對象存儲結構

1. 對象存儲、文件存儲和塊存儲的區別是什麼

對象存儲、文件存儲和塊存儲的區別如下：

1、速度不同

塊存儲：低延遲（10ms），熱點突出；

文件存儲：不同技術各有不同；

對象存儲：100ms-1s，冷數據；

2、可分步性不同

塊存儲：異地不現實；

文件存儲：可分布式，但有瓶頸；

對象存儲：分步並發能力高；

3、文件大小不同

塊存儲：大小都可以，熱點突出；

文件存儲：適合大文件；

對象存儲：適合各種大小；

4、介面不同

塊存儲：Driver，kernel mole ；

文件存儲：POSIX；

對象存儲：Restful API ；

5、典型技術不同

塊存儲：SAN；

文件存儲： HDFS，GFS；

對象存儲：Swift，Amazon S3；

6、適合場景不同

塊存儲：銀行；

文件存儲：數據中心；

對象存儲：網路媒體文件存儲。

(1)對象存儲結構擴展閱讀：

對象存儲、文件存儲和塊存儲的聯系：

通常來講，磁碟陣列都是基於Block塊的存儲，而所有的NAS產品都是文件級存儲。

1. 塊存儲：DAS SAN

a) DAS(Direct Attach Storage): 是直接連接於主機伺服器的一種存儲方式，每台伺服器有獨立的存儲設備，每台主機伺服器的存儲設備無法互通，需要跨主機存取資料室，必須經過相對復雜的設定，若主機分屬不同的操作系統，則更復雜。

應用：單一網路環境下且數據交換量不大，性能要求不高的環境，技術實現較早。

b) SAN(Storage Area Network): 是一種高速(光纖)網路聯接專業主機伺服器的一種存儲方式，此系統會位於主機群的後端，它使用高速I/O聯接方式，如：SCSI,ESCON及Fibre-Channels.特點是，代價高、性能好。但是由於SAN系統的價格較高，且可擴展性較差，已不能滿足成千上萬個CPU規模的系統。

應用：對網速要求高、對數據可靠性和安全性要求高、對數據共享的性能要求高的應用環境中。

2. 文件存儲

通常NAS產品都是文件級存儲。

NAS(Network Attached Storage)：是一套網路存儲設備，通常直接連在網路上並提供資料存取服務，一套NAS儲存設備就如同一個提供數據文件服務的系統，特點是性價比高。

它採用NFS或CIFS命令集訪問數據，以文件為傳輸協議，可擴展性好、價格便宜、用戶易管理。目前在集群計算中應用較多的NFS文件系統，但由於NAS的協議開銷高、帶寬低、延遲大，不利於在高性能集群中應用。

3. 對象存儲：

總體上講，對象存儲同時兼具SAN高級直接訪問磁碟特點及NAS的分布式共享特點。

核心是將數據通路(數據讀或寫)和控制通路(元數據)分離，並且基於對象存儲設備(OSD)，構建存儲系統，每個對象存儲設備具備一定的職能，能夠自動管理其上的數據分布。

對象儲存結構組成部分(對象、對象存儲設備、元數據伺服器、對象存儲系統的客戶端)

2. 對象存儲系統的對象存儲系統組成

對象(Object)
包含了文件數據以及相關的屬性信息，可以進行自我管理
OSD（Object-based Storage Device)
一個智能設備，是Object的集合
文件系統
文件系統運行在客戶端上，將應用程序的文件系統請求傳輸到MDS和OSD上
元數據伺服器(Metadata Server，MDS)
系統提供元數據、Cache一致性等服務
網路連接
1. 對象(Object)
對象存儲的基本單元。每個Object是數據和數據屬性集的綜合體。數據屬性可以根據應用的需求進行設置，包括數據分布、服務質量等。在傳統的存儲中，塊設備要記錄每個存儲數據塊在設備上的位置。Object維護自己的屬性，從而簡化了存儲系統的管理任務，增加了靈活性。Object的大小可以不同，可以包含整個數據結構，如文件、資料庫表項等。
2、OSD（Object-based Storage Device)
每個OSD都是一個智能設備，具有自己的存儲介質、處理器、內存以及網路系統等，負責管理本地的Object，是對象存儲系統的核心。OSD同塊設備的不同不在於存儲介質，而在於兩者提供的訪問介面。
OSD的主要功能
數據存儲和安全訪問
OSD使用Object對所保存的數據進行管理。它將數據存放到磁碟的磁軌和扇區，將若干磁軌和扇區組合起來構成Object，並且通過此Object向外界提供對數據的訪問。每個Object同傳統的文件相似，使用同文件類似的訪問介面，包括Open、Read、Write等。但是兩者並不相同，每個Object可能包括若干個文件，也可能是某個文件的一部分，且是獨立於操作系統的。除了具體的用戶數據外，OSD還記錄了每個Object的屬性信息，主要是物理視圖信息。將這些信息放到OSD上，大大減輕了元數據伺服器的負擔，增強了整個存儲系統的並行訪問性能和可擴展性。
3、文件系統
文件系統對用戶的文件操作進行解釋，並在元數據伺服器和OSD間通信，完成所請求的操作。
現有的應用對數據的訪問大部分都是通過POSIX文件方式進行的，對象存儲系統提供給用戶的也是標準的POSIX文件訪問介面。
介面具有和通用文件系統相同的訪問方式，同時為了提高性能，也具有對數據的Cache功能和文件的條帶功能。
同時，文件系統必須維護不同客戶端上Cache的一致性，保證文件系統的數據一致
文件系統讀訪問實例：
客戶端應用發出讀請求;
文件系統向元數據伺服器發送請求，獲取要讀取的數據所在的OSD;
然後直接向每個OSD發送數據讀取請求；
OSD得到請求以後，判斷要讀取的Object，並根據此Object要求的認證方式，對客戶端進行認證，如果此客戶端得到授權，則將Object的數據返回給客戶端；
文件系統收到OSD返回的數據以後，讀操作完成。
4.元數據伺服器 (Metadata Server)
為客戶端提供元數據，主要是文件的邏輯視圖，包括文件與目錄的組織關系、每個文件所對應的OSD等。
在傳統的文件系統中，元數據由本機或者文件伺服器負責維護，每次對數據塊的操作都要獲取元數據。
在對象存儲系統中，由於每次操作只有一次對元數據的訪問，具體的數據傳輸都由OSD和客戶端通過直接連接進行，大大減少了元數據的操作，降低了元數據伺服器的負擔，從而為系統的擴展提供了可能性。
特點
客戶端採用Cache來緩存數據
當多個客戶端同時訪問某些數據時，MDS提供分布的鎖機制來確保Cache的一致性。
5. 網路連接
為客戶端提供認證
為了增強系統的安全性，MDS為客戶端提供認證方式。OSD將依據MDS的認證來決定是否為客戶端提供服務。
網路連接是對象存儲系統的重要組成部分。它將客戶端、MDS和OSD連接起來，構成了一個完整的系統。

3. 求 分布式對象存儲 原理 架構及Go語言實現 pdf

分布式存儲架構由三個部分組成：客戶端、元數據伺服器和數據伺服器。客戶端負責發送讀寫請求，緩存文件元數據和文件數據。元數據伺服器負責管理元數據和處理客戶端的請求，是整個系統的核心組件。數據伺服器負責存放文件數據，保證數據的可用性和完整性。該架構的好處是性能和容量能夠同時拓展，系統規模具有很強的伸縮性。
對象存儲最常用的方案，就是多台伺服器內置大容量硬碟，再裝上對象存儲軟體，然後再額外搞幾台服務作為管理節點，安裝上對象存儲管理軟體。管理節點可以管理其他伺服器對外提供讀寫訪問功能。
之所以出現了對象存儲這種東西，是為了克服塊存儲與文件存儲各自的缺點，發揚它倆各自的優點。簡單來說塊存儲讀寫快，不利於共享，文件存儲讀寫慢，利於共享。能否弄一個讀寫快，利 於共享的出來呢。於是就有了對象存儲。

4. 計算機二級數據結構與演算法知識點

一、數據結構

（1）數據結構的基本概念

1、數據：數據是客觀事物的符號表示，是能輸入到計算機中並被計算程序識別和處理的符號的總稱，如文檔，聲音，視頻等。

2、數據元素：數據元素是數據的基本單位。

3、數據對象：數據對象是性質相同的數據元素的集合。

4、數據結構：是指由某一數據對象中所有數據成員之間的關系組成的集合。

（2）邏輯結構和存儲結構

1、數據結構可分為數據的邏輯結構和存儲結構。

1）數據的邏輯結構是對數據元素之間的邏輯關系的描述，與數據的存儲無關，是面向問題的，是獨立於計算機的。它包括數據對象和數據對象之間的關系。

2）數據的存儲結構也稱為數據的物理結構，是數據在計算機中的存放的方式，是面向計算機的，它包括數據元素的存儲方式和關系的存儲方式。

2、存儲結構和邏輯結構的關系：一種數據的邏輯結構可以表示成多種存儲結構即數據的邏輯結構和存儲結構不一定一一對應。

3、常見的存儲結構有：順序，鏈接，索引等。採用不同的存儲結構其數據處理的效率是不同的。

5. 簡述下列術語，數據、數據元素、數據對象、數據結構、存儲結構、數據類型和抽象數據類型是什麼意思

數據：指所有能夠輸入到計算機中並被計算機程序處理的符號集合。
數據元素（data element）：數據集合中的一個實體，是計算機程序中加工處理的基本單位。例如：一條學生記錄（包括學號、姓名、年齡等）就是一個數據元素
數據對象（data object）：性質相同的數據元素的集合。是數據的一個子集。
數據結構(data structure)：相互之間存在一種或多種關系的數據元素的集合。即包括數據元素的集合和數據元素之間的關系的集合。
存儲結構：數據結構在計算機中的表示（也稱映像）叫做物理結構。又稱為存儲結構。
數據類型（data type）:是一個「值」的集合和定義在此集 合上的「一組操作」的總稱。
抽象數據類型（abstract data type，簡稱ADT）：是指一個數學模型以及定義在此數學模型上的一組操作。

6. 在數據結構中數據、數據元素、數據對象、數據結構、存儲結構、數據類型以及抽象數據類型的定義分別是什麼

數據：是能輸入到計算機中並能被計算機程序處理的符號的總稱。
數據元素：是數據的基本單位，它在計算機處理和程序設計中通常作為一個整體進行考慮和處理。一個數據元素可由若干數據項組成。
數據對象：是具有相同特徵的數據元素的集合，是數據的一個子集。
數據結構：是數據元素的組織形式，或數據元素相互之間存在一種或多種特定關系的集合。

數據的存儲結構：是數據的邏輯結構在計算機內存中的存儲方式，又稱物理結構。
數據類型：是一組具有相同性質的操作對象以及該組操作對象上的運算方法的集合。
抽象數據類型：是指一個數學模型以及在該模型上定義的一套運算規則的集合。