元老级的存储类型：块存储，性能很强！

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前几天给大家带来了对象存储、文件存储的知识普及，今天给大家带来存储解决方案中的最后一种：块存储。

什么是块存储？

众所周知，计算机数据是以称为“位”的单位写入的：8 位称为“字节”，1024 字节称为“千字节”（KB），大小随着兆字节（MB）、千兆字节（GB）的增加而增加。

块级存储是一种基础的数据存储技术，块存储将数据以块的形式存储在系统认为最合适的位置。在这个过程中，文件被平均分成块。因此，这些文件失去了它们的实际意义，每一个块无法轻易执行或打开。为了检索各个块，为每个块分配一个地址，如果服务器收到请求，它可以定位文件，将它们重新合并在一起，最终形成文件。

一个“块”实际上是组合在一起的几个“字节”数据。在较旧的存储系统上，传统块为 512 字节，而目前更可接受的块大小为 4K。

例如，如果有一张大小为 128KB 的图片，该图片将保存在 32 个 4KB 的块上。通过这种方式，任何存储介质通常都可以作为多个块暴露给计算机使用。

块存储是大多数应用程序最常用的存储类型，它可以是本地或网络连接的，通常使用 FAT32、NTFS、EXT3 和 EXT4 等文件系统进行格式化。

块存储的工作原理

块是一小块数据，块存储卷是块的集合，每个块都有一个唯一的标识符，每个块都可以单独读取和写入。

如果要存储大文件，则必须将其拆分并写入多个块。

让我们看一个例子，假设我有一个包含 4 个字符块的块存储卷，我想保存“我叫 wljslmz”这句话，这很显然不是一个块就能搞定的，所以必须把它分成多个部分。

如上图所示单个文件的块不必彼此相邻，甚至不必以正确的顺序出现，我们将“我叫 wljslmz”这句话分成了四块：

• 块1：我
• 块2：wljs
• 块3：lmz
• 块4：叫

我们不需要关心文件是如何拆分成单独的块的，只需要一个文件系统来管理这些，管理的操作一般叫做块操作。

在使用的时候，可以根据每个块的地址快速找到每个块的内容，根据用户的需求进行呈现：

块存储的优点

1、低延迟 IO

由于块级存储将数据存储在具有自己地址的单个块中，因此没有 I/O 瓶颈。

2、敏捷性高

块存储可以很容易地从一台服务器转移到另一台服务器，并且也很容易扩大和缩小存储。

3、易于文件修改

当用户更改块存储中的文件时，系统只需要更改受更改影响的特定块，相反，在文件或对象存储中，必须覆盖文件或整个对象。

块存储的缺点

1、缺乏元数据

这个和其他的存储不同，块存储直接将文件分块了，你看不到元数据。

2、成本高

块存储一般都很昂贵，不仅需要专业的工程师进行维护，其本身的容量价格就很高。

3、服务器绑定

块存储与服务器紧密连接，其他服务器不能同时访问。

块存储的使用场景

• RAID：块存储使组织能够将单个磁盘配置为RAID 阵列，以实现数据冗余和提高性能。
• VMware 虚拟机可以使用块存储，因为它支持行业标准的管理程序，比如VMware、Microsoft Hyper-V、KVM、Citrix等。
• 用于数据库，因为数据库需要一致的 I/O 性能和低延迟连接
• 任何需要服务端处理的应用程序，如 Java、PHP 和 .Net 都需要块存储。

从块存储的角度来看，高可用性和性能是两个非常重要的特性。从业务决策的角度来看，块存储为以可靠、快速和高效的方式支持任务和业务关键型应用程序奠定了基础。

对象存储、文件存储、块存储三者对比

1、数据单元

• 对象存储：对象，带有元数据的
• 文件存储：文件
• 块存储：数据块

2、更新类型

• 对象存储：不支持本地更新，如果更新了，就会创建新的版本
• 文件存储：支持本地更新
• 块存储：支持本地更新

3、协议

• 对象存储：HTTP协议
• 文件存储：SMB、NFS
• 块存储：SCSI、SATA

4、是否支持元数据

• 对象存储：支持
• 文件存储：不支持
• 块存储：不支持

5、诞生时间

• 对象存储：最迟
• 文件存储：晚于块存储
• 块存储：最早

三者如何选择？

• 如果有合理数量的文件要在存储中保持井井有条，或者计划使用NAS设备，那么文件存储是最佳选择。
• 如果需要经常访问数据并对其进行更改，那么块存储是一个不错的选择。
• 如果有很多应用程序需要分析大量数据，那么对象存储可以满足需求。

总结

文件、块和对象存储是企业数据存储的主要三种类型，块存储诞生在 1960 年代，最为简单，几十年后文件存储出现，基于块存储技术。对象存储诞生的时间最迟，由希捷在 1990 年代首创。

前面两篇文章给大家带来了对象存储、文件存储的介绍，今天给大家普及了一下块存储，主要有块存储的原理、优缺点等。希望本文对您有所帮助！

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