某種層面上,我們可以將物件(Object)儲存服務,稱為「公有雲儲存服務的起點」,各大公有雲服務商的儲存服務,幾乎都是從物件儲存服務起家,逐步建立了用戶的信心,然後再擴展到區塊(Block)、檔案(File)等其他各式各樣類型的儲存服務,進而確立了當前公有雲儲存服務的市場地位。

以公有雲服務商龍頭AWS為例,早在2006年就推出物件類型的S3儲存服務,然後在2008年推出區塊類型的EBS儲存服務(Elastic Block Store),接下來,直到2016年6月,才推出檔案類型的EFS儲存服務(Elastic File System)。

類似的狀況,也在Google Cloud上演。他們在2010年正式發布物件類型的Cloud Storage服務,接著在2012年底隨著Compute Engine服務發表,一同推出了區塊類型的Persistent Disk儲存服務,然後在2018年7月發表Filestore檔案儲存服務。

雲端物件儲存服務的3大優勢

除了在公有雲儲存中歷史最為悠久外,在技術特性方面,相較於其他類型的儲存服務,物件儲存服務也有著高擴展性、存取便利性與低成本的優勢。

存取便利

就存取連接對象來說,公有雲的其他類型儲存服務,如區塊與檔案服務等,都是針對公有雲平臺的執行個體(虛擬機器)儲存而設計,只能由公有雲平臺的執行個體,透過iSCSI或NFS/SMB等存取協定存取,因此,存取應用的對象,與存取連接的區域範圍,都有一定的限制。

而物件儲存服務則是透過基於Web的REST API來存取,無論本地端或雲端,只要擁有帳號與存取權限,任何支援REST API的平臺,都能無遠弗屆地存取物件儲存服務的空間。

無限擴展

在擴展性方面,公有雲物件儲存服務用於容納物件的Bucket容器,可以容納的物件數量,一般而言,是沒有上限的。相較下,區塊與檔案儲存服務的單一儲存區,都有數十TB到數百TB容量上限。

以Google Cloud為例,Persistent Disk區塊儲存服務的單一Volume,容量上限是64TB,Filestore檔案儲存服務的共用儲存區,允許的最大容量是63.9TB或320TB(視類型而定),而Cloud Storage物件儲存服務的Bucket容器,則無容量限制,用戶可以從單一帳號建立任意數量的Bucket容器,容納任何數量的物件,只有單一物件的大小不能超過5TB的限制。

低廉成本

就成本來說,憑藉底層基礎架構龐大的擴展能力,以及透過Web提供的存取架構,物件儲存服務的使用費率,通常只有區塊或檔案儲存服務的幾分之一,擁有明顯的成本優勢。

以AWS為例,以美國的東部區域為基準,EBS區塊儲存服務的基本使用費率,是每月每GB資料為0.015美元到0.125美元之間(視類型而定);EFS檔案儲存服務的基本使用費率,以每月每GB資料量來計算,是介於0.0133到0.3美元之間(視類型而定);而S3物件儲存服務的基本月租費,每GB則為0.00099到0.022美元(視類型層級而定)。

標準型S3物件儲存服務的基本費率,只有一般型EBS區塊儲存或標準型EFS檔案儲存費率的1/3到1/4,此外,S3還能提供專用於長期歸檔儲存、成本特別低的Glacier,以及Glacier Deep Archive等服務類型。

除了基本月租費外,這3大類儲存服務都還有額外的收費,例如:EBS對於超過額度以外的IOPS或傳輸量,以及快照服務都需收費;EFS對於儲存請求與傳輸量也需收費;S3的存取操作請求與資料傳輸亦須費用,但這並不影響S3的成本優勢。

至於物件儲存服務的劣勢,則主要是在效能方面,無法像區塊或檔案儲存服務,提供保證的I/O或傳輸率表現。物件儲存服務的單一Bucket容器,雖能提供每秒數百到數千個上傳或下載資料的請求,但資料傳輸涉及變數較多,難以保證效能。

提供多面向的服務類型

存取便利、擴展性極大、成本低廉,但效能較為受限這幾個特性結合起來,讓公有雲物件儲存服務十分適合打造成通用的大型儲存庫。除了特定的存取應用,如效能敏感型的應用、要求直接存取邏輯磁碟裝置的應用,或是架構在共享存取上的應用,必須使用區塊與檔案儲存服務以外,其餘類型的資料存放與存取需求,幾乎都可以透過物件儲存服務的空間來滿足,泛用性高於其他類型的儲存服務。

更進一步,物件儲存服務再結合不同類型的底層儲存裝置,以及租賃費用、存取請求費率設定,便能構成面向不同需求的儲存層級。

目前所有主要公有雲服務商,大都可以依照資料存取的頻繁程度,提供4種不同的物件儲存服務層級。

(1)標準型(Standard):針對頻繁存取、當前使用中的活躍資料,可提供較低的存取延遲,較高的資料傳輸率與服務可用性,且沒有訂閱期限要求,用戶可隨時中止使用,取回資料也十分方便,延遲時間只有毫秒等級,也不需額外收費。

(2)近線型(Nearline):針對不經常使用,但一旦需要,須能立即存取的資料,例如快照之類的短期備份或災難備援複本,或定期分析報表等,典型的存取頻率是每月1次或數次。一般而言,近線型服務的效能(存取延遲與傳輸率)通常與標準型同等,但有最低的訂閱期限要求(通常是30天以上),可用性也會低一個層次,以藉此減少成本。與標準型相比,近線型取回資料的延遲也是毫秒等級,但用戶取回資料時,必須按資料量來支付費用。

(3)冷儲存型(Cold Storage):針對長期靜態儲存的資料,預設定的存取頻率是每年數次的程度,用戶也無法立即取回資料,而須等待數分鐘到小時等級的延遲,訂閱期限門檻也較長(通常90天以上),還需要為每次取回資料的請求,以及取回的資料量付費。

(4)歸檔型(Archive):同樣是針對長期靜態儲存的資料,但預設的存取頻率為每年僅1次或更低,也就是平時很少有存取機會,但是在法規或其他需求下,仍需持續保存的資料。比起冷儲存型服務,歸檔型服務的訂閱期門檻更長(通常180天以上),取回資料的延遲將增加到數小時到十數小時等級,另外,同樣也需為每次取回資料的請求,以及取回的資料量付費。

適用範圍最寬廣的雲端儲存服務

區塊、檔案等其他類型的公有雲儲存服務,雖然也都提供了分級的服務,但應用範圍均不如物件儲存服務寬廣。

例如,區塊儲存服務大致分為:高效能型、標準通用型與非經常存取型,而檔案儲存服務,則主要分為標準型與非經常存取型。相較下,物件儲存服務雖然沒有高效能型,但是,對非經常存取的應用涵蓋更為完整,能覆蓋到歸檔儲存應用。而且,對於多數應用環境來說,都只有近期資料才需要頻繁存取,只占總資料量的一小部分,絕大多數資料的存取頻率都不高,甚至只是靜態保存而已,而這種常態的應用環境,也正是物件儲存服務能大展所長的場合。


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