2.3 对象/块/文件存储模型对照
2.3 对象 / 块 / 文件存储模型对照
本节摘要：云存储有三种基础模型——对象存储（OSS/S3/COS）、块存储（EBS/ESSD/CBS）、文件存储（EFS/NAS/CFS）。它们不是"同一种东西的不同实现"，而是为不同访问模式设计的不同抽象。本节讲清楚三种模型的不可替代性，用"自建一个图片服务"的真实案例展开，最后给一张"我的业务该用哪种存储"的决策表。
本节要点地图
图：三种存储模型性能分布
阅读完本节，你应当能够：
- 说出三种存储模型的核心差异：访问协议、容量上限、典型延迟、计费方式。
- 理解"对象存储不是文件系统"：为什么不能在 S3/OSS/COS 上跑 MySQL、为什么它适合图片/视频/备份。
- 针对"图片服务、视频服务、数据库、容器持久化"等真实场景给出存储选型建议。
- 看懂"标准存储 / 低频存储 / 归档存储"的生命周期配置：知道什么时候该把数据降级到低频/归档层。
一、问题与直觉：为什么不在对象存储上跑数据库
很多新手以为"对象存储便宜又无限大，把所有数据都放进去就好"——然后尝试在 S3/OSS 上跑 MySQL 或视频编辑软件，结果性能惨不忍睹。
举一个反例：某团队 2022 年为了"省成本"把 MySQL 的数据文件存到 S3 上，结果一次简单的 SELECT COUNT(*) 查询要 45 秒——而同样查询在 EBS 上只要 50 毫秒。差异 900 倍。原因：对象存储的"对象"是不可变的大文件块（最小 1 个，常见 4MB-5GB），随机读一条记录要先 GET 整个对象，IOPS 通常只有 100-1000，而 EBS 能到 10000+。
正解：数据库 = 块存储；图片/视频/备份 = 对象存储；共享文件系统 = 文件存储。它们是工具箱里的三把不同扳手。
二、核心原理：三种存储模型的对比
2.1 三种存储模型核心差异
| 维度 | 对象存储 | 块存储 | 文件存储 |
|---|---|---|---|
| 访问协议 | HTTP REST（PUT/GET/DELETE） | 块设备协议（xvdb/vdb） | NFS/SMB 协议 |
| 容量上限 | 无限（PB 级） | 单盘 64TB | PB 级 |
| 典型延迟 | 50-200ms（首字节） | 0.5-2ms（随机读） | 2-10ms |
| IOPS | 100-1000 | 10000-100000 | 数千-数万 |
| 吞吐量 | 高（适合大文件） | 高（适合随机 IO） | 中（适合顺序 IO） |
| 典型用途 | 图片、视频、备份、静态网站 | 数据库、系统盘 | 共享文件、容器持久化 |
| 计费 | 按 GB/月 + 请求次数 | 按 GB/月 + 性能等级 | 按 GB/月 + 吞吐 |
2.2 三家云产品矩阵
| 存储类型 | AWS | 阿里云 | 腾讯云 |
|---|---|---|---|
| 对象存储 | S3（Simple Storage Service） | OSS（Object Storage Service） | COS（Cloud Object Storage） |
| 块存储 | EBS（Elastic Block Store） | ESSD / SSD 云盘 | CBS（Cloud Block Storage） |
| 文件存储 | EFS（Elastic File System） | NAS（文件存储） | CFS（Cloud File Storage） |
| 归档存储 | S3 Glacier | 归档存储（OSS Archive） | COS 归档 |
| 冷归档 | S3 Glacier Deep Archive | 冷归档存储 | COS 深度归档 |
2.3 三种存储的访问模式
三、工程实践要点：选型决策与生命周期
3.1 真实案例：图片服务的存储选型
某图片分享应用，2023 年的存储架构：
| 数据 | 存储 | 月存储量 | 月成本 |
|---|---|---|---|
| 用户原始图（5MB/张） | 阿里云 OSS 标准存储 | 50TB | 5000 元 |
| 用户缩略图（200KB/张） | 阿里云 OSS 标准存储 | 2TB | 200 元 |
| 30 天前的原图 | OSS 低频存储（IA） | 200TB | 8000 元 |
| 90 天前的原图 | OSS 归档存储 | 500TB | 4500 元 |
| 数据库（PostgreSQL） | ESSD PL1 500GB | 500GB | 1500 元 |
| 合计 | 约 19200 元 |
关键策略：用"生命周期规则"自动把数据从标准层降到低频层、再降到归档层。1 个 OSS 生命周期配置 = 每月省 5000 元，且无需人工干预。
3.2 生命周期规则示例（OSS 风格）
{ "Rules": [ { "ID": "downgrade-old-images", "Status": "Enabled", "Prefix": "user-original/", "Transitions": [ { "Days": 30, "StorageClass": "IA" }, { "Days": 90, "StorageClass": "Archive" }, { "Days": 365, "StorageClass": "ColdArchive" } ] } ] }
AWS S3 用 LifecycleConfiguration，腾讯云 COS 用 LifecycleRule，结构类似。
3.3 选型决策表
| 业务场景 | 推荐存储 | 理由 |
|---|---|---|
| 用户上传图片/视频 | 对象存储（S3/OSS/COS） | 容量无限、按量便宜 |
| MySQL/PostgreSQL 数据 | 块存储（EBS/ESSD/CBS） | 低延迟、高 IOPS |
| 容器共享配置文件 | 文件存储（EFS/NAS/CFS） | 多 Pod 同时挂载 |
| 网站静态资源 | 对象存储 + CDN | 出向流量走 CDN |
| 视频点播原始文件 | 对象存储 + 媒体转码服务 | 大文件 + 处理流水线 |
| 机器学习训练数据集 | 文件存储（NFS）或对象存储（S3） | 取决于框架 |
| 数据库备份 | 对象存储（标准或低频） | 容量大、访问少 |
| 异地容灾归档 | 对象存储（归档层） | 极便宜 |
| Kafka/RocketMQ 持久化 | 块存储 | 高吞吐顺序写 |
3.4 反例：常见存储误用
| 反例 | 后果 | 正解 |
|---|---|---|
| 在 S3 上跑 MySQL | 性能 900 倍下降 | 用 EBS 或 Aurora |
| 把 100GB 数据库用对象存储备份后还原到 EBS | 还原要 4 小时 | 用 EBS 快照 |
| 不用生命周期规则 | 30 天前的热数据付热存储价格 | 配 IA/Archive 转换 |
| 在块存储上放图片 | 月成本 5 倍于对象存储 | 转对象存储 + CDN |
| 用文件存储当数据库 | 性能不够 | 块存储 |
⚠️ 常见坑："对象存储 = 便宜的网盘"是严重误解。对象存储的"对象"是不可变（immutable）的，写入后不能修改（要修改也是新写一个对象覆盖），所以不能作为"高性能随机写"的存储——它的设计目标是"一次写、多次读、海量扩展"。任何需要"频繁修改局部内容"的场景都不适合对象存储。
💡 关键直觉：存储选型的核心问题是"我的访问模式是什么"。一次写多次读 = 对象；随机读写 = 块；多机共享 = 文件。"用最便宜的存储 + 配生命周期"是云成本治理的硬功夫。
本节要点回顾
- 三种存储模型是不同抽象层：对象（HTTP）、块（块设备）、文件（NFS/SMB）。
- 对象存储 ≠ 文件系统：不能在 S3/OSS/COS 上跑数据库，但适合图片/视频/备份。
- 生命周期规则是降本硬功夫：标准 → IA → 归档 → 冷归档，按时间自动转换。
- 三家产品矩阵高度同构：S3/OSS/COS、EBS/ESSD/CBS、EFS/NAS/CFS。
- 选型核心问题：问自己"我的访问模式是什么"——一次写多次读？随机读写？多机共享？
下一节我们切到"网络"——VPC/子网/专线在三家怎么落。