對象存儲是什么意思-架構(gòu)及優(yōu)點介紹

對象存儲是什么意思_架構(gòu)及優(yōu)點介紹1.對象存儲是什么意思Garth

Gibson于1998年提出了對象存儲的概念與基礎(chǔ)架構(gòu);指出對象存儲是網(wǎng)絡(luò)術(shù)語中的一種，一般用來描述解決以及處理離散單元的方法。對象存儲的核心是將數(shù)據(jù)的讀寫和元數(shù)據(jù)分離，并且基于對象存儲設(shè)備(OSD)構(gòu)建存儲系統(tǒng)，能夠自動管理數(shù)據(jù)的分布。2.對象存儲的架構(gòu)(1)對象對象是系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲的基本單位，一個對象實際上就是文件的數(shù)據(jù)和一組屬性信息(Meta

Data)的組合，這些屬性信息可以定義基于文件的RAID參數(shù)、數(shù)據(jù)分布和服務(wù)質(zhì)量等，而傳統(tǒng)的存儲系統(tǒng)中用文件或塊作為基本的存儲單位，在塊存儲系統(tǒng)中還需要始終追蹤系統(tǒng)中每個塊的屬性，對象通過與存儲系統(tǒng)通信維護自己的屬性。在存儲設(shè)備中，所有對象都有一個對象標(biāo)識，通過對象標(biāo)識OSD命令訪問該對象。通常有多種類型的對象，存儲設(shè)備上的根對象標(biāo)識存儲設(shè)備和該設(shè)備的各種屬性，組對象是存儲設(shè)備上共享資源管理策略的對象集合等。(2)對象存儲設(shè)備對象存儲設(shè)備具有一定的智能，它有自己的CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)和磁盤系統(tǒng)，OSD同塊設(shè)備的不同不在于存儲介質(zhì)，而在于兩者提供的訪問接口。OSD的主要功能包括數(shù)據(jù)存儲和安全訪問。目前國際上通常采用刀片式結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對象存儲設(shè)備。OSD提供三個主要功能：1)

數(shù)據(jù)存儲。OSD管理對象數(shù)據(jù)，并將它們放置在標(biāo)準(zhǔn)的磁盤系統(tǒng)上，OSD不提供塊接口訪問方式，Client請求數(shù)據(jù)時用對象ID、偏移進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫。2)智能分布。OSD用其自身的CPU和內(nèi)存優(yōu)化數(shù)據(jù)分布，并支持?jǐn)?shù)據(jù)的預(yù)取。由于OSD可以智能地支持對象的預(yù)取，從而可以優(yōu)化磁盤的性能。3)

每個對象元數(shù)據(jù)的管理。OSD管理存儲在其上對象的元數(shù)據(jù)，該元數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)的inode元數(shù)據(jù)相似，通常包括對象的數(shù)據(jù)塊和對象的長度。而在傳統(tǒng)的NAS系統(tǒng)中，這些元數(shù)據(jù)是由文件服務(wù)器維護的，對象存儲架構(gòu)將系統(tǒng)中主要的元數(shù)據(jù)管理工作由OSD來完成，降低了Client的開銷。(3)元數(shù)據(jù)服務(wù)器(MetadataServer，MDS)MDS控制Client與OSD對象的交互，主要提供以下幾個功能：1)對象存儲訪問。MDS構(gòu)造、管理描述每個文件分布的視圖，允許Client直接訪問對象。MDS為Client提供訪問該文件所含對象的能力，OSD在接收到每個請求時將先驗證該能力，然后才可以訪問。2)文件和目錄訪問管理。MDS在存儲系統(tǒng)上構(gòu)建一個文件結(jié)構(gòu)，包括限額控制、目錄和文件的創(chuàng)建和刪除、訪問控制等。3)ClientCache一致性。為了提高Client性能，在對象存儲系統(tǒng)設(shè)計時通常支持Client方的Cache。由于引入Client方的Cache，帶來了Cache一致性問題，MDS支持基于Client的文件Cache，當(dāng)Cache的文件發(fā)生改變時，將通知Client刷新Cache，從而防止Cache不一致引發(fā)的問題。(4)對象存儲系統(tǒng)的客戶端Client為了有效支持Client支持訪問OSD上的對象，需要在計算節(jié)點實現(xiàn)對象存儲系統(tǒng)的Client，通常提供POSIX文件系統(tǒng)接口，允許應(yīng)用程序像執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的文件系統(tǒng)操作一樣。3.對象存儲的優(yōu)點總體上來講，對象存儲同兼具SAN高速直接訪問磁盤特點及NAS的分布式共享特點。(1)SAN(StorageAreaNetwork)結(jié)構(gòu)采用SCSI塊I/O的命令集，通過在磁盤或FC(Fiber

Channel)級的數(shù)據(jù)訪問提供高性能的隨機I/O和數(shù)據(jù)吞吐率，它具有高帶寬、低延遲的優(yōu)勢，在高性能計算中占有一席之地，如SGI的CXFS文件系統(tǒng)就是基于SAN實現(xiàn)高性能文件存儲的，但是由于SAN系統(tǒng)的價格較高，且可擴展性較差，已不能滿足成千上萬個CPU規(guī)模的系統(tǒng)。(2)NAS(NetworkAttachedStorage)結(jié)構(gòu)它采用NFS或CIFS命令集訪問數(shù)據(jù)，以文件為傳輸協(xié)議，通過TC