干貨！云存儲系統架構如何設計？

正文1900字，預計閱讀5分鐘。

一、云存儲系統的優勢

云存儲系統底層存儲基于對象存儲存儲資源

云存儲資源訪問完全兼容原有老圖庫訪問規則

圖片訪問資源轉換規則服務，基于動態彈性擴縮容相關部署，避免大流量訪問帶來的服務器壓力

云存儲訪問資源CDN資源子域名共享CDN緩存

二、云存儲系統相關功能

三、云存儲適用的場景

1.塊存儲

傳統的文件系統，是直接訪問存儲數據的硬件介質的。介質不關心也無法去關心這些數據的組織方式以及結構，因此用的是最簡單粗暴的組織方式：所有數據按照固定的大小分塊，每一塊賦予一個用于尋址的編號。

以大家比較熟悉的機械硬盤為例，一塊就是一個扇區，老式硬盤是512字節大小，新硬盤是4K字節大小。老式硬盤用柱面-磁頭-扇區號（CHS，Cylinder-Head-Sector）組成的編號進行尋址，現代硬盤用一個邏輯塊編號尋址（LBA，Logical Block Addressing）。所以，硬盤往往又叫塊設備（Block Device）,當然，除了硬盤還有其它塊設備，例如不同規格的軟盤，各種規格的光盤，磁帶等。

為了方便管理，硬盤這樣的塊設備通常可以劃分為多個邏輯塊設備，也就是我們熟悉的硬盤分區（Partition）。反過來，單個介質的容量、性能有限，可以通過某些技術手段把多個物理塊設備組合成一個邏輯塊設備，例如各種級別的RAID，JBOD，某些操作系統的卷管理系統（Volume Manager）如Windows的動態磁盤。

在網絡存儲中，服務器把本地的一個邏輯塊設備——底層可能是一個物理塊設備的一部分，也可能是多個物理塊設備的組合，又或者多個物理塊設備的組合中的一部分，甚至是一個本地文件系統上的一個文件——通過某種協議模擬成一個塊設備，遠程的客戶端（可以是一臺物理主機，也可以是虛擬機，某個回答所說的塊設備是給虛擬機用是錯誤的）使用相同的協議把這個邏輯塊設備作為一個本地存儲介質來使用，劃分分區，格式化自己的文件系統等等。這就是塊存儲，比較常見的塊存儲協議是iSCSI，SCSI,FC。

塊存儲讀寫速度最快，但查詢速度最慢。（磁帶機就是一種塊存儲設備）數據管理難度最高。

塊存儲是底層存儲，直接寫入或讀取硬盤扇區（塊）。多用于硬件設備和文件系統直接管理存儲。優點是寫入讀取速度快（直接），缺點是管理查詢難，需要依附于上層文件系統（如：磁盤分區表）。

適用場景：數據中心塊設備集群、磁帶機存儲陣列、硬盤內部工作....塊存儲設備適合大批量冷數據快速寫入及管理。

如：數據庫系統

2.文件存儲

把存儲介質上的數據組織成目錄-子目錄-文件這種形式的數據結構，用于從這個結構中尋找、添加、修改、刪除文件的程序，以及用于維護這個結構的程序，組成的系統有一個專用的名字：文件系統（File System）。

文件系統有很多，常見的有Windows的FAT/FAT32/NTFS，Linux的EXT2/EXT3/EXT4/XFS/BtrFS等。而在網絡存儲中，底層數據并非存儲在本地的存儲介質，而是另外一臺服務器上，不同的客戶端都可以用類似文件系統的方式訪問這臺服務器上的文件，這樣的系統叫網絡文件系統。

文件存儲讀寫速度最慢，查詢速度適中，但人可以直接使用，容易管理（直觀樹狀結構）安全性較差，價格便宜。

文件存儲就是我們常看到的文件樹狀結構，方便用戶直接訪問。

優點是直觀，缺點是計算機查詢文件效率低，安全性差。是面向用戶的計算機系統里最常見的文件存儲方式。

使用場景：你的計算機、手機、移動硬盤、U盤、NAS、NFS存儲系統、FTP

開源的文件系統：FastDFS，TFS

3.對象存儲

對象存儲其實介于塊存儲和文件存儲之間。文件存儲的樹狀結構以及路徑訪問方式雖然方便人類理解、記憶和訪問，但計算機需要把路徑進行分解，然后逐級向下查找，最后才能查找到需要的文件。

對象存儲讀寫速度和塊存儲相當，查詢速度最快，擴容簡單，程序容易管理，安全性較高。

對象存儲可以理解為把文件分解成一個個對象進行存儲，簡單說就是存儲文件會附加一段元數據，查詢時尋找元數據然后定位到文件即可。對象存儲相當于在塊存儲的分塊上加一個描述標簽，增強了文件的可查詢性便于管理。

對象存儲可以說結合了文件存儲和塊存儲的優點，是存儲的發展方向。是面向程序和系統的最優文件存儲方式。

對象存儲就可以非常簡單的擴展到超大規模，因此非常適合數據量大、增速速度又很快的視頻、圖像等。

適用場景：各大公有云存儲系統及網盤（OSS、S3、COS、七牛云對象存儲），專業的存儲系統，對存儲量要求較高的大型存儲系統，對高可用要求較高的存儲系統，專業的企業網盤

目前開源的對象存儲系統：MinIO、SeaWeedfs、GlusterFS、Ceph

數據庫

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