RUDN Journal of Engineering ResearchRUDN Journal of Engineering ResearchВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования2312-81432312-8151Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)5121210.22363/2312-8143-2026-27-2-193-202KYMATZArticlesСтатьиResearch ArticleComparative Analysis of Open-Source Object Data Storage SystemsСравнительный анализ объектных систем хранения данных с открытым исходным кодомhttps://orcid.org/0009-0004-6244-654XTastSergey A.ТастСергей Артурович

Master’s student at the Center for Distance Learning for Master’s Degree Programs

магистрант Центра заочного обучения по программам магистратуры

s.a.tast@edu.mtuci.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9778-124X1313-0436MosevaMarina S.МосеваМарина Сергеевна

PhD in Technical Sciences; Associate Professor of the Department of Software Engineering, Faculty of Information Technology

кандидат технических наук, доцент кафедры программной инженерии, факультет информационных технологий

m.s.moseva@mtuci.ruMoscow Technical University of Communications and InformaticsМосковский технический университет связи и информатики0807202627219320210072026Copyright ©; 2026, Tast S.A., Moseva M.S.Copyright ©; 2026, Таст С.А., Мосева М.С.2026Tast S.A., Moseva M.S.Таст С.А., Мосева М.С.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://journals.rudn.ru/engineering-researches/article/view/51212

This article examines open-source object storage systems, namely Ceph, OpenStack Swift, and MinIO, with respect to their applicability to secure and efficient storage of multimedia data in enterprise communication systems. The study is based on a comparative analysis of key characteristics: architectural features, performance when working with various file types, including small and large multimedia objects, fault tolerance, ease of deployment, and compatibility with common protocols such as the S3 API. The results of the analysis that Ceph provides high fault tolerance and versatility through support for block, object, and file interfaces, making it well suited for large-scale infrastructures and container environments. OpenStack Swift is characterized by ease of integration into the OpenStack ecosystem, however; it demonstrates reduced performance when processing large numbers of small files. MinIO is a lightweight and high-performance solution with native S3 API support, which makes it the most suitable for this task. The study also emphasizes the need for a preliminary analysis of dominant multimedia content types when designing a storage system to achieve maximum efficiency.

Объектом исследования в работе выступают открытые объектные системы хранения данных - Ceph, OpenStack Swift и MinIO - рассматриваемые в контексте их применимости для безопасного и эффективного хранения мультимедиа данных в корпоративных коммуникационных системах. Метод исследования основан на сравнительном анализе ключевых характеристик: архитектурных особенностей, производительности при работе с различными типами файлов (включая мелкие и крупные мультимедиа объекты), уровня отказоустойчивости, простоты развертывания и совместимости с распространенными протоколами, такими как S3 API. Результаты анализа показали, что Ceph обеспечивает высокую отказоустойчивость и универсальность за счет поддержки блочных, объектных и файловых интерфейсов, что делает его оптимальным для масштабных инфраструктур и контейнерных сред. OpenStack Swift отличается простотой интеграции в экосистему OpenStack, однако демонстрирует сниженную производительность при обработке множества мелких файлов. MinIO выделяется как легковесное и высокопроизводительное решение с нативной поддержкой S3 API, что определяет его как наиболее подходящее для рассматриваемой задачи. Подчеркивается также необходимость предварительного анализа доминирующих типов мультимедийного контента при проектировании хранилища для достижения максимальной эффективности.

data storagefile systemobject storage structureS3 protocolCephMinIOOpenstack Swiftхранение данныхфайловая системаобъектная структурапротокол s3CephMinIOOpenstack SwiftMaistrovich TV. Electronic document: Main Characteristics and its Place in the System of Legal Deposit.Russian Journal of Library Science. 2012;(1):43–46. (In Russ.) https://doi.org/10.25281/0869-608X-2012-0-1-43-46Майстрович Т.В. Электронный документ: основные характеристики и его место в системе обязательного экземпляра // Библиотековедение. 2012. Т. 1. С. 43-46. https://doi.org/10.25281/0869-608X-2012-0-1-43-46Kvaratskhelia LD. Program for ensuring auto-mation of access control to file system re-sources. Evraziyskiy Soyuz Uchenykh (ESU). 2019;7(64);34–38. (In Russ.) https://doi.org/10.31618/ESU.2413-9335.2019.6.64Кварацхелия Л.Д. Программа обеспечения автоматизации управления режимом доступа к ресурсам файловой системы // Евразийский союз учёных (ЕСУ). 2019. № 7 (64), ч. 6. С. 34. https://doi.org/10.31618/ESU.2413-9335.2019.6.64Matick RE.Computer storage systems and technology. New York: Wiley, 1977. p. 549–551. ISBN 9780471576297Matick R.E.Computer storage systems and technology. New York : Wiley, 1977. p. 549-551. ISBN 9780471576297Smirnov AA, Babkin AA, Galeev VV. S3 storage versus block and file storage. Nauchnyy Lider. 2024;34:11–12. (In Russ.) Available from: https://scilead.ru/media/journal_pdf_184.pdf#page=11 (accessed: 27.11.2025)Смирнов А.А., Бабкин А.А., Галеев В.В. S3-хранилище против блочного и файлового хранилищ // Научный лидер. 2024. № 34 (184). С. 11-12. URL: https://scilead.ru/media/journal_pdf_184.pdf#page=11 (дата обращения: 27.11.2025).Kampfner RR. A hierarchical model of organizational control for the analysis of information systems requirements. Information Systems. 1987;12(3):243–254. (In Russ.) https://doi.org/10.1016/0306-4379(87)90003-2Kampfner R.R. A hierarchical model of organizational control for the analysis of information systems requirements // Information Systems. 1987. Vol. 12. No. 3. P. 243-254. https://doi.org/10.1016/0306-4379(87)90003-2Semenochkin DO, Markov AK, Kravets AG. Analysis of hierarchical model of file systems organization. Innovative, Information and Communication Technologies: Proceedings of the XX International Scientific and Practical Conference; 2023; Moscow: Association of Alumni and Staff of the VVIA named after Professor N.E. Zhukovsky for the Preser-vation of Historical and Scientific Heritage of the VVIA named after Professor N.E. Zhukovsky; 2023. p. 240–243. (In Russ.) EDN: BBGPCEСеменочкин Д.О., Марков А.К., Кравец А.Г. Анализ иерархической модели организации файловых систем // Инновационные, информационные и коммуникационные технологии : сб. трудов ХХ Международной научно-практической конференции. 01-10 окт. 2023, Махачкала. Москва : Ассоциация выпускников и сот-рудников ВВИА им. Н.Е. Жуковского, 2023. С. 240-243. EDN: BBGPCEWalker E. A distributed file system for a wide-area high performance computing infrastructure. In Proceedings of the 2009 ACM/IEEE Conference on High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis (SC'09). 2009; Seattle. p. 1–12. Available from: http://arxiv.org/pdf/1001.0196.pdf (accessed: 01.11.2025).Walker E. A distributed file system for a wide-area high performance computing infrastructure // Proc. of the 2009 ACM/IEEE Conference on High Performance Com-puting, Networking, Storage and Analysis (SC’09). 2009. P. 1-12. URL: http://arxiv.org/pdf/1001.0196.pdf (дата обращения: 01.11.2025).Aluev EA. Overcoming big data problems using data lake. The Eleventh International Scientific and Practical Conference on BIG DATA and Advanced Analytics, April, 23–24, Minsk; BGUIR. 2025. p. 66–73. (In Russ.) ISBN 978-985-543-814-5Алуев Е.А. Преодоление проблем Big Data с помощью Data Lake // Big Data и анализ высокого уровня : сб. науч. статей XI Междунар. научно-практической конференции. Минск, 23-24 апреля. Минск : БГУИР, 2025. С. 66-73. ISBN 978-985-543-814-5Boriskina AD, Vanisov RS. Cloud storage. Pro-ceedings of the All-Russian Scientific and Practical Con-ference “Information and Telecommunication systems and Technologies.” Kemerovo, November 26, 2021, Kemerovo: KuzGTU; 2021. p. 60–61. (In Russ.) ISBN 978-5-00137-271-4 EDN: ZZEEUWБорискина А.Д., Ванисов Р.С. Облачное хранилище // Информационно-телекоммуникационные системы и технологии, материалы Всероссийской научно-практической конференции Кемерово, 26 ноября 2021, Кемерово : КузГТУ, 2021. С. 60-61. ISBN 978-5-00137-271-4 EDN: ZZEEUWZakharov DS, Shpilevoy BD. File online storage for small project organization. Information and Telecommunication Systems and Technologies: Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference. Volgograd: VolgGTU; 2020. p. 225–228. (In Russ.) ISBN 978-5-9669-1981-8Захаров Д.С., Шпилевой Б.Д. Файловое онлайн-хранилище для небольшой проектной организации // Инновационное развитие строительного комплекса региона, материалы II Всерос. научно-практической конференции, 15 окт. 2019, Михайловка - Волгоград. Волгоград : ВолгГТУ, 2020. С. 225-228. EDN: JBWWQHKenjaev S, Rashidov A. Methods and algorithms for file storage for optimal management of different types of data. Al-Farg’oniy avlodlari. 2024;1(3):82–89. (In Russ.) https://doi.org/10.5281/zenodo.13954911Кенжаев С.С., Рашидов А.Э.У. Методы и алгоритмы хранения файлов для оптимального управления различными типами данных // Al-Farg’oniy avlodlari. 2024. № 3. С. 82-92. https://doi.org/10.5281/zenodo.13954911Samoylov YuD. Development of server part related to user functionality for Request Helper system. [Bachelor’s thesis in Software Engineering]. 2023. (In Russ.). Available from: https://vital.lib.tsu.ru/vital/access/services/Download/vital:18526/SOURCE01 (accessed: 08.10.2025)Самойлов Ю.Д. Разработка серверной части, связанной с функциональными возможностями пользователя, для системы Request Helper: выпускная бакалаврская работа по направлению подготовки: 09.03. 04 Программная инженерия. 2023. URL: https://vital.lib.tsu.ru/vital/access/services/Download/vital:18526/SOUR CE01 (дата обращения: 08.10.2025)Factor M, Meth K, Naor D, Rodeh O, Satran J. Object storage: The future building block for storage systems. 2005 IEEE International Symposium on Mass Storage Systems and Technology. 2005 20–24 Jun; Sardinia, Italy. IEEE; 2005. p. 119–123. https://doi.org/10.1109/LGDI.2005.1612479Factor M., Meth K., Naor D., Rodeh O., Satran J. Object storage: The future building block for storage systems // 2005 IEEE International Symposium on Mass Storage Systems and Technology. IEEE, 2005. Р. 119-123. https://doi.org/10.1109/LGDI.2005.1612479Khomonenko AD, Abu-Khasan R. About the reliability and availability of object data storages.Intellectual Technologies on Transrort. 2023;(S1):123–128. (In Russ.). Available from: https://cyberleninka.ru/article/n/o-nadezhnosti-i-dostupnosti-obektnyh-hranilisch-dannyh/viewer (accessed: 10.11.2025)Хомоненко А.Д., Абу-Хасан Р. О надежности и доступности объектных хранилищ данных // Интеллектуальные технологии на транспорте. 2023. № S1 (35-1). С. 123-128. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/o-nadezhnosti-i-dostupnosti-obektnyh-hranilisch-dannyh/viewer (accessed: 10.11.2025)Scope N, Rasin A, Lenard B, Wagner J.Compliance and Data Lifecycle Management in Databases and Backups. In: Strauss C, Amagasa T, Kotsis G, Tjoa AM, Khalil I, editors. Database and Expert Systems Applications. DEXA 2023. Lecture Notes in Computer Science. Cham: Springer; 2023. p. 281–297. https://doi.org/10.1007/978-3-031-39847-6_20Scope N., Rasin A., Lenard B., Wagner J.Compliance and data lifecycle management in databases and backups // International Conference on Database and Expert Systems Applications. Cham : Springer Nature Switzerland, 2023. P. 281-297. https://doi.org/10.1007/978-3-031-39847-6_20Akshay MS, Mohan S, Kuri V, Sitaram D, Phalachandra HL. Efficient support of big data storage systems on the cloud. Proceedings of the 7th IEEE/ACM International Conference on Cloud Computing. 2014. p. 1–8. (In Russ.) Available from: http://arxiv.org/pdf/1411.7507.pdf (accessed: 01.11.2025).Akshay M.S., Mohan S., Kuri V., Sitaram D., Phalachandra H.L. Efficient support of big data storage systems on the cloud // Proc. of the 7th IEEE/ACM International Conference on Cloud Computing. 2014. P. 1-8. URL: http://arxiv.org/pdf/1411.7507.pdf (accessed: 01.11.2025).Zenzin AS. Design and development of horizontally scalable distributed file system. Diploma project. Tomsk: NI TPU, Institute of Cybernetics, Department IPS; 2016. (In Russ.) Available from: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/28558 (accessed: 15.11.2025).Зензин А.С. Проектирование и разработка горизонтально масштабируемой распределенной файловой системы: дипломный проект. Томск : НИ ТПУ, Институт кибернетики, кафедра ИПС, 2016. 105 с. URL: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/28558 (дата обращения: 15.11.2025).Teixeira JA, Mian SQ, Hytti U. Cooperation among competitors in the open-source arena: The case of OpenStack. Journal of Internet Services and Applications. 2016;7:8. https://doi.org/10.48550/arXiv.1612.09462Teixeira J.A., Mian S.Q., Hytti U. Cooperation among competitors in the open-source arena: The case of OpenStack // Journal of Internet Services and Applications. 2016. Vol. 7. Article no. 8. URL: http://arxiv.org/pdf/1612.09462.pdf (accessed: 01.10.2025).Rupprecht L, Zhang R, Owen B, Pietzuch P, Hildebrand D. SwiftAnalytics: Optimizing object storage for big data analytics. In: Proceedings of IEEE International Conference on Cloud Engineering (IC2E); 2017 Apr 1–7; Vancouver, BC, Canada. IEEE; 2017. p. 245–251. https://doi.org/10.1109/IC2E.2017.19Rupprecht L., Zhang R., Owen B., Pietzuch P., Hildebrand D. SwiftAnalytics: Optimizing object storage for big data analytics // Proc. of IEEE International Conference on Cloud Engineering (IC2E). Vancouver, 2017. P. 245-251. https://doi.org/10.1109/IC2E.2017.19Wang Y. An analysis of performance and potential of cloud computing and object storage. Doctoral dissertation, University of Auckland. Auckland, 2022. Available from: https://hdl.handle.net/2292/62217 (accessed: 08.10.2025)Wang Y. An analysis of performance and po-tential of cloud computing and object storage : Doctoral dissertation, University of Auckland. Auckland, 2022. URL: https://hdl.handle.net/2292/62217 (accessed: 08.10.2025).Ilyn VG, Tsyngalev PS, Boronnikov AS. Using Ceph in modern cloud installations.International Journal of Open Information Technologies. 2023;11(2):44–50. (In Russ.) ISSN 2307-8162 EDN: ZOMMURИльин В.Г., Цынгалёв П.С., Боронников А.С. Применение Ceph в современных облачных инсталляциях // International Journal of Open Information Technologies. 2023. Т. 11. № 2. С. 44-50. ISSN 2307-8162Ghemawat S, Gobioff H, Leung ST. The Google file system. ACM SIGOPS Operating Systems Review. 2003;37(5):29–43. https://doi.org/10.1145/1165389.945450Ghemawat S., Gobioff H., Leung S.T. The Google File System // ACM SIGOPS Operating Systems Review. 2003. Vol. 37. No. 5. P. 29-43. https://doi.org/10.1145/1165389.945450Weil S, Brandt SA, Miller EL, Long DDE, Maltzahn C. Ceph: A scalable, high-performance distributed file system. In: Proceedings of the 7th USENIX OSDI Conference. November 6-8, Seattle, WA, USA, 2006. p. 307–320. Available from: https://www.usenix.org/events/osdi06/tech/full_papers/weil/weil_html (accessed: 10.11.2025)Weil S., Brandт S.A., Miller E.L., Long D.D.E., Maltzahn C. Ceph: A scalable, high-performance distributed file system // Proceedings of the 7th USENIX OSDI Conference. November 6-8, Seattle, WA, USA, 2006. P. 307-320. URL: https://www.usenix.org/events/osdi06/tech/full_papers/weil/weil_html (accessed: 10.11.2025).Gadban F, Kunkel J. Analyzing the performance of the S3 object storage API for HPC workloads. Applied Sciences, 2021;11(18):8540. https://doi.org/10.3390/app11188540Gadban F., Kunkel J. Analyzing the performance of the S3 object storage API for HPC workloads // Applied Sciences. 2021. Vol. 11. No. 18. Article no. 8540. https://doi.org/10.3390/app11188540Dimakis AG, Godfrey PB, Wu Y, Wainwright MJ, Ramchandran K.Network coding for distributed storage systems. IEEE Transactions on Information Theory 2010;56(9):4539–4551. https://doi.org/10.1109/TIT.2010.2054295Dimakis A.G., Godfrey P.B., Wu Y., Wainwright M. J., Ramchandran K.Network coding for distributed storage systems // IEEE Trans. Inf. Theory. 2010. Vol. 56. No. 9. P. 4539-4551. https://doi.org/10.1109/TIT.2010.2054295 ISSN 0018-9448 /1557-9654Markelov A. OpenStack. Practical introduction to the cloud operating system. Moscow: DMK Press; 2018. (In Russ.) ISBN 978-5-97060-652-0Маркелов А. Openstack. Практическое знакомство с облачной операционной системой. Москва : ДМК Пресс, 2018. 306 с. ISBN 978-5-97060-652-0