块存储 对象存储，块存储和对象存储到底是什么

***：块存储和对象存储是存储领域的重要概念。块存储将数据存储在固定大小的块中，像传统的磁盘存储，适用于对读写速度要求高、需要随机读写的场景，如数据库。对象存储则以对象为基本单元存储，包含数据、元数据等，具有可扩展性强、适合海量数据存储等特点，在云存储等领域广泛应用，二者在存储结构、应用场景等方面存在诸多差异。

《块存储与对象存储：深入理解两种存储方式》

一、块存储

1、基本概念

- 块存储是一种将数据存储在固定大小的数据块中的存储方式，这些数据块通常是由存储系统（如磁盘阵列）进行管理，每个块都有自己的地址，就像硬盘中的扇区一样，在块存储中，存储系统向主机系统提供的是未格式化的原始磁盘块。

- 在传统的企业级存储区域网络（SAN）中，服务器通过光纤通道或iSCSI协议连接到存储设备，将存储设备上的磁盘空间划分为一个个块，然后服务器可以直接对这些块进行操作，如格式化、分区、安装文件系统等。

2、性能特点

高读写性能：由于块存储直接操作磁盘块，对于需要频繁读写小块数据的应用场景，如数据库系统，具有很高的性能，数据库中的数据是以数据页（通常为固定大小的块）的形式存储在磁盘上的，块存储能够快速定位和读写这些数据页，以关系型数据库Oracle为例，将数据文件存储在块存储上，可以利用块存储的低延迟和高带宽特性，提高数据库的事务处理速度。

可定制性强：用户可以根据自己的需求对块进行分区、格式化，并安装适合自己应用的文件系统，在一个企业的邮件服务器环境中，管理员可以将块存储划分成不同的分区，一个分区用于存储邮件数据，另一个分区用于存储邮件系统的日志文件。

3、适用场景

企业级数据库应用：如MySQL、SQL Server等数据库系统，对数据的一致性、完整性和读写速度要求很高，块存储能够满足数据库对底层存储的高性能需求，确保数据库在高并发读写操作下的稳定运行。

虚拟化环境：在虚拟机（VM）的部署中，块存储可以为每个虚拟机提供独立的磁盘空间，在VMware虚拟化平台中，块存储可以作为虚拟机的虚拟磁盘存储，支持虚拟机的启动、运行和数据存储等操作。

4、局限性

管理复杂性：块存储的管理相对复杂，需要专业的存储管理员进行配置和维护，在设置磁盘阵列时，需要考虑RAID级别（如RAID 0、RAID 1、RAID 5等）的选择，不同的RAID级别在数据冗余、读写性能等方面有不同的特点，这需要管理员根据实际需求进行权衡。

不适合非结构化数据存储：对于大量的非结构化数据，如图片、视频等，块存储在管理和检索这些数据时效率较低。

二、对象存储

1、基本概念

- 对象存储将数据作为对象进行管理，一个对象包含数据本身、元数据（如对象的名称、大小、创建时间等）和一个唯一的标识符，对象存储系统使用分布式架构，数据被分散存储在多个节点上。

- 在亚马逊的S3（Simple Storage Service）中，用户上传一个文件（对象），S3会为这个对象分配一个唯一的键（Key），同时记录对象的相关元数据，如文件类型、上传日期等，用户可以通过这个键来访问和管理对象。

2、性能特点

高扩展性：对象存储系统可以轻松地扩展存储容量，由于其分布式的特性，当需要增加存储容量时，只需添加新的存储节点即可，以OpenStack Swift对象存储为例，它可以通过增加存储节点来满足企业不断增长的数据存储需求，而不会对现有数据的存储和访问造成太大影响。

适合海量数据存储：对象存储对于存储海量的非结构化数据非常有效，因为它不需要像块存储那样对数据进行格式化和分区，而是直接以对象的形式存储，在互联网公司存储用户上传的海量图片、视频等内容时，对象存储可以高效地管理这些数据。

3、适用场景

云存储服务：许多云服务提供商，如阿里云的对象存储OSS、腾讯云的对象存储COS等，都基于对象存储技术，这些云存储服务为企业和个人提供了可扩展、低成本的存储解决方案，适合中小企业存储网站数据、备份数据等。

大数据存储与分析：在大数据环境中，对象存储可以作为数据湖（Data Lake）的底层存储，Hadoop生态系统中的HDFS（Hadoop Distributed File System）虽然是一种分布式文件系统，但对象存储也可以作为其替代方案，用于存储海量的原始数据，然后通过大数据分析工具（如Spark）对这些数据进行分析。

4、局限性

不适合小文件存储：对象存储在处理大量小文件时可能会遇到性能问题，由于每个对象都有自己的元数据，当存储大量小文件时，元数据的管理会消耗较多的系统资源，导致性能下降。

实时性读写要求高的场景受限：对于一些对实时性读写要求极高的应用场景，如高频交易系统中的数据存储，对象存储的性能可能无法满足需求。

三、块存储与对象存储的比较

1、数据结构

- 块存储以固定大小的块为单位，数据结构相对简单直接，主要关注磁盘块的地址和读写操作，而对象存储以对象为单位，包含数据和丰富的元数据，数据结构更加灵活，适合描述各种类型的数据。

2、性能

- 在读写小块、随机读写且对延迟要求极高的场景下，块存储性能更优，但在处理海量非结构化数据的大规模存储和扩展方面，对象存储具有明显的优势。

3、管理成本

- 块存储管理复杂，需要专业人员进行维护，包括磁盘阵列的配置、RAID管理等，对象存储的管理相对简单，尤其是在云环境下，云服务提供商承担了大部分的管理工作，用户只需使用接口进行对象的上传、下载和管理操作。

4、成本效益

- 对于需要高性能存储且数据量相对较小的企业级应用，块存储可能在初始投资和运营成本上较高，但能满足性能需求，对象存储在大规模存储海量数据时，具有成本效益，按使用量付费的模式适合中小企业和创业公司。

块存储和对象存储各有其特点和适用场景，企业和开发者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。