对象存储 OSS

文档来源于阿里云对象存储 OSS，Minio也是对象存储 OSS，很多概念都是相通的，所以了解下。实际企业应用使用阿里OSS是一个很不错的选择。

对象存储服务（Object Storage Service，OSS）是一种海量、安全、低成本、高可靠的云存储服务，适合存放任意类型的文件。容量和处理能力弹性扩展，多种存储类型供选择，全面优化存储成本。

阿里云对象存储OSS（Object Storage Service）是阿里云提供的海量、安全、低成本、高持久的云存储服务。其数据设计持久性不低于99.9999999999%（12个9），服务可用性（或业务连续性）不低于99.995%。

基本概念

存储空间（Bucket）

存储空间是用户用于存储对象（Object）的容器，所有的对象都必须隶属于某个存储空间。存储空间具有各种配置属性，包括地域、访问权限、存储类型等。用户可以根据实际需求，创建不同类型的存储空间来存储不同的数据。

• 同一个存储空间的内部是扁平的，没有文件系统的目录等概念，所有的对象都直接隶属于其对应的存储空间。
• 每个用户可以拥有多个存储空间。
• 存储空间的名称在OSS范围内必须是全局唯一的，一旦创建之后无法修改名称。
• 存储空间内部的对象数目没有限制。

存储空间的命名规范如下：

• 只能包括小写字母、数字和短划线（-）。
• 必须以小写字母或者数字开头和结尾。
• 长度必须在3~63字符之间。

对象（Object）

对象是OSS存储数据的基本单元，也被称为OSS的文件。和传统的文件系统不同，对象没有文件目录层级结构的关系。对象由元信息（Object Meta），用户数据（Data）和文件名（Key）组成，并且由存储空间内部唯一的Key来标识。对象元信息是一组键值对，表示了对象的一些属性，比如最后修改时间、大小等信息，同时用户也可以在元信息中存储一些自定义的信息。

对象的生命周期是从上传成功到被删除为止。在整个生命周期内，除通过追加方式上传的Object可以通过继续追加上传写入数据外，其他方式上传的Object内容无法编辑，您可以通过重复上传同名的对象来覆盖之前的对象。

对象的命名规范如下：

• 使用UTF-8编码。
• 长度必须在1~1023字符之间。
• 不能以正斜线（/）或者反斜线（\）开头。
• 对象名称需要区分大小写。如无特殊说明，本文档中的对象、文件称谓等同于Object。

ObjectKey

在各语言SDK中，ObjectKey、Key以及ObjectName是同一概念，均表示对Object执行相关操作时需要填写的Object名称。例如向某一存储空间上传Object时，ObjectKey表示上传的Object所在存储空间的完整名称，即包含文件后缀在内的完整路径，如填写为abc/efg/123.jpg。

Region（地域）

Region表示OSS的数据中心所在物理位置。用户可以根据费用、请求来源等选择合适的地域创建Bucket。一般来说，距离用户更近的Region访问速度更快。详情请参见OSS已经开通的Region。

Region是在创建Bucket的时候指定的，一旦指定之后就不允许更改。该Bucket下所有的Object都存储在对应的数据中心，目前不支持Object级别的Region设置。

Endpoint（访问域名）

Endpoint表示OSS对外服务的访问域名。OSS以HTTP RESTful API的形式对外提供服务，当访问不同的Region的时候，需要不同的域名。通过内网和外网访问同一个Region所需要的Endpoint也是不同的。例如杭州Region的外网Endpoint是oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com，内网Endpoint是oss-cn-hangzhou-internal.aliyuncs.com。具体的内容请参见各个Region对应的Endpoint。

AccessKey（访问密钥）

AccessKey简称AK，指的是访问身份验证中用到的AccessKeyId和AccessKeySecret。OSS通过使用AccessKeyId和AccessKeySecret对称加密的方法来验证某个请求的发送者身份。AccessKeyId用于标识用户；AccessKeySecret是用户用于加密签名字符串和OSS用来验证签名字符串的密钥，必须保密。对于OSS来说，AccessKey的来源有：

• Bucket的拥有者申请的AccessKey。
• 被Bucket的拥有者通过RAM授权给第三方请求者的AccessKey。
• 被Bucket的拥有者通过STS授权给第三方请求者的AccessKey。

强一致性

Object操作在OSS上具有原子性，操作要么成功要么失败，不会存在有中间状态的Object。OSS保证用户一旦上传完成之后读到的Object是完整的，OSS不会返回给用户一个部分上传成功的Object。

Object操作在OSS同样具有强一致性，用户一旦收到了一个上传（PUT）成功的响应，该上传的Object就已经立即可读，并且Object的冗余数据已经写成功。不存在一种上传的中间状态，即read-after-write却无法读取到数据。对于删除操作也是一样的，用户删除指定的Object成功之后，该Object立即变为不存在。

数据冗余机制

OSS使用基于纠删码、多副本的数据冗余存储机制，将每个对象的不同冗余存储在同一个区域内多个设施的多个设备上，确保硬件失效时的数据持久性和可用性。

OSS Object操作具有强一致性，用户一旦收到了上传或复制成功的响应，则该上传的Object就已经立即可读，且数据已经冗余写入到多个设备中。

OSS会通过计算网络流量包的校验和，验证数据包在客户端和服务端之间传输中是否出错，保证数据完整传输。

OSS的冗余存储机制，可支持两个存储设施并发损坏时，仍维持数据不丢失。

当数据存入OSS后，OSS会检测和修复丢失的冗余，确保数据持久性和可用性。

OSS会周期性地通过校验等方式验证数据的完整性，及时发现因硬件失效等原因造成的数据损坏。当检测到数据有部分损坏或丢失时，OSS会利用冗余的数据，进行重建并修复损坏数据。

OSS与文件系统的对比

对比项	OSS	文件系统
数据模型	OSS是一个分布式的对象存储服务，提供的是一个Key-Value对形式的对象存储服务。	文件系统是一种典型的树状索引结构。
数据获取	根据Object的名称（Key）唯一的获取该Object的内容。虽然用户可以使用类似test1/test.jpg的名字，但是这并不表示用户的Object是保存在test1目录下面的。对于OSS来说，test1/test.jpg仅仅只是一个字符串，与example.jpg并没有本质的区别。因此不同名称的Object之间的访问消耗的资源是类似的。	一个名为test1/test.jpg的文件，访问过程需要先访问到test1这个目录，然后再在该目录下查找名为test.jpg的文件。
优势	支持海量的用户并发访问。	支持文件的修改，比如修改指定偏移位置的内容、截断文件尾部等。也支持文件夹的操作，比如重命名目录、删除目录、移动目录等非常容易。
劣势	OSS保存的Object不支持修改（追加写Object需要调用特定的接口，生成的Object也和正常上传的Object类型上有差别）。用户哪怕是仅仅需要修改一个字节也需要重新上传整个Object。OSS可以通过一些操作来模拟类似文件夹的功能，但是代价非常昂贵。比如重命名目录，希望将test1目录重命名成test2，那么OSS的实际操作是将所有以test1/开头的Object都重新复制成以test2/开头的Object，这是一个非常消耗资源的操作。因此在使用OSS的时候要尽量避免类似的操作。	受限于单个设备的性能。访问越深的目录消耗的资源也越大，操作拥有很多文件的目录也会非常慢。

因此，将OSS映射为文件系统是非常低效的，也是不建议的做法。如果一定要挂载成文件系统的话，建议尽量只做写新文件、删除文件、读取文件这几种操作。使用OSS应该充分发挥其优点，即海量数据处理能力，优先用来存储海量的非结构化数据，比如图片、视频、文档等。

以下是OSS与文件系统的概念对比：

对象存储 OSS	文件系统
Object	文件
Bucket	主目录
Region	无
Endpoint	无
AccessKey	无
无	多级目录
GetService	获取主目录列表
GetBucket	获取文件列表
PutObject	写文件
AppendObject	追加写文件
GetObject	读文件
DeleteObject	删除文件
无	修改文件内容
CopyObject	（目标文件和源文件相同） 修改文件属性
CopyObject	（目标文件和源文件不同） 复制文件
无	重命名文件

OSS术语表

英文	中文
Bucket	存储空间
Object	对象或者文件
Endpoint	OSS 访问域名
Region	地域或者数据中心
AccessKey	AccessKeyId和AccessKeySecret的统称，访问密钥
Put Object	简单上传
Post Object	表单上传
Multipart Upload	分片上传
Append Object	追加上传
Get Object	简单下载
Callback	回调
Object Meta	文件元信息。用来描述文件信息，例如长度，类型等
Data	文件数据
Key	文件名
ACL	(Access Control List) 存储空间或者文件的权限

应用场景

图片和音视频等应用的海量存储

OSS可用于图片、音视频、日志等海量文件的存储。各种终端设备、Web网站程序、移动应用可以直接向OSS写入或读取数据。OSS支持流式写入和文件写入两种方式。

网页或者移动应用的静态和动态资源分离

利用海量互联网带宽，OSS可以实现海量数据的互联网并发下载。OSS提供原生的传输加速功能，支持上传加速、下载加速，提升跨国、跨洋数据上传、下载的体验。同时，OSS也可以结合CDN产品，提供静态内容存储、分发到边缘节点的解决方案，利用CDN边缘节点缓存的数据，提升同一个文件被同一地区客户大量重复并发下载的体验。

云端数据处理

上传文件到OSS后，可以配合媒体处理服务和图片处理服务进行云端的数据处理。