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一篇文章搞懂块存储、文件存储和对象存储分别是什么?

创作时间:
作者:
@小白创作中心

一篇文章搞懂块存储、文件存储和对象存储分别是什么?

引用
CSDN
1.
https://blog.csdn.net/weixin_59299686/article/details/145830681

在数字化时代,数据存储技术是支撑各类应用系统稳定运行的基础。块存储、文件存储和对象存储是三种常见的数据存储方式,它们各自具有不同的特点和适用场景。本文将通过对比分析,帮助读者全面理解这三种存储方式的核心差异。

前言

前几天,我们的leader对我说:小陈,你负责这个存储管理的模块。根据我们的业务需要我开始狂补了存储方面的基础知识,下文我将通俗易懂的总结一下什么是块存储、文件存储和对象存储。

块存储

定义:

将存储设备划分为固定大小的"块",通过直接操作地址读写数据, 没有文件系统层级 ,由用户端自行管理逻辑结构。说人话就是:所有以裸磁盘的形式 直接 提供给主机或者服务器的存储就是块存储。

特点:

  • 高性能 :直接访问物理磁盘,延迟极低,适合高IOPS场景。
  • 灵活控制 :可自由分区、格式化。
  • 无元数据 :仅存储原始数据块,无额外描述信息。

适用场景:

  • 需要高性能、低延迟的场景(数据库、虚拟机硬盘)
  • 单主机独占访问的场景(比如MySQL数据库独享一块存储)

优缺点:

优点:
  • 读写速度快,适合高频交易、实时数据处理。
  • 支持裸设备访问,适合数据库(如Oracle、MySQL)。
  • 多路径冗余,保障高可用性。
缺点:
  • 扩展性受限,跨节点共享复杂(如需依赖SAN或集群文件系统)。
  • 无内置文件结构,需自行管理数据逻辑。

文件存储

定义:

基于文件系统管理数据,通过目录层级和文件名组织文件, 支持多用户共享 和权限控制。我的简单理解 就是在裸磁盘的基础上面在封装一层文件系统。

特点:

  • 结构化访问 :树状目录结构,符合用户直觉。
  • 协议兼容性 :支持POSIX标准,适配通用应用。
  • 元数据有限 :仅记录文件名、权限等基础信息。

适用场景:

  • 企业文件共享(NAS)。
  • 我们在开发最常用的代码仓库就是基于文件存储的。

优缺点:

优点
  • 易用性强,适合协作办公和共享存储。
  • 支持并发访问(如团队编辑同一文档)。
  • 容量扩展相对简单(横向扩展NAS)。
缺点
  • 海量文件时目录检索效率下降。
  • 跨地域共享延迟高。
  • 元数据处理能力弱,难以支持智能分析。

对象存储

定义:

将数据封装为“对象”(Object),每个对象包含数据、唯一标识符(如UUID)和丰富的自定义元数据,通过RESTful API(如S3)访问, 无目录层级 ,采用扁平化存储结构。

特点:

  • 无限扩展 :设计面向EB级数据,天然支持分布式架构。
  • 元数据驱动 :可附加标签(如拍摄时间、地理位置),支持高级检索。
  • 不可变性 :对象一旦写入,通常仅支持覆盖而非局部修改。

适用场景:

  • 云存储服务(AWS S3、阿里云OSS)。
  • 备份归档、日志存储。
  • 图片、音视频等富媒体资源库。

优缺点:

优点
  • 高容错性(多副本/纠删码)。
  • 成本低,适合冷数据存储。
  • 跨平台兼容性强(云原生应用首选)。
缺点
  • 高延迟,不适合实时交互。
  • 不支持文件锁定或随机写入(如数据库日志)。
  • 协议非POSIX,需适配SDK或网关。

总结:

维度
块存储
文件存储
对象存储
数据结构
原始块(无结构)
目录树(文件/文件夹)
扁平化对象(唯一ID + 元数据)
访问方式
块设备接口(SCSI/iSCSI)
文件协议(NFS/SMB)
RESTful API(HTTP/HTTPS)
性能
极高(微秒级延迟)
中等(毫秒级延迟)
较低(百毫秒级延迟)
扩展性
有限(依赖硬件)
中等(横向扩展NAS)
无限(分布式架构)
成本
高(高性能硬件)
中等
低(弹性扩展)
典型应用
数据库、虚拟机
企业共享、多媒体
云存储、备份归档
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