对象数据作用的存储结构

发布时间: 2023-01-05 09:40:47

⑴ 简述下列术语，数据、数据元素、数据对象、数据结构、存储结构、数据类型和抽象数据类型是什么意思

数据：指所有能够输入到计算机中并被计算机程序处理的符号集合。
数据元素（data element）：数据集合中的一个实体，是计算机程序中加工处理的基本单位。例如：一条学生记录（包括学号、姓名、年龄等）就是一个数据元素
数据对象（data object）：性质相同的数据元素的集合。是数据的一个子集。
数据结构(data structure)：相互之间存在一种或多种关系的数据元素的集合。即包括数据元素的集合和数据元素之间的关系的集合。
存储结构：数据结构在计算机中的表示（也称映像）叫做物理结构。又称为存储结构。
数据类型（data type）:是一个“值”的集合和定义在此集合上的“一组操作”的总称。
抽象数据类型（abstract data type，简称ADT）：是指一个数学模型以及定义在此数学模型上的一组操作。

⑵ 在数据结构中,数据的逻辑结构,数据的存储结构及数据的运算之间存在着怎么样的

这个书上有详细的解释哦。
1.瑞士计算机科学家沃思提出：算法+数据结构=程序。算法是对数据运算的描述，而数据结构包括逻辑结构和存储结构。由此可见，程序设计的实质是针对实际问题选择一种好的数据结构和设计一个好的算法，而好的算法在很大程度上取决于描述实际问题的数据结构。
2.数据是信息的载体。数据元素是数据的基本单位。一个数据元素可以由若干个数据项组成，数据项是具有独立含义的最小标识单位。数据对象是具有相同性质的数据元素的集合。
3.数据结构指的是数据元素之间的相互关系，即数据的组织形式。
数据结构一般包括以下三方面内容：数据的逻辑结构、数据的存储结构、数据的运算
①数据的逻辑结构是从逻辑关系上描述数据，与数据元素的存储结构无关，是独立于计算机的。
数据的逻辑结构分类: 线性结构和非线性结构。
线性表是一个典型的线性结构。栈、队列、串等都是线性结构。数组、广义表、树和图等数据结构都是非线性结构。
②数据元素及其关系在计算机内的存储方式，称为数据的存储结构（物理结构）。
数据的存储结构是逻辑结构用计算机语言的实现，它依赖于计算机语言。
③数据的运算。最常用的检索、插入、删除、更新、排序等。

⑶ 信息以文件形式存储,文件用什么分类分层存放

文件、块和对象是三种以不同的方式来保存、整理和呈现数据的存储格式。这些格式各有各的功能和限制。文件存储会以文件和文件夹的层次结构来整理和呈现数据；块存储会将数据拆分到任意划分且大小相同的卷中; 对象存储会管理数据并将其链接至关联的元数据。

块存储
块存储会将数据拆分成块，并单独存储各个块。每个数据块都有一个唯一标识符，所以存储系统能将较小的数据存放在最方便的位置。这意味着有些数据可以存储在 linux 环境中，有些则可以存储在 Windows 单元中。

块存储通常会被配置为将数据与用户环境分离，并会将数据分布到可以更好地为其提供服务的多个环境中。然后，当用户请求数据时，底层存储软件会重新组装来自这些环境的数据块，并将它们呈现给用户。它通常会部署在存储区域网络 (SAN) 环境中，而且必须绑定到正常运行的服务器。

由于块存储不依赖于单条数据路径（和文件存储一样），因此可以实现快速检索。每个块都独立存在，且可进行分区，因此可以通过不同的操作系统进行访问，这使得用户可以完全自由地配置数据。它是一种高效可靠的数据存储方式，且易于使用和管理。它适用于要执行大型事务的企业和部署了大型数据库的企业。这意味着，需要存储的数据越多，就越适合使用块存储。

块存储有一些缺点。块存储的成本高昂。它处理元数据的能力有限。

操作对象：磁盘

存储协议：SCSI、iSCSI、FC

接口命令：以SCSI为例，主要有Read/Write/Read Capacity

存储架构：DAS、SAN

文件存储
文件存储也称为文件级存储或基于文件的存储，数据会以单条信息的形式存储在文件夹中。当需要访问该数据时，计算机需要知道相应的查找路径。存储在文件中的数据会根据元数据来进行整理和检索，这些元数据会告诉计算机文件所在的确切位置。

请试想一下塞满文件柜的储藏室。每个文档都会按照某种类型的逻辑层次结构来排放 ——按文件柜、抽屉、文件夹，然后再是纸张。“分层存储”这个术语就是这么来的，而这就是文件存储。它是适用于直接和网络附加存储（NAS）系统的最古老且运用最为广泛的一种数据存储系统；当访问保存在个人计算机上的文件中的文档，就是在使用文件存储。文件存储具有丰富多样的功能，几乎可以存储任何内容。它非常适合用来存储一系列复杂文件，并且有助于用户快速导航。

问题是基于文件的存储系统必须通过添置更多系统来进行横向扩展，而不是通过增添更多容量来进行纵向扩展。

操作对象：文件和文件夹

存储协议：NFS、SAMBA（SMB）、POSIX

接口命令：以NFS为例，文件相关的接口命令包括：READ/WRITE/CREATE/REMOVE/RENAME/LOOKUP/ACCESS 等；文件夹相关的接口命令包括：MKDIR/RMDIR/READDIR 等

存储架构：NAS （【Linux】NAS存储_Jacky_Feng的博客-CSDN博客）
对象存储
对象存储，也称为基于对象的存储，是一种扁平结构，其中的文件被拆分成多个部分并散布在多个硬件间。在对象存储中，数据会被分解为称为“对象”的离散单元，并保存在单个存储库中，而不是作为文件夹中的文件或服务器上的块来保存。

对象存储卷会作为模块化单元来工作：每个卷都是一个自包含式存储库，均含有数据、允许在分布式系统上找到对象的唯一标识符以及描述数据的元数据。元数据包括年龄、隐私/安全信息和访问突发事件等详细信息。为了检索数据，存储操作系统会使用元数据和标识符，这样可以更好地分配负载，并允许管理员应用策略来执行更强大的搜索。

对象存储需要一个简单的 HTTP 应用编程接口 (API)，以供大多数客户端（各种语言）使用。对象存储经济高效：您只需为已用的内容付费。它可以轻松扩展，因而是公共云存储的理想之选。它是一个非常适用于静态数据的存储系统，其灵活性和扁平性意味着它可以通过扩展来存储极大量的数据。对象具有足够的信息供应用快速查找数据，并且擅长存储非结构化数据。
它的缺点是无法修改对象，即必须一次性完整地写入对象。对象存储也不能很好地与传统数据库搭配使用，因为编写对象是一个缓慢的过程，编写应用以使用对象存储 API 并不像使用文件存储那么简单。

操作对象：对象（Object）

存储协议：S3、Swift

接口命令：主要有PUT/GET/DELETE等

存储架构：去中心化框架

对象存储概念
对象存储的数据组成

存储桶（Bucket）：存放对象的“容器”，且该“容器”无容量上限。对象以扁平化结构存放在存储桶中，无文件夹和目录的概念，用户可选择将对象存放到单个或多个存储桶中。存储桶的容量大小需要通过累加各个对象的大小得到。

每个存储桶可容纳任意数量的对象，但同一个主账号下存储桶数量最多仅能够创建200个。（？？？）

对于存储桶，应当以用途为粒度进行划分，确保每个存储桶的用途尽可能单一。例如，针对存放个人文件、发布静态网站、存储备份等用途都应该创建不同的存储桶。此外，不同项目的数据、不同的网站，或者完全私人的文件与工作性质、需要分享的文件，也应该划分不同的存储桶。

对象存储中也没有“文件夹”的概念。对象存储的管理平台为了模仿本地存储的使用习惯，并与本地存储系统互相兼容而模拟了目录结构，背后的原理也仅仅是根据 / 这个字符对 key 进行分隔。为了表示空目录，部分云平台也提供“文件夹”对象，实际上只是 key 以 / 结尾的空存储对象。

存储桶所在地域（Regin）

指对象存储的数据中心所在地域。对象存储允许用户在不同地域创建存储桶，可以选择在离业务最近的地域上创建存储桶，以满足低延迟、低成本以及合规性要求。

Bucket读写权限

Bucket读写权限包括：私有读写、公有读私有写和公有读写。

私有读写
只有该存储桶的创建者及有授权的账号才对该存储桶中的对象有读写权限，其他任何人对该存储桶中的对象都没有读写权限。存储桶访问权限默认为私有读写，推荐使用。
公有读私有写
任何人（包括匿名访问者）都对该存储桶中的对象有读权限，但只有存储桶创建者及有授权的账号才对该存储桶中的对象有写权限。
公有读写
任何人（包括匿名访问者）都对该存储桶中的对象有读权限和写权限，不推荐使用。
对象（Object）：对象存储的基本单元，可理解为任何格式类型的数据，例如图片、文档和音视频文件等。

每个对象都由对象键（Key）、对象值（Data）、和对象元数据（Metadata）组成。

对象键（Key）：对象键是对象在存储桶中的全局唯一标识（UID），可以理解为文件（名）路径。
key用于检索对象，文件对象的 key 与实际存储路径无关，服务器和用户不需要知道数据的物理地址，通过key就能找到对象。

对象值（Data）：即存储对象内容数据，可以理解为文件内容（Object Content）。
对象元数据（Metadata）：是一组键值对，可以通俗的理解为文件的属性，例如文件的修改时间、存储类型等。（传统的文件存储，元数据属于文件本身，和文件一起封装存储。而对象存储，元数据独立出来，并不在数据内部封装。）
对象访问地址

对象的访问地址由存储桶访问地址和对象键组成，其结构形式为<存储桶域名>/<对象键> 。

例如：上传对象exampleobject.txt到广州（华南）的存储桶examplebucket-1250000000中，那么exampleobject.txt的访问地址是：examplebucket-1250000000.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/exampleobject.txt。其中examplebucket-1250000000.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com为存储桶域名，exampleobject.txt为对象键。

目录和文件夹

对象存储中本身是没有文件夹和目录的概念的，对象存储不会因为上传对象project/a.txt而创建一个project文件夹。为了满足用户使用习惯，对象存储在控制台、COS browser 等图形化工具中模拟了“文件夹”或“目录”的展示方式，具体实现是通过创建一个键值为project/，内容为空的对象，展示方式上模拟了传统文件夹。

对象操作

用户通过控制台、工具、API、SDK等多种方式管理对象。

对象存储架构
对象存储设备（OSD）
OSD由存储介质、处理器、内存以及网络系统等组成，负责管理本地的对象，是对象存储系统的核心。和块设备相比，它们的差异在于提供的访问接口。OSD的主要功能是数据存储和安全访问。

数据存储：OSD管理对象数据，并将它们放置在标准的磁盘系统上，OSD不提供块接口访问方式，Client请求数据时用对象ID、偏移进行数据读写。

智能分布：OSD用其自身的CPU和内存优化数据分布，并支持数据的预取。由于OSD可以智能地支持对象的预取，从而可以优化磁盘的性能。

对象元数据管理：OSD管理存储的对象元数据与传统的inode元数据相似，通常包括对象的数据块和对象的长度。而在传统的NAS系统中，这些元数据是由文件服务器维护的，对象存储架构将系统中主要的元数据管理工作由OSD来完成，降低了Client的开销。

元数据服务器（MDS）
MDS控制Client与OSD对象的交互，为客户端提供元数据，主要是文件的逻辑视图（文件与目录的组织关系、每个文件所对应的OSD等）。主要功能如下：

对象存储访问：MDS构造和管理描述每个文件分布的逻辑视图，允许Client直接访问对象。MDS为Client提供访问该文件所含对象的能力，OSD在接收到每个请求时将先验证该能力，然后才可以访问。

文件和目录访问管理：MDS在存储系统上构建一个文件结构，包括限额控制、目录和文件的创建和删除、访问控制等。

Client Cache一致性：为了提高Client性能，在对象存储系统设计时通常支持Client方的Cache。由于引入Client方的Cache，带来了Cache一致性问题，MDS支持基于Client的文件Cache，当Cache的文件发生改变时，将通知Client刷新Cache，从而防止Cache不一致引发的问题。

客户端（Client）
对象存储系统提供给用户的也是标准的POSIX文件访问接口。接口具有和通用文件系统相同的访问方式，同时为了提高性能，也具有对数据的Cache功能和文件的条带功能。同时，文件系统必须维护不同客户端上Cache的一致性，保证文件系统的数据一致。

文件系统读访问流程：

① 客户端应用发出读请求;

② 文件系统向元数据服务器发送请求，获取要读取的数据所在的OSD;

③ 直接向每个OSD发送数据读取请求；

④ OSD得到请求以后，判断要读取的Object，并根据此Object要求的认证方式，对客户端进行认证，如果此客户端得到授权，则将Object的数据返回给客户端；

⑤ 文件系统收到OSD返回的数据以后，读操作完成。

对象存储的优缺点
（1）优点：

容量大，高扩展性
对象存储的容量是EB级以上,对象存储的所有业务、存储节点采用分布式集群方式工作，各功能节点、集群都可以独立扩容。从理论上来说，某个对象存储系统或单个桶（bucket），并没有总数据容量和对象数量的限制，即服务商就可以不停地往架构里增加资源，这个存储空间就是无限的，也是支持弹性伸缩的。

高安全性，可靠性
对象存储采用了分布式架构，对数据进行多设备冗余存储（至少三个以上节点），实现异地容灾和资源隔离。数据访问方面，所有的桶和对象都有访问控制策略，所有连接都支持SSL加密，访问用户进行身份权限鉴定。

高性能，支持海量用户的并发访问
（2）缺点：

不支持直接在存储上修改
对象存储系统保存的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。因此，它不适合存储需要频繁擦写的数据。

参考链接：

对象存储，为什么那么火？ - 知乎 (hu.com)
对象存储存储桶概述 - 开发者指南 - 文档中心 - 腾讯云 (tencent.com)
基本概念 (aliyun.com)
文件存储、块存储还是对象存储？ (redhat.com)
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⑷ 对象存储、文件存储和块存储的联系是什么

对象存储、文件存储和块存储的联系：

通常来讲，磁盘阵列都是基于Block块的存储，而所有的NAS产品都是文件级存储。

1. 块存储：DAS SAN

a) DAS(Direct Attach Storage): 是直接连接于主机服务器的一种存储方式，每台服务器有独立的存储设备，每台主机服务器的存储设备无法互通，需要跨主机存取资料室，必须经过相对复杂的设定，若主机分属不同的操作系统，则更复杂。

应用：单一网络环境下且数据交换量不大，性能要求不高的环境，技术实现较早。

b) SAN(Storage Area Network): 是一种高速(光纤)网络联接专业主机服务器的一种存储方式，此系统会位于主机群的后端，它使用高速I/O联接方式，如：SCSI,ESCON及Fibre-Channels.特点是，代价高、性能好。但是由于SAN系统的价格较高，且可扩展性较差，已不能满足成千上万个CPU规模的系统。

应用：对网速要求高、对数据可靠性和安全性要求高、对数据共享的性能要求高的应用环境中。

2. 文件存储

通常NAS产品都是文件级存储。

NAS(Network Attached Storage)：是一套网络存储设备，通常直接连在网络上并提供资料存取服务，一套NAS储存设备就如同一个提供数据文件服务的系统，特点是性价比高。

它采用NFS或CIFS命令集访问数据，以文件为传输协议，可扩展性好、价格便宜、用户易管理。目前在集群计算中应用较多的NFS文件系统，但由于NAS的协议开销高、带宽低、延迟大，不利于在高性能集群中应用。

3. 对象存储：

总体上讲，对象存储同时兼具SAN高级直接访问磁盘特点及NAS的分布式共享特点。

核心是将数据通路(数据读或写)和控制通路(元数据)分离，并且基于对象存储设备(OSD)，构建存储系统，每个对象存储设备具备一定的职能，能够自动管理其上的数据分布。

对象储存结构组成部分(对象、对象存储设备、元数据服务器、对象存储系统的客户端)

(4)对象数据作用的存储结构扩展阅读：

对象存储、文件存储和块存储的区别如下：

1、速度不同

块存储：低延迟（10ms），热点突出；

文件存储：不同技术各有不同；

对象存储：100ms-1s，冷数据；

2、可分步性不同

块存储：异地不现实；

文件存储：可分布式，但有瓶颈；

对象存储：分步并发能力高；

3、文件大小不同

块存储：大小都可以，热点突出；

文件存储：适合大文件；

对象存储：适合各种大小；

4、接口不同

块存储：Driver，kernel mole ；

文件存储：POSIX；

对象存储：Restful API ；

5、典型技术不同

块存储：SAN；

文件存储： HDFS，GFS；

对象存储：Swift，Amazon S3；

6、适合场景不同

块存储：银行；

文件存储：数据中心；

对象存储：网络媒体文件存储。

⑸ 一个对象被装入内存，使用什么数据结构存储

如果你问的是：此对象被以什麽形式存放于内存中？
byte
如果你问的是：使用什么数据结构存储此对象？
例如：List等等

⑹ 在数据结构中，逻辑结构和存储结构之间的关系

存储结构是逻辑结构的存储映像，逻辑结构指的是数据间的关系，它又分为线性结构和非线性结构,这两者并不冲突。一个指的是数据之间的关系，而另一个指这种关系在计算机中的表现形式。两者的区别就在于给他们定义的特殊操作，它们都有”出“和”入“两种操作，一个是“先进先出”，而一个是“后进先出”。

一种逻辑结构在计算机里可以用不同的存储结构实现。比如逻辑结构中简单的线性结构，可以用数组（顺序存储）或单向链表（链接存储）来实现。逻辑结构：指各数据元素之间的逻辑关系。存储结构：就是数据的逻辑结构用计算机语言的实现。

(6)对象数据作用的存储结构扩展阅读：

1、逻辑结构

是指数据之间的相互关系。通常分为四类结构：

集合：结构中的数据元素除了同属于一种类型外，别无其它关系。

线性结构：结构中的数据元素之间存在一对一的关系。

树型结构：结构中的数据元素之间存在一对多的关系。

图状结构：结构中的数据元素之间存在多对多的关系。

2、存储结构

是指数据结构在计算机中的表示，又称为数据的物理结构。通常由四种基本的存储方法实现：

顺序存储方式。数据元素顺序存放，每个存储结点只含一个元素。存储位置反映数据元素间的逻辑关系。存储密度大。但有些操作（如插入、删除）效率较差。

数据元素间的逻辑关系。这种方式不要求存储空间连续，便于动态操作（如插入、删除等），但存储空间开销大（用于指针），另外不能折半查找等。

索引存储方式。除数据元素存储在一组地址连续的内存空间外，还需建立一个索引表，索引表中索引指示存储结点的存储位置（下标）或存储区间端点（下标）。

散列存储方式。通过散列函数和解决冲突的方法，将关键字散列在连续的有限的地址空间内，并将散列函数的值解释成关键字所在元素的存储地址。其特点是存取速度快，只能按关键字随机存取，不能顺序存取，也不能折半存取。

⑺ 常用数据结构有哪些

数据结构分为8类有：数组、栈、队列、链表、树、散列表、堆、图。数据结构是指相互之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合和该集合中数据元素之间的关系组成。

1、数组

数组是可以再内存中连续存储多个元素的结构，在内存中的分配也是连续的，数组中的元素通过数组下标进行访问，数组下标从0开始。例如下面这段代码就是将数组的第一个元素赋值为 1。

2、栈

栈是一种特殊的线性表，仅能在线性表的一端操作，栈顶允许操作，栈底不允许操作。栈的特点是：先进后出，或者说是后进先出，从栈顶放入元素的操作叫入栈，取出元素叫出栈。

3、队列

队列与栈一样，也是一种线性表，不同的是，队列可以在一端添加元素，在另一端取出元素，也就是：先进先出。从一端放入元素的操作称为入队，取出元素为出队。

4、链表

链表是物理存储单元上非连续的、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表的指针地址实现，每个元素包含两个结点，一个是存储元素的数据域 (内存空间)，另一个是指向下一个结点地址的指针域。根据指针的指向，链表能形成不同的结构，例如单链表，双向链表，循环链表等。

5、树

树是一种数据结构，它是由n（n>=1）个有限节点组成一个具有层次关系的集合。把它叫做 “树” 是因为它看起来像一棵倒挂的树，也就是说它是根朝上，而叶朝下的。

6、散列表

散列表，也叫哈希表，是根据关键码和值 (key和value) 直接进行访问的数据结构，通过key和value来映射到集合中的一个位置，这样就可以很快找到集合中的对应元素。

7、堆

堆是一种比较特殊的数据结构，可以被看做一棵树的数组对象，具有以下的性质：堆中某个节点的值总是不大于或不小于其父节点的值；堆总是一棵完全二叉树。将根节点最大的堆叫做最大堆或大根堆，根节点最小的堆叫做最小堆或小根堆。常见的堆有二叉堆、斐波那契堆等。

8、图

图是由结点的有穷集合V和边的集合E组成。其中，为了与树形结构加以区别，在图结构中常常将结点称为顶点，边是顶点的有序偶对，若两个顶点之间存在一条边，就表示这两个顶点具有相邻关系。

⑻ 对象流存储数据时

你想问的是象流存储数据是什么吗，是键值存储。
对象存储是键值存储，无目录层次结构和无数据格式限制，可存储任意数量的数据，存储桶空间无容量上限，无需分区管理。数据支持高可用架构部署，设计保障数据最终一致性，不支持文件锁等特性。
流向数据存储或从数据存储流出的数据不必命名外，每个数据流必须要有合适的名字，以反映数据流的含义。

⑼ 不属于对象存储的存储类型

块存储和文件存储不属于对象储存

对象数据组成结构

与块存储和文件存储管理数据的方式不同，对象存储是以对象的形式管理数据的。对象和文件最大的不同，就是在文件基础之上增加了元数据。一般情况下，对象分为三个部分：数据、元数据以及对象id。

对象的数据通常是无结构的数据，比如：图片、视频或文档等；对象的元数据则指的是对象的相关描述，比如：图片的大小、文档的拥有者等；对象id则是一个全局的唯一标识符，用来区分对象的。

从数据结构来看，这三种存储有着根本不同。块存储的数据结构是数组，而文件存储是二叉树（B,B-,B+,B*各种树），对象存储基本上都是哈希表。

数组和二叉树都是老生常谈，没有太多值得说的，而对象存储使用的哈希表也就是常听说的键值（KeyVaule型）存储的核心数据结构，每个对象找一个UID（所谓的“键”KEY），算哈希值（所谓的“值Vaule”）以后和目标对应。找了一个哈希表例子如下：

键值对应关系简单粗暴，毕竟算个hash值是很快的，这种扁平化组织形式可以做得非常大，避免了二叉树的深度，对于真·海量的数据存储和大规模访问都能给力支持。所以不仅是对象存储，很多NoSQL的分布式数据库都会使用它，比如Redis，MongoDB，Cassandra 还有Dynamo等等。

⑽ 对象存储、文件存储和块存储的区别是什么