理成本相对较高，由于块存储需要高性能的存储设备（如高速磁盘阵列）和复杂的网络连接（如光纤通道网络），以及专业的管理软件和人员，这些都会增加块存储的总体成本，在企业级的数据中心中，构建一个高性能的SAN存储系统需要投入大量的资金用于购买存储设备、网络设备和相关的管理软件。

- 对象存储在成本效益方面具有一定的优势，对象存储可以使用相对廉价的大容量存储设备，如大容量的磁盘或者云存储中的低成本存储服务，对象存储的分布式架构使得它能够在较低的硬件成本下实现大规模的数据存储，对象存储的管理相对简单，不需要像块存储那样高度专业的管理团队，从而降低了管理成本。

四、应用场景对比

1、块存储的应用场景

- 数据库应用：如企业的关系型数据库（Oracle、MySQL等），由于数据库需要频繁地进行随机读写操作，块存储的低延迟和高带宽特性能够满足数据库对性能的要求，在金融行业的核心交易系统中，数据库需要快速处理大量的交易数据，块存储能够确保数据的快速读写，保证交易的及时性和准确性。

- 企业级虚拟化环境：在服务器虚拟化场景中，虚拟机的磁盘镜像存储需要高性能的块存储，在VMware vSphere环境中，块存储可以为虚拟机提供快速的磁盘I/O，保证虚拟机的高效运行，每个虚拟机就像在本地磁盘上运行一样，可以快速地启动、关闭和进行数据读写操作。

2、对象存储的应用场景

- 云存储服务：云服务提供商（如Amazon S3、Google Cloud Storage等）广泛使用对象存储来为用户提供海量数据的存储服务，用户可以将各种类型的文件（如文档、图片、视频等）上传到对象存储中，对象存储能够方便地进行数据的管理和分发，对于小型企业和创业公司来说，使用云对象存储服务可以避免构建自己的存储基础设施，降低成本。

- 大数据分析：在大数据分析平台中，对象存储可以作为数据湖的存储基础，数据湖存储着各种来源和格式的原始数据，对象存储的可扩展性和对非结构化数据的良好适应性使得它非常适合存储海量的大数据，在一个社交媒体数据分析项目中，对象存储可以存储大量的用户日志、图片、视频等数据，供数据分析人员进行挖掘和分析。

- 内容分发网络（CDN）：对象存储在CDN中也起着重要的作用，CDN需要存储大量的静态内容（如网站的图片、脚本文件等），并将这些内容快速分发到全球各地的用户，对象存储的大规模并发访问能力和分布式架构能够满足CDN对内容存储和分发的需求。

五、结论

对象存储和块存储在数据结构、访问方式、性能特点、可扩展性、数据管理和成本效益等方面存在着显著的区别，它们各自适用于不同的应用场景，在企业的存储架构中都发挥着不可替代的作用，企业在选择存储方式时，需要根据自身的业务需求、数据类型、性能要求和成本预算等因素进行综合考虑，对于需要高性能随机读写的应用，如数据库和企业级虚拟化，块存储可能是更好的选择；而对于海量非结构化数据的存储、云存储服务、大数据分析和内容分发等场景，对象存储则具有更大的优势，随着技术的不断发展，对象存储和块存储也在不断地融合和创新，未来的存储解决方案可能会综合两者的优点，以满足更加复杂和多样化的存储需求。