第四章 块存储 v1.0

块存储是将数据以"块"（固定大小的二进制数据单元，如4KB、8KB）为单位进行存储和管理的技术。块存储不理解文件结构，仅通过"块地址"定位数据，类似硬盘的扇区访问方式。

第一部分 核心特点

• 低延迟、高IOPS：块是最小读写单位，无需解析文件系统结构，适合高频随机读写场景。
• 依赖外部文件系统：块存储本身不包含文件系统，需挂载到主机后由主机格式化（如EXT4、NTFS）才能使用。
• 典型载体：本地硬盘（HDD/SSD）、SAN（Storage Area Network，存储区域网络）、云块存储（如AWS EBS、阿里云云盘）。

第二部分 工作原理

1. 存储设备将物理存储空间划分为固定大小的块，并为每个块分配唯一地址；
2. 主机通过SCSI、iSCSI、FC（光纤通道）等协议与块存储设备通信，发送"读/写块地址+数据"的指令；
3. 存储设备根据地址直接操作对应块，完成数据读写。

第三部分 应用场景

• 数据库存储：如MySQL、Oracle等数据库需要高频随机读写，块存储的低延迟特性可提升性能；
• 虚拟机磁盘：虚拟机的系统盘和数据盘通常采用块存储，支持快速快照和克隆；
• 高性能计算（HPC）：需处理大量实时数据的场景（如金融交易系统）。

第四部分 优缺点

优点	缺点
低延迟、高IOPS，适合随机读写	不支持直接共享，需通过集群文件系统（如GFS）实现多主机访问
可灵活扩展容量（如SAN扩容）	管理复杂，需配置存储网络（如FC交换机、iSCSI网关）