Coursera 笔记

Module 03 · Components of Cloud Computing云计算的组成部分

Block Storage块存储与文件存储

Coursera ↗

在本视频中,我们将讨论 块存储(Block Storage) 与 文件存储(File Storage) 在云计算中的异同。🔍

块存储简介

块存储 是一种将文件分解为数据块(或称为块)并为每个数据块分配唯一地址的存储方式。与直接附加存储(DAS)和文件存储类似,块存储在被用于工作负载之前,必须先与计算节点进行连接。

  • 块存储 可以从远程存储设备挂载,具有高度的容错性,并且数据通过传输加密和静态加密进行保护,从而提高了数据的安全性。🔒


🖧连接方式

  • 块存储通过专用的光纤网络将存储设备与计算节点连接,光纤信号以接近光速的速度传输。
  • 光纤网络的建设成本比以太网网络(用于文件存储)更高,因此块存储的价格通常较高。但由于光纤的速度和一致性,块存储适用于需要低延迟的工作负载。⚡


工作负载与使用场景

  • 与文件存储不同,块存储通常一次只能挂载到一个计算节点。
  • 块存储适用于需要持续高速度存储的工作负载,如 数据库 和 邮件服务器。
  • 不适用于需要在多个计算节点之间共享磁盘的工作负载。🛠️

IOPS(每秒输入输出操作)考虑因素

  • 无论是文件存储还是块存储,都需要考虑 IOPS 的需求。
  • 大多数云服务提供商允许在配置存储时指定 IOPS 特性,某些情况下也可以根据需求调整存储的 IOPS,以适应应用程序需求的变化。


块存储与文件存储的对比

块存储的工作原理

块存储是一种通过**存储区域网络(SAN)**进行数据读写的方式。所有服务器通过存储区域网络连接,从而共同访问块存储。这种方式的优势包括:

  • 低延迟:块存储提供最低的延迟,适用于高性能应用和需要大量IOPS的场景。
  • 高冗余性:大多数块存储服务都内置了冗余功能,当存储设备出现故障时,可以从其他地方恢复数据,而不会影响应用程序的运行。

文件存储的工作原理

文件存储连接方式与块存储不同,它是通过网络将所有文件挂载到同一网络上的服务器。因此,文件存储更适合需要多节点共享的场景。

  • 可扩展性强:文件存储可以在网络中挂载多个文件共享,支持多个服务器同时访问。
  • 数据安全性:通过加密技术,确保在传输和存储时的数据安全。

适用场景:

  • 协作空间:多个用户可以同时对文件进行读写操作,适合文件共享和协作工作。
  • 混合数据存储:适用于需要存储结构化与非结构化数据(如文本文件和媒体文件)的场景。

文件存储与块存储的比较

特性 块存储(Block Storage) 文件存储(File Storage)
连接方式 通过高性能光纤网络连接计算节点 通过以太网连接计算节点,通常采用 NFS 协议
挂载方式 一次只挂载到一个计算节点 可以同时挂载到多个计算节点
性能一致性 高速且一致的存储性能 性能可能受网络负载影响
适用场景 适合需要低延迟、高性能的工作负载,如数据库和邮件服务器 适合需要多个用户同时访问文件的场景,如 Web 服务器、文件共享
扩展性 不适用于多个节点共享磁盘 高度可扩展,支持多个文件共享节点
成本 通常更高,因为使用了光纤网络 相对便宜,因为使用的是以太网连接

总结与选择建议

  • 块存储:适用于需要一致快速访问的应用,例如 数据库、事务性数据库 和 虚拟机启动卷。其低延迟和高性能特性使其非常适合要求快速存储的应用。⏱️
  • 文件存储:适用于需要多个用户或计算节点共享文件的应用,如 Web 托管服务器 和 协作工作区。如果你的工作负载需要大量的文件访问和多节点支持,文件存储将是更好的选择。💼


实际案例与使用建议

块存储适用场景

  • 虚拟机配置:例如使用 VMware 进行虚拟化时,多个虚拟服务器需要启动卷。
  • 低延迟与高性能应用:如 关系型数据库 和 事务型数据库。

文件存储适用场景

  • 混合数据工作负载:例如在 Web 托管服务器 中存储文本文件和媒体文件。
  • 协作工作空间:多个用户同时访问并修改数据的场景,如文件共享和文档管理系统。

专家见解:Amy Blea的存储解析

Amy Blea 来自 IBM Cloud 的产品团队,在视频中详细讲解了 块存储 和 文件存储 的区别,并分享了如何根据不同应用需求选择合适的存储类型。

  • 块存储:提供最低延迟,适用于高性能应用和大批量 IOPS 请求。最典型的应用场景是 数据库 和 高性能计算。🔧
  • 文件存储:适用于大规模共享的文件存储需求,支持多节点同时读写,尤其适用于 协作工作空间。💻


结语

无论是 块存储 还是 文件存储,两者都是云计算中传统且重要的存储类型。虽然它们的实现方式和适用场景不同,但依然在各种工作负载中发挥着至关重要的作用。选择合适的存储类型,能有效提升应用的性能和可用性。📈

感谢大家观看本视频,希望通过这次讲解,您能更好地理解块存储与文件存储的区别。如果有任何问题或建议,请在评论区留言,我们会继续为大家提供更多有用的内容。🎥