❶ 信息以文件形式存儲,文件用什麼分類分層存放
文件、塊和對象是三種以不同的方式來保存、整理和呈現數據的存儲格式。這些格式各有各的功能和限制。文件存儲會以文件和文件夾的層次結構來整理和呈現數據；塊存儲會將數據拆分到任意劃分且大小相同的卷中; 對象存儲會管理數據並將其鏈接至關聯的元數據。
塊存儲
塊存儲會將數據拆分成塊，並單獨存儲各個塊。每個數據塊都有一個唯一標識符，所以存儲系統能將較小的數據存放在最方便的位置。這意味著有些數據可以存儲在 linux 環境中，有些則可以存儲在 Windows 單元中。
塊存儲通常會被配置為將數據與用戶環境分離，並會將數據分布到可以更好地為其提供服務的多個環境中。然後，當用戶請求數據時，底層存儲軟體會重新組裝來自這些環境的數據塊，並將它們呈現給用戶。它通常會部署在存儲區域網路 (SAN) 環境中，而且必須綁定到正常運行的伺服器。
由於塊存儲不依賴於單條數據路徑（和文件存儲一樣），因此可以實現快速檢索。每個塊都獨立存在，且可進行分區，因此可以通過不同的操作系統進行訪問，這使得用戶可以完全自由地配置數據。它是一種高效可靠的數據存儲方式，且易於使用和管理。它適用於要執行大型事務的企業和部署了大型資料庫的企業。這意味著，需要存儲的數據越多，就越適合使用塊存儲。
塊存儲有一些缺點。塊存儲的成本高昂。它處理元數據的能力有限。
操作對象：磁碟
存儲協議：SCSI、iSCSI、FC
介面命令：以SCSI為例，主要有Read/Write/Read Capacity
存儲架構：DAS、SAN
文件存儲
文件存儲也稱為文件級存儲或基於文件的存儲，數據會以單條信息的形式存儲在文件夾中。當需要訪問該數據時，計算機需要知道相應的查找路徑。存儲在文件中的數據會根據元數據來進行整理和檢索，這些元數據會告訴計算機文件所在的確切位置。
請試想一下塞滿文件櫃的儲藏室。每個文檔都會按照某種類型的邏輯層次結構來排放 ——按文件櫃、抽屜、文件夾，然後再是紙張。「分層存儲」這個術語就是這么來的，而這就是文件存儲。它是適用於直接和網路附加存儲（NAS）系統的最古老且運用最為廣泛的一種數據存儲系統；當訪問保存在個人計算機上的文件中的文檔，就是在使用文件存儲。文件存儲具有豐富多樣的功能，幾乎可以存儲任何內容。它非常適合用來存儲一系列復雜文件，並且有助於用戶快速導航。
問題是基於文件的存儲系統必須通過添置更多系統來進行橫向擴展，而不是通過增添更多容量來進行縱向擴展。
操作對象：文件和文件夾
存儲協議：NFS、SAMBA（SMB）、POSIX
介面命令：以NFS為例，文件相關的介面命令包括：READ/WRITE/CREATE/REMOVE/RENAME/LOOKUP/ACCESS 等；文件夾相關的介面命令包括：MKDIR/RMDIR/READDIR 等
存儲架構：NAS （【Linux】NAS存儲_Jacky_Feng的博客-CSDN博客）
對象存儲
對象存儲，也稱為基於對象的存儲，是一種扁平結構，其中的文件被拆分成多個部分並散布在多個硬體間。在對象存儲中，數據會被分解為稱為「對象」的離散單元，並保存在單個存儲庫中，而不是作為文件夾中的文件或伺服器上的塊來保存。
對象存儲卷會作為模塊化單元來工作：每個卷都是一個自包含式存儲庫，均含有數據、允許在分布式系統上找到對象的唯一標識符以及描述數據的元數據。元數據包括年齡、隱私/安全信息和訪問突發事件等詳細信息。為了檢索數據，存儲操作系統會使用元數據和標識符，這樣可以更好地分配負載，並允許管理員應用策略來執行更強大的搜索。
對象存儲需要一個簡單的 HTTP 應用編程介面 (API)，以供大多數客戶端（各種語言）使用。對象存儲經濟高效：您只需為已用的內容付費。它可以輕松擴展，因而是公共雲存儲的理想之選。它是一個非常適用於靜態數據的存儲系統，其靈活性和扁平性意味著它可以通過擴展來存儲極大量的數據。對象具有足夠的信息供應用快速查找數據，並且擅長存儲非結構化數據。
它的缺點是無法修改對象 ，即必須一次性完整地寫入對象。對象存儲也不能很好地與傳統資料庫搭配使用，因為編寫對象是一個緩慢的過程，編寫應用以使用對象存儲 API 並不像使用文件存儲那麼簡單。
操作對象：對象（Object）
存儲協議：S3、Swift
介面命令：主要有PUT/GET/DELETE等
存儲架構：去中心化框架
對象存儲概念
對象存儲的數據組成
存儲桶（Bucket）：存放對象的「容器」，且該「容器」無容量上限。對象以扁平化結構存放在存儲桶中，無文件夾和目錄的概念，用戶可選擇將對象存放到單個或多個存儲桶中。存儲桶的容量大小需要通過累加各個對象的大小得到。
每個存儲桶可容納任意數量的對象，但同一個主賬號下存儲桶數量最多僅能夠創建200個。（？？？）
對於存儲桶，應當以用途為粒度進行劃分，確保每個存儲桶的用途盡可能單一。例如，針對存放個人文件、發布靜態網站、存儲備份等用途都應該創建不同的存儲桶。此外，不同項目的數據、不同的網站，或者完全私人的文件與工作性質、需要分享的文件，也應該劃分不同的存儲桶。
對象存儲中也沒有「文件夾」的概念。對象存儲的管理平台為了模仿本地存儲的使用習慣，並與本地存儲系統互相兼容而模擬了目錄結構，背後的原理也僅僅是根據 / 這個字元對 key 進行分隔。為了表示空目錄，部分雲平台也提供「文件夾」對象，實際上只是 key 以 / 結尾的空存儲對象。
存儲桶所在地域（Regin）
指對象存儲的數據中心所在地域。對象存儲允許用戶在不同地域創建存儲桶，可以選擇在離業務最近的地域上創建存儲桶，以滿足低延遲、低成本以及合規性要求。
Bucket讀寫許可權
Bucket讀寫許可權包括：私有讀寫、公有讀私有寫和公有讀寫。
私有讀寫
只有該存儲桶的創建者及有授權的賬號才對該存儲桶中的對象有讀寫許可權，其他任何人對該存儲桶中的對象都沒有讀寫許可權。存儲桶訪問許可權默認為私有讀寫，推薦使用。
公有讀私有寫
任何人（包括匿名訪問者）都對該存儲桶中的對象有讀許可權，但只有存儲桶創建者及有授權的賬號才對該存儲桶中的對象有寫許可權。
公有讀寫
任何人（包括匿名訪問者）都對該存儲桶中的對象有讀許可權和寫許可權，不推薦使用。
對象（Object）：對象存儲的基本單元，可理解為任何格式類型的數據，例如圖片、文檔和音視頻文件等。
每個對象都由對象鍵（Key）、對象值（Data）、和對象元數據（Metadata）組成。
對象鍵（Key）：對象鍵是對象在存儲桶中的全局唯一標識（UID），可以理解為文件（名）路徑。
key用於檢索對象，文件對象的 key 與實際存儲路徑無關，伺服器和用戶不需要知道數據的物理地址，通過key就能找到對象。
對象值（Data）：即存儲對象內容數據，可以理解為文件內容（Object Content）。
對象元數據（Metadata）：是一組鍵值對，可以通俗的理解為文件的屬性，例如文件的修改時間、存儲類型等。（傳統的文件存儲，元數據屬於文件本身，和文件一起封裝存儲。而對象存儲，元數據獨立出來，並不在數據內部封裝。）
對象訪問地址
對象的訪問地址由存儲桶訪問地址和對象鍵組成，其結構形式為<存儲桶域名>/<對象鍵> 。
例如：上傳對象exampleobject.txt到廣州（華南）的存儲桶examplebucket-1250000000中，那麼exampleobject.txt的訪問地址是：examplebucket-1250000000.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/exampleobject.txt。其中examplebucket-1250000000.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com為存儲桶域名，exampleobject.txt為對象鍵。
目錄和文件夾
對象存儲中本身是沒有文件夾和目錄的概念的，對象存儲不會因為上傳對象project/a.txt而創建一個project文件夾。為了滿足用戶使用習慣，對象存儲在控制台、COS browser 等圖形化工具中模擬了「文件夾」或「目錄」的展示方式，具體實現是通過創建一個鍵值為project/，內容為空的對象，展示方式上模擬了傳統文件夾。
對象操作
用戶通過控制台、工具、API、SDK等多種方式管理對象。
對象存儲架構
對象存儲設備（OSD）
OSD由存儲介質、處理器、內存以及網路系統等組成，負責管理本地的對象，是對象存儲系統的核心。和塊設備相比，它們的差異在於提供的訪問介面。OSD的主要功能是數據存儲和安全訪問。
數據存儲：OSD管理對象數據，並將它們放置在標準的磁碟系統上，OSD不提供塊介面訪問方式，Client請求數據時用對象ID、偏移進行數據讀寫。
智能分布：OSD用其自身的CPU和內存優化數據分布，並支持數據的預取。由於OSD可以智能地支持對象的預取，從而可以優化磁碟的性能。
對象元數據管理：OSD管理存儲的對象元數據與傳統的inode元數據相似，通常包括對象的數據塊和對象的長度。而在傳統的NAS系統中，這些元數據是由文件伺服器維護的，對象存儲架構將系統中主要的元數據管理工作由OSD來完成，降低了Client的開銷。
元數據伺服器（MDS）
MDS控制Client與OSD對象的交互，為客戶端提供元數據，主要是文件的邏輯視圖（文件與目錄的組織關系、每個文件所對應的OSD等）。主要功能如下：
對象存儲訪問：MDS構造和管理描述每個文件分布的邏輯視圖，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，然後才可以訪問。
文件和目錄訪問管理：MDS在存儲系統上構建一個文件結構，包括限額控制、目錄和文件的創建和刪除、訪問控制等。
Client Cache一致性：為了提高Client性能，在對象存儲系統設計時通常支持Client方的Cache。由於引入Client方的Cache，帶來了Cache一致性問題，MDS支持基於Client的文件Cache，當Cache的文件發生改變時，將通知Client刷新Cache，從而防止Cache不一致引發的問題。
客戶端（Client）
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。
文件系統讀訪問流程：
① 客戶端應用發出讀請求;
② 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;
③ 直接向每個OSD發送數據讀取請求；
④ 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；
⑤ 文件系統收到OSD返回的數據以後，讀操作完成。
對象存儲的優缺點
（1）優點：
容量大，高擴展性
對象存儲的容量是EB級以上,對象存儲的所有業務、存儲節點採用分布式集群方式工作，各功能節點、集群都可以獨立擴容。從理論上來說，某個對象存儲系統或單個桶（bucket），並沒有總數據容量和對象數量的限制，即服務商就可以不停地往架構里增加資源，這個存儲空間就是無限的，也是支持彈性伸縮的。
高安全性，可靠性
對象存儲採用了分布式架構，對數據進行多設備冗餘存儲（至少三個以上節點），實現異地容災和資源隔離。數據訪問方面，所有的桶和對象都有訪問控制策略，所有連接都支持SSL加密，訪問用戶進行身份許可權鑒定。
高性能，支持海量用戶的並發訪問
（2）缺點：
不支持直接在存儲上修改
對象存儲系統保存的Object不支持修改（追加寫Object需要調用特定的介面，生成的Object也和正常上傳的Object類型上有差別）。用戶哪怕是僅僅需要修改一個位元組也需要重新上傳整個Object。因此，它不適合存儲需要頻繁擦寫的數據。
參考鏈接：
對象存儲，為什麼那麼火？ - 知乎 (hu.com)
對象存儲 存儲桶概述 - 開發者指南 - 文檔中心 - 騰訊雲 (tencent.com)
基本概念 (aliyun.com)
文件存儲、塊存儲還是對象存儲？ (redhat.com)
linux
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大數據時代，移動互聯、社交網路、數據分析、雲服務等應用的迅速普及，對數據中心提出革命性的需求，存儲基礎架構已經成為IT核心之一。政府、軍隊軍工、科研院所、航空航天、大型商業連鎖、醫療、金融、新媒體、廣電等各個領域新興應用層出不窮。數據的價值日益凸顯，數據已經成為不可或缺的資產。作為數據載體和驅動力量，存儲系統成為大數據基礎架構中最為關鍵的核心。
傳統的數據中心無論是在性能、效率，還是在投資收益、安全，已經遠遠不能滿足新興應用的需求，數據中心業務急需新型大數據處理中心來支撐。除了傳統的高可靠、高冗餘、綠色節能之外，新型的大數據中心還需具備虛擬化、模塊化、彈性擴展、自動化等一系列特徵，才能滿足具備大數據特徵的應用需求。這些史無前例的需求，讓存儲系統的架構和功能都發生了前所未有的變化。
基於大數據應用需求，「應用定義存儲」概念被提出。存儲系統作為數據中心最核心的數據基礎，不再僅是傳統分散的、單一的底層設備。除了要具備高性能、高安全、高可靠等特徵之外，還要有虛擬化、並行分布、自動分層、彈性擴展、異構資源整合、全局緩存加速等多方面的特點，才能滿足具備大數據特徵的業務應用需求。
尤其在雲安防概念被熱炒的時代，隨著高清技術的普及，720P、1080P隨處可見，智能和高清的雙向需求、動輒500W、800W甚至上千萬更高解析度的攝像機面市，大數據對存儲設備的容量、讀寫性能、可靠性、擴展性等都提出了更高的要求，需要充分考慮功能集成度、數據安全性、數據穩定性，系統可擴展性、性能及成本各方面因素。
目前市場上的存儲架構如下：
（1）基於嵌入式架構的存儲系統
節點NVR架構主要面向小型高清監控系統，高清前端數量一般在幾十路以內。系統建設中沒有大型的存儲監控中心機房，存儲容量相對較小，用戶體驗度、系統功能集成度要求較高。在市場應用層面，超市、店鋪、小型企業、政法行業中基本管理單元等應用較為廣泛。
（2）基於X86架構的存儲系統
平台SAN架構主要面向中大型高清監控系統，前端路數成百上千甚至上萬。一般多採用IPSAN或FCSAN搭建高清視頻存儲系統。作為監控平台的重要組成部分，前端監控數據通過錄像存儲管理模塊存儲到SAN中。
此種架構接入高清前端路數相對節點NVR有了較高提升，具備快捷便利的可擴展性，技術成熟。對於IPSAN而言，雖然在ISCSI環節數據並發讀寫傳輸速率有所消耗，但其憑借擴展性良好、硬體平台通用、海量數據可充分共享等優點，仍然得到很多客戶的青睞。FCSAN在行業用戶、封閉存儲系統中應用較多，比如縣級或地級市高清監控項目，大數據量的並發讀寫對千兆網路交換提出了較大的挑戰，但應用FCSAN構建相對獨立的存儲子系統，可以有效解決上述問題。
面對視頻監控系統大文件、隨機讀寫的特點，平台SAN架構系統不同存儲單元之間的數據共享冗餘方面還有待提高；從高性能伺服器轉發視頻數據到存儲空間的策略，從系統架構而言也增加了隱患故障點、ISCSI帶寬瓶頸導致無法充分利用硬體數據並發性能、接入前端數據較少。上述問題催生了平台NVR架構解決方案。
該方案在系統架構上省去了存儲伺服器，消除了上文提到的性能瓶頸和單點故障隱患。大幅度提高存儲系統的寫入和檢索速度；同時也徹底消除了傳統文件系統由於供電和網路的不穩定帶來的文件系統損壞等問題。
平台NVR中存儲的數據可同時供多個客戶端隨時查詢，點播，當用戶需要查看多個已保存的視頻監控數據時，可通過授權的視頻監控客戶端直接查詢並點播相應位置的視頻監控數據進行歷史圖像的查看。由於數據管理伺服器具有監控系統所有監控點的錄像文件的索引，因此通過平台CMS授權，視頻監控客戶端可以查詢並點播整個監控系統上所有監控點的數據，這個過程對用戶而言也是透明的。
（3）基於雲技術的存儲方案
當前，安防行業可謂「雲」山「物」罩。隨著視頻監控的高清化和網路化，存儲和管理的視頻數據量已有海量之勢，雲存儲技術是突破IP高清監控存儲瓶頸的重要手段。雲存儲作為一種服務，在未來安防監控行業有著客觀的應用前景。
與傳統存儲設備不同，雲存儲不僅是一個硬體，而是一個由網路設備、存儲設備、伺服器、軟體、接入網路、用戶訪問介面以及客戶端程序等多個部分構成的復雜系統。該系統以存儲設備為核心，通過應用層軟體對外提供數據存儲和業務服務。
一般分為存儲層、基礎管理層、應用介面層以及訪問層。存儲層是雲存儲系統的基礎，由存儲設備（滿足FC協議、iSCSI協議、NAS協議等）構成。基礎管理層是雲存儲系統的核心，其擔負著存儲設備間協同工作，數據加密，分發以及容災備份等工作。應用介面層是系統中根據用戶需求來開發的部分，根據不同的業務類型，可以開發出不同的應用服務介面。訪問層指授權用戶通過應用介面來登錄、享受雲服務。其主要優勢在於：硬體冗餘、節能環保、系統升級不會影響存儲服務、海量並行擴容、強大的負載均衡功能、統一管理、統一向外提供服務，管理效率高，雲存儲系統從系統架構、文件結構、高速緩存等方面入手，針對監控應用進行了優化設計。數據傳輸可採用流方式，底層採用突破傳統文件系統限制的流媒體數據結構，大幅提高了系統性能。
高清監控存儲是一種大碼流多並發寫為主的存儲應用，對性能、並發性和穩定性等方面有很高的要求。該存儲解決方案採用獨特的大緩存順序化演算法，把多路隨機並發訪問變為順序訪問，解決了硬碟磁頭因頻繁尋道而導致的性能迅速下降和硬碟壽命縮短的問題。
針對系統中會產生PB級海量監控數據，存儲設備的數量達數十台上百台，因此管理方式的科學高效顯得十分重要。雲存儲可提供基於集群管理技術的多設備集中管理工具，具有設備集中監控、集群管理、系統軟硬體運行狀態的監控、主動報警，圖像化系統檢測等功能。在海量視頻存儲檢索應用中，檢索性能尤為重要。傳統文件系統中，文件檢索採用的是「目錄-》子目錄-》文件-》定位」的檢索步驟，在海量數據的高清視頻監控，目錄和文件數量十分可觀，這種檢索模式的效率就會大打折扣。採用序號文件定位可以有效解決該問題。
雲存儲可以提供非常高的的系統冗餘和安全性。當在線存儲系統出現故障後，熱備機可以立即接替服務，當故障恢復時，服務和數據回遷；若故障機數據需要調用，可以將故障機的磁碟插入到冷備機中，實現所有數據的立即可用。
對於高清監控系統，隨著監控前端的增加和存儲時間的延長，擴展能力十分重要。市場中已有友商可提供單純針對容量的擴展櫃擴展模式和性能容量同步線性擴展的堆疊擴展模式。
雲存儲系統除上述優點之外，在平台對接整合、業務流程梳理、視頻數據智能分析深度挖掘及成本方面都將面臨挑戰。承建大型系統、構建雲存儲的商業模式也亟待創新。受限於寬頻網路、web2.0技術、應用存儲技術、文件系統、P2P、數據壓縮、CDN技術、虛擬化技術等的發展，未來雲存儲還有很長的路要走。
以上是小編為大家分享的關於大數據時代下的三種存儲架構的相關內容，更多信息可以關注環球青藤分享更多干貨
❸ 目前有哪些主流存儲技術
虛擬化(主機、存儲、網路的虛擬化)、分布式存儲和計算。更加厲害的是雲計算運營模式的創新
❹ 海量數據存儲有哪些方式與方法
從數據存儲的模式來看，海量存儲技術可以分為DAS(Direct Attached Storage，直接附加存儲)和網路存專儲兩種，其中網路存儲又可以分為NAS(Network Attached storage，網屬絡附加存儲)和SAN(Storage Area Net、Work，存儲區域網路)。
從數據存儲系統的組成上看，無論是DAS、NAS還是SAN，其存儲系統都可以分為三個部分：首先是磁碟陣列，它是存儲系統的基礎，是完成數據存儲的基本保證；其次是連接和網路子系統，通過它們實現了一個或多個磁碟陣列與伺服器之間的連接；最後是存儲管理軟體，在系統和應用級上，實現多個伺服器共享、防災等存儲管理任務。
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