48-对象存储OSS

阿里云对象存储OSS（Object Storage Service）是一款海量、安全、低成本、高可靠的云存储服务，可提供99.9999999999%（12个9）的数据持久性，99.995%的数据可用性。多种存储类型供选择，全面优化存储成本。

OSS具有与平台无关的RESTful API接口，您可以在任何应用、任何时间、任何地点存储和访问任意类型的数据。

使用阿里云提供的API、SDK包或者OSS迁移工具轻松地将海量数据移入或移出阿里云OSS。

数据存储到阿里云OSS以后，可以选择标准存储（Standard）作为移动应用、大型网站、图片分享或热点音视频的主要存储方式，也可以选择成本更低、存储期限更长的低频访问存储（Infrequent Access）、归档存储（Archive）、冷归档存储（Cold Archive）或者深度冷归档（Deep Cold  Archive）作为不经常访问数据的存储方式。

## 工作原理

数据以对象（Object）的形式存储在OSS的存储空间（Bucket ）中。

如果要使用OSS存储数据，需要先创建Bucket，并指定Bucket的地域、访问权限、存储类型等属性。创建Bucket后，可以将数据以Object的形式上传到Bucket，并指定Object的文件名（Key）作为其唯一标识。

OSS以HTTP RESTful API的形式对外提供服务，访问不同地域需要不同的访问域名（Endpoint）。当请求访问OSS时，OSS通过使用**访问密钥（AccessKey ID和AccessKey Secret）对称加密**的方法来验证某个请求的发送者身份。

## 基本概念

> 存储空间

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，存储空间创建成功后，名称将无法修改。

**说明** ：全局唯一表示阿里云所有的用户创建的Bucket名称都不能相同。例如用户A创建了名称为example的Bucket，其他用户无法再次创建名称为example的Bucket。

- 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

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。**对象由元数据（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。对象元数据是一组键值对，表示了对象的一些属性，例如文件类型、编码方式等信息，同时用户也可以在元数据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，除使用追加方式上传的Object可以通过继续追加上传写入数据外，使用其他方式上传的Object内容无法编辑，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。

**说明** ：对象名称需要区分大小写。

> 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`。

> Object类型

Object包含以下三种类型：

- Normal：通过简单上传生成的Object。上传结束之后内容是固定的，只能读取，不能修改。如果Object内容发生了改变，只能重新上传同名的Object来覆盖之前的内容。简单上传适用于上传小于5 GB的单个文件、一次HTTP请求交互即可完成上传的场景。
- Multipart：通过分片上传生成的Object。上传结束之后内容是固定的，只能读取，不能修改。如果Object内容发生了改变，只能重新上传同名的Object来覆盖之前的内容。分片上传适用于大文件加速上传、网络环境较差、文件大小不确定的场景。
- Appendable：通过追加上传生成的Object。追加上传可在视频数据产生之后即时将数据上传至同一个Object。追加上传适用于视频监控、视频直播等领域生成的实时视频流场景。

注意：不支持在不同类型的Object之间相互转换。例如，Normal类型的Object无法转换为Multipart或者Appendable类型。

> 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。

更多信息，请参见[OSS已经开通的Region](https://help.aliyun.com/zh/oss/regions-and-endpoints?spm=a2c4g.11186623.0.0.27c954b5jRMw3d#concept-zt4-cvy-5db)。

Region是在创建Bucket的时候指定的。Bucket创建成功后，Region将无法修改。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。

> 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。

> AccessKey（访问密钥）

AccessKey简称AK，指的是访问身份验证中用到的AccessKey ID和AccessKey Secret。

OSS通过使用AccessKey ID和AccessKey Secret对称加密的方法来验证某个请求的发送者身份。

AccessKey ID用于标识用户；AccessKey Secret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。

> 原子性和强一致性

原子性：Object操作在OSS上具有原子性，操作要么成功要么失败，不存在中间状态的Object。当Object上传完成时，OSS即可保证读到的Object是完整的，OSS不会返回给用户一个部分上传成功的Object。

强一致性：Object操作在OSS同样具有强一致性，当用户收到了上传（PUT）成功的响应时，该上传的Object进入立即可读状态，并且Object的冗余数据已经写入成功。不存在上传的中间状态，即执行read-after-write，却无法读取到数据。对于删除操作，用户删除指定的Object成功之后，该Object立即不存在。

>  数据冗余机制

OSS使用基于纠删码的数据冗余存储机制，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，当用户收到了上传或复制成功的响应时，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。

> 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                 | AccessKey ID和AccessKey Secret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               | 文件元数据。用来描述文件信息，例如文件类型、编码方式等 |
| Data                      | 文件数据                                               |
| Key                       | 文件名                                                 |
| ACL (Access Control List) | 存储空间或者文件的权限                                 |

## 重要特性

版本控制：版本控制是针对存储空间（Bucket）级别的数据保护功能。开启版本控制后，针对数据的覆盖和删除操作将会以历史版本的形式保存下来。在错误覆盖或者删除文件（Object）后，能够将Bucket中存储的Object恢复到任意时刻的历史版本。

Bucket Policy：Bucket拥有者可通过Bucket Policy授权不同用户以何种权限访问指定的OSS资源。例如需要进行跨账号或对匿名用户授权访问或管理整个Bucket或Bucket内的部分资源，或者需要对同账号下的不同RAM用户授予访问或管理Bucket资源的不同权限，例如只读、读写或完全控制的权限等。

跨区域复制：跨区域复制（Cross-Region Replication）是跨不同OSS数据中心（地域）的Bucket自动、异步（近实时）复制Object，它会将Object的创建、更新和删除等操作从源存储空间复制到不同区域的目标存储空间。跨区域复制功能满足Bucket跨区域容灾或用户数据复制的需求。

数据加密：

- 服务器端加密：上传文件时，OSS对收到的文件进行加密，再将得到的加密文件持久化保存；下载文件时，OSS自动将加密文件解密后返回给用户，并在返回的HTTP请求Header中，声明该文件进行了服务器端加密。
- 客户端加密：将文件上传到OSS之前在本地进行加密。

数据永久保存：除以下情况以外，OSS默认永久保存上传到Bucket的数据：

- 通过OSS控制台、API、SDK、ossutil或者ossbrowser等工具手动删除数据。
- 通过生命周期规则在指定时间内自动删除数据。
- OSS停服后15天内未补足欠款。

## 使用方式

OSS提供多种灵活的上传、下载和管理方式。

> 通过控制台管理OSS

OSS提供了Web服务页面，您可以登录[OSS控制台](https://oss.console.aliyun.com/overview)管理您的OSS资源。

> 通过API或SDK管理OSS

OSS提供RESTful API和各种语言的SDK开发包，方便您快速进行二次开发。更多信息，请参见[OSS API参考](https://help.aliyun.com/zh/oss/developer-reference/list-of-operations-by-function#reference-wrz-l2q-tdb)和[OSS SDK参考](https://help.aliyun.com/zh/oss/developer-reference/overview-21#concept-dcn-tp1-kfb)。

> 通过工具管理OSS

OSS提供图形化管理工具ossbrowser、命令行管理工具ossutil、FTP管理工具ossftp等各种类型的管理工具。更多信息，请参见[OSS常用工具](https://help.aliyun.com/zh/oss/developer-reference/oss-tools#concept-owg-knn-vdb)。

> 通过云存储网关管理OSS

OSS的存储空间内部是扁平的，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。如果您想要像使用本地文件夹和磁盘的方式来使用OSS存储服务，可以通过配置云存储网关来实现。更多信息，请参见[云存储网关产品详情页面](https://www.aliyun.com/product/hcs)。

## OSS计费

对象存储OSS支持以下计费方式。

按量付费：所有计费项默认采用按量付费。按照各计费项的实际用量结算费用，先使用，后付费，适用于业务用量经常有变化的场景。更多信息，请参见[按量付费](https://help.aliyun.com/zh/oss/pay-as-you-go-1#concept-2247263)。

资源包：针对部分常用计费项支持专用的资源包。预先购买针对不同的计费项推出的优惠资源包，在费用结算时，优先从资源包抵扣用量，先购买，后抵扣，适用于业务用量相对稳定的场景。更多信息，请参见[资源包概述](https://help.aliyun.com/zh/oss/resource-plan/#concept-l43-j4h-tdb)。

预留空间：针对有地域属性Bucket产生的标准存储（本地冗余）容量费用以及ECS快照存储费用的预付费产品。预先购买预留空间，在费用结算时，优先从预留空间抵扣用量，先购买，后抵扣。更多信息，请参见[预留空间](https://help.aliyun.com/zh/oss/reserved-capacity#main-2309838)。

无地域属性预留空间：针对无地域属性Bucket产生的标准存储（本地冗余）容量费用的预付费产品。预先购买无地域属性的预留空间，在费用结算时，优先从无地域属性预留空间抵扣用量，先购买，后抵扣。更多信息，请参见[无地域属性预留空间](https://help.aliyun.com/zh/oss/anywhere-reserved-capacity#main-2309689)。

存储容量单位包SCU：针对存储费用支持SCU。SCU除了用于抵扣OSS的存储费用，还可用于抵扣多种云存储产品存储容量费用。更多信息，请参见[存储容量单位包SCU](https://help.aliyun.com/zh/oss/scu#concept-2005963)。

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