什麼是物件儲存（osd）？
儲存區域網(san)和網路附加儲存(nas)是我們比較熟悉的兩種主流網路儲存架構，而物件儲存（object-based storage）是一種新的網路儲存架構，基於物件儲存技術的裝置就是物件儲存裝置（object-based storage device）簡稱osd。
物件儲存的發展歷史：
2023年成立的全球網路儲存工業協會(snia)的物件儲存裝置(object storage device)工作組發布了ansi的x3t10標準。
物件儲存的優點：
總體上來講，物件儲存同兼具san高速直接訪問磁碟特點及nas的分布式共享特點。
san（storage area network）結構
採用scsi 塊i/o的命令集，通過在磁碟或fc（fiber channel）級的資料訪問提供高效能的隨機i/o和資料吞吐率，它具有高頻寬、低延遲的優勢，在高效能計算中占有一席之地，如sgi的cxfs檔案系統就是基於san實現高效能檔案儲存的，但是由於san系統的**較高，且可擴充套件性較差，已不能滿足成千上萬個cpu規模的系統。
nas（network attached storage）結構
它採用nfs或cifs命令集訪問資料，以檔案為傳輸協議，通過tcp/ip實現網路化儲存，可擴充套件性好、**便宜、使用者易管理，如目前在集群計算中應用較多的nfs檔案系統，但由於nas的協議開銷高、頻寬低、延遲大，不利於在高效能集群中應用。
物件儲存結構
核心是將資料通路（資料讀或寫）和控制通路（元資料）分離，並且基於物件儲存裝置（object-based storage device，osd）構建儲存系統，每個物件儲存裝置具有一定的智慧型，能夠自動管理其上的資料分布。
物件儲存結構組成部分（物件、物件儲存裝置、元資料伺服器、物件儲存系統的客戶端）：
物件儲存架構
1、物件
物件是系統中資料儲存的基本單位，乙個物件實際上就是檔案的資料和一組屬性資訊（meta data）的組合，這些屬性資訊可以定義基於檔案的raid引數、資料分布和服務質量等，而傳統的儲存系統中用檔案或塊作為基本的儲存單位，在塊儲存系統中還需要始終追蹤系統中每個塊的屬性，物件通過與儲存系統通訊維護自己的屬性。在儲存裝置中，所有物件都有乙個物件標識，通過物件標識osd命令訪問該物件。通常有多種型別的物件，儲存裝置上的根物件標識儲存裝置和該裝置的各種屬性，組物件是儲存裝置上共享資源管理策略的物件集合等。
物件的層次關係理解（**snia）
物件的組成（圖形**oracle）
2、物件儲存裝置
物件儲存裝置具有一定的智慧型，它有自己的cpu、記憶體、網路和磁碟系統，osd同塊裝置的不同不在於儲存介質，而在於兩者提供的訪問介面。osd的主要功能包括資料儲存和安全訪問。目前國際上通常採用刀片式結構實現物件儲存裝置。osd提供三個主要功能：
（1） 資料儲存。osd管理物件資料，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請求資料時用物件id、偏移進行資料讀寫。
（2） 智慧型分布。osd用其自身的cpu和記憶體優化資料分布，並支援資料的預取。由於osd可以智慧型地支援物件的預取，從而可以優化磁碟的效能。
（3） 每個物件元資料的管理。osd管理儲存在其上物件的元資料，該元資料與傳統的inode元資料相似，通常包括物件的資料塊和物件的長度。而在傳統的nas系統中，這些元資料是由檔案伺服器維護的，物件儲存架構將系統中主要的元資料管理工作由osd來完成，降低了client的開銷。
3、元資料伺服器（metadata server，mds）
mds控制client與osd物件的互動，主要提供以下幾個功能：
（1） 物件儲存訪問。
mds構造、管理描述每個檔案分布的檢視，允許client直接訪問物件。mds為client提供訪問該檔案所含物件的能力，osd在接收到每個請求時將先驗證該能力，然後才可以訪問。
（2） 檔案和目錄訪問管理。
mds在儲存系統上構建乙個檔案結構，包括限額控制、目錄和檔案的建立和刪除、訪問控制等。
（3） client cache一致性。
為了提高client效能，在物件儲存系統設計時通常支援client方的cache。由於引入client方的cache，帶來了cache一致性問題，mds支援基於client的檔案cache，當cache的檔案發生改變時，將通知client重新整理cache，從而防止cache不一致引發的問題。
4、物件儲存系統的客戶端client
為了有效支援client支援訪問osd上的物件，需要在計算節點實現物件儲存系統的client，通常提供posix檔案系統介面，允許應用程式像執行標準的檔案系統操作一樣。
物件儲存檔案系統的關鍵技術
1、分布元資料 傳統的儲存結構元資料伺服器通常提供兩個主要功能。
（1）為計算結點提供乙個儲存資料的邏輯檢視（virtual file system，vfs層），檔名列表及目錄結構。
（2）組織物理儲存介質的資料分布（inode層）。物件儲存結構將儲存資料的邏輯檢視與物理檢視分開，並將負載分布，避免元資料伺服器引起的瓶頸（如nas系統）。元資料的vfs部分通常是元資料伺服器的10％的負載，剩下的90％工作（inode部分）是在儲存介質塊的資料物理分布上完成的。在物件儲存結構，inode工作分布到每個智慧型化的osd，每個osd負責管理資料分布和檢索，這樣90%的元資料管理工作分布到智慧型的儲存裝置，從而提高了系統元資料管理的效能。另外，分布的元資料管理，在增加更多的osd到系統中時，可以同時增加元資料的效能和系統儲存容量。
2、併發資料訪問 物件儲存體系結構定義了乙個新的、更加智慧型化的磁碟介面osd。osd是與網路連線的裝置，它自身包含儲存介質，如磁碟或磁帶，並具有足夠的智慧型可以管理本地儲存的資料。計算結點直接與osd通訊，訪問它儲存的資料，由於osd具有智慧型，因此不需要檔案伺服器的介入。如果將檔案系統的資料分布在多個osd上，則聚合i/o速率和資料吞吐率將線性增長，對絕大多數linux集群應用來說，持續的i/o聚合頻寬和吞吐率對較多數目的計算結點是非常重要的。物件儲存結構提供的效能是目前其它儲存結構難以達到的，如activescale物件儲存檔案系統的頻寬可以達到10gb/s。
推薦參考文件：
oracle：object-based storage devices
snia：osd系統架構 英文
ibm：linux 物件儲存檔案系統的研究
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什麼是物件儲存
截止2012年底，1.3萬億的物件被儲存在亞馬遜s3 這個世界上最大以及最廣為人知的物件儲存系統中。當時，這一數字每天以超過10億個物件的速度增加著，因此2萬億大關實為指日可待。物件儲存比傳統的檔案系統儲存在規模上要大得多，這是由於前者比後者著實要簡單得多。物件儲存系統並非將檔案組織成乙個目錄層次結...