オブジェクトストレージとブロックストレージの違いは何ですか

違い: 1. ユーザーが異なります。ブロック ストレージのユーザーはブロック デバイスの読み書きができるソフトウェア システムですが、オブジェクト ストレージのユーザーは他のコンピューター ソフトウェアです。 2. 速度が異なります。高速ストレージは低遅延 (10ms) ですが、オブジェクト ストレージは「100ms ～ 1 秒」です。3. インターフェイスが異なります。4. さまざまなシナリオに適しています。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

ブロック ストレージ

典型的な機器: ディスク アレイ、ハードディスク

ブロック ストレージは主に生のディスク領域を使用します。マッピング全体はホスト用です。

例: ディスク アレイ内に 5 台のハードディスクがある場合、論理ディスクを分割したり、Raid または LVM を実行したりすることで、N 個の論理ハードディスクに論理的に分割できます。ただし、論理ディスクと物理ディスクはまったく異なる概念です。各ハードディスクが 100G で、合計 5 台のハードディスクがあり、それぞれ 100G の 5 つの論理ディスクに分割されているとしますが、この 5 つの論理ディスクの意味は、元の 5 つの物理ディスクとはまったく異なります。たとえば、最初の論理ディスクの最初の 20G は物理ディスク 1 から取得され、2 番目の 20G は物理ディスク 2 から取得される場合があるため、論理ディスクは複数の物理ディスクのロジックによって作成された架空のハードディスクです。

次に、ブロック ストレージはマッピングを使用してこれらの論理ディスクをホストにマッピングします。ホスト上のオペレーティング システムは 5 つのハードディスクがあることを認識しますが、オペレーティング システムはそれらが物理ディスクであるか論理ディスクであるかを区別できません。これは、少なくともオペレーティング システムの認識という点では、物理ハード ディスクをオペレーティング システムに直接マウントすることと何ら変わりません。

この方法では、オペレーティング システムは、マウントされたベア ハード ディスクを使用する前にパーティション分割してフォーマットする必要もあります。これは、通常のホストに組み込まれているハード ディスクと変わりません。

利点

(1) この方法の利点は、もちろん、Raid や LVM などの手段を通じてデータ保護が提供されることです。

(2) 複数の安価なハードディスクを組み合わせて大容量の論理ディスクを形成し、外部にサービスを提供することで容量を増やすことができます;

(3) データを書き込む場合、複数のハードディスクがあるため、論理ディスクはディスクの組み合わせであるため、複数のハードディスクに並行して書き込むことができ、読み取りと書き込みの効率が向上します。

(4) 多くの場合、ブロック ストレージはネットワーク、伝送速度、カプセル化プロトコルのために SAN アーキテクチャを採用しています。これにより、伝送速度と読み書き効率が向上します。

デメリット

(1) SAN アーキテクチャのネットワークを使用する場合、追加のファイバー チャネル カードを購入する必要があります。ホスト用の光ファイバー スイッチも購入する必要がありますが、これは高価です;

(2) ホスト間でデータを共有することはできません。サーバーがクラスタ化されていない場合、ベア ブロック ストレージ ディスクがホストにマッピングされます。フォーマットして使用すると、ホストにとってはローカルディスクと同等となり、ホストAのローカルディスクはホストBでは全く使用できなくなり、データの共有ができなくなります

(3) です。異なるオペレーティング システムを使用するホスト間でデータを共有することはできません。オペレーティング システムが異なるファイル システムを使用するため、フォーマットした後は、異なるファイル システム間でデータを共有できません。たとえば、Win7 コンピュータのファイル システムは FAT32/NTFS ですが、Linux は EXT4 ですが、EXT4 は NTFS ファイル システムを認識できません。

ファイル ストレージ

代表的な機器: FTP、NFS サーバー

ファイルを共有できない問題を解決するには、ファイルストレージがあります。

ファイル ストレージにもハードウェアとソフトウェアの統合機器がありますが、実際には、適切なオペレーティング システムとソフトウェアが搭載されている限り、通常の PC で FTP および NFS サービスを引き受けることができます。サーバーはファイル ストレージの一種です。

ホスト A は、ファイル ストレージにファイルを直接アップロードおよびダウンロードできます。ブロック ストレージとは異なり、ファイル管理機能がファイル ストレージ自体によって処理されるため、ホスト A はファイル ストレージをフォーマットする必要がありません。

利点

(1) 低コスト: どのマシンでも十分であり、通常のイーサネットで十分です。専用の SAN ネットワークはまったく必要ありません。コストが低い

(2) 便利なファイル共有

欠点

(1) 読み取りおよび書き込み速度が低く、送信速度が遅い:イーサネットはアップロードとダウンロードの速度が遅いです。さらに、すべての読み取りと書き込みはサーバー内の 1 台のハードディスクで実行する必要があります。ディスク アレイと比較すると、数十、数百のハードディスクから同時に簡単に読み取りと書き込みを行うことができます。速度ははるかに遅くなります。

オブジェクトストレージ

代表的な機器：大容量ハードディスク内蔵分散サーバー

オブジェクトこの解決策は、大容量のハードディスクを内蔵した複数のサーバーを用意し、オブジェクト ストレージ ソフトウェアをインストールしてから、いくつかの追加サービスを管理ノードとして設定し、オブジェクト ストレージ管理ソフトウェアをインストールすることです。管理ノードは他のサーバーを管理し、外部の読み取りおよび書き込みアクセス機能を提供できます。

オブジェクトストレージが登場した理由は、ブロックストレージとファイルストレージの欠点を克服し、それぞれの利点を促進するためです。簡単に言うと、ブロック ストレージは読み取りと書き込みが速いため、共有には適していませんが、ファイル ストレージは読み取りと書き込みが遅いため、共有には適しています。共有ストレージを容易にするために読み取り/書き込みブロックを取得できますか?そこでオブジェクトストレージが登場します。

まず、ファイルには属性 (用語: メタデータ、ファイルのサイズ、変更時刻、保存パスなどのメタデータ) と内容 (データ) が含まれています。

FAT32 などのファイル システムは、ファイルをメタデータとともに直接保存します。ストレージ プロセスは、まずファイル システムの最小ブロック サイズに従ってファイルを分割します (たとえば、ファイル システムが必要とすると、4M ファイルなど)各ブロックは 4K で、ファイルは 1000 個の小さなブロックに分割されてからハードディスクに書き込まれます。このプロセスでは、データとメタデータは区別されません。各ブロックは最終的に次に読み取るブロックのアドレスを通知し、この順序で画像に従って検索を続け、最終的にファイル全体のすべてのブロックの読み取りを完了します。

この場合、読み取りと書き込みの速度は非常に遅くなります。100 個のロボット アームが読み取りと書き込みを行っていたとしても、次のブロックがどこにあるかを知ることができるのは最初のブロックを読み取った後でのみであり、実際には非常に遅いためです。実際に動作させることができるロボット アームは 1 つだけです。

オブジェクトストレージはメタデータを分離しており、制御ノードはメタデータサーバー（サーバーオブジェクトストレージ管理ソフトウェア）と呼ばれ、主にオブジェクトの属性を格納する役割を担っています（主にオブジェクトデータが分散して格納されています）。複数の分散サーバーで) およびデータの保存を担当する他の分散サーバーは OSD と呼ばれ、主にファイルのデータ部分の保存を担当します。ユーザーがオブジェクトにアクセスすると、最初にメタデータ サーバーにアクセスします。メタデータ サーバーは、オブジェクトが保存されている OSD に対するフィードバックのみを担当します。フィードバック ファイル A が 3 つの OSD B、C、D に保存されていると仮定します。ユーザーは再び 3 つの OSD サーバーに直接アクセスしてデータを読み取ります。

この時、3つのOSDが同時に外部にデータを送信しているため、送信速度が高速化されますが、OSDサーバーの数が増えると、さらに読み書き速度が向上します。このようにして、高速な読み取りと書き込みの目的が達成されます。

一方、オブジェクト ストレージ ソフトウェアは特殊なファイル システムを備えているため、OSD は外部的にはファイル サーバーに相当するため、共有の問題は発生せず、ファイル共有の問題は解決されます

したがって、オブジェクト ストレージの登場により、ブロック ストレージとファイル ストレージの利点が組み合わされます。

オブジェクト ストレージにはブロック ストレージとファイル ストレージの両方の利点があるのに、ブロック ストレージも使用される理由とファイル ストレージについて?

(1) データベースなど、直接ベア ディスク マッピングを保存する必要があるアプリケーションの種類があります。データはそれ自体にマップされた不動産に保存する必要があり、ベア ディスクは独自のデータベース ファイル システムに従ってフォーマットされるため、特定のファイル システムにフォーマットされた他のストレージは使用できません。このようなアプリケーションにはブロック ストレージの方が適しています。

(2) オブジェクトストレージは通常のファイルストレージに比べてコストが高く、専用のオブジェクトストレージソフトウェアや大容量のハードディスクを購入する必要があります。データ量の要件がそれほど大きくなく、ファイル共有のみを目的としている場合は、ファイル ストレージを直接使用する方がコスト効率が高くなります。

#ブロック ストレージ、ファイル ストレージ、オブジェクト ストレージの違い

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