Блочное хранилище и хранилище объектов: понимание различий

При рассмотрении решения хранения для вашей ИТ-инфраструктуры и выборе сбалансированного решения жизненно важно знать фактические различия между блочным хранилищем и хранилищем объектов, а также типичные приложения, для которых используется каждый из этих типов технологий хранения. Давайте подробнее рассмотрим как блочное хранилище, так и хранилище объектов, включая различия между двумя типами технологий, варианты их использования и то, какая из них подходит вам в каких ситуациях.

Блочное хранилище или объектное хранилище, параллельное сравнение
Хранение данных в блоках, которое мы называем блочным хранилищем, представляет собой традиционную форму хранения и наиболее часто используемый тип хранилища. Говоря о блочном хранилище, данные разделяются на порции равного размера, а затем сохраняются в системе, которая может быть физически рассредоточена в разных средах, чтобы максимизировать эффективность решения для хранения. В случае блочного хранилища каждому фрагменту данных предоставляется собственный уникальный адрес, но он не сопровождается метаданными для добавления какого-либо контекста с дополнительной информацией о фрагменте данных. Адрес — единственный способ идентифицировать блок, он не включает никаких метаданных.

При блочном хранилище нет необходимости хранить данные в файловой структуре, потому что каждый элемент данных может быть идентифицирован по назначенному уникальному адресу. Система хранения блоков может повторно собирать блоки данных по запросу, когда это необходимо. Обычно его можно получить мгновенно. Сети хранения данных (SAN) используются для хранения блоков данных, в то время как FC (Fibre Channel) или iSCSI (Internet Small Computer System Interface) или AoE (ATA over Ethernet) используются для транспортировки.

Блочное хранилище известно своей производительностью / скоростью, гибкостью и надежностью, но не безграничной доступностью и рентабельностью при масштабировании за пределы определенных уровней — то, что начинает проявляться только тогда, когда мы говорим о терабайтах и ​​не только. Так что да, эта технология хорошо масштабируется, но имеет некоторые ограничения. Блочное хранилище обычно используется для «низкоуровневых» данных с томами данных, которые напрямую связаны с ОС. Серверные операционные системы, осуществляющие доступ к данным, могут находиться либо в одной сети, либо в разных сетях, но они могут подключаться к среде блочного хранилища только через ее SAN.

Файловое хранилище
Помимо блочного хранилища и хранилища объектов, есть еще один тип хранилища, о котором следует упомянуть здесь, прежде чем мы углубимся в детали хранилища объектов и сравним его с хранилищем на уровне блоков. Это называется файловым хранилищем. Но мы не будем углубляться в это, и вот почему. Файловое хранилище — один из самых традиционных типов хранилищ после ленточных хранилищ. При файловом хранилище данные хранятся как единая информация внутри папки. В случае файлового хранилища для хранения данных обычно используется сетевое хранилище (NAS).

Важной характеристикой файлового хранилища является иерархический способ их хранения. На самом деле это работает так же, как если бы вы храните лист бумаги в шкафу. Когда шкаф будет заполнен, вам нужно будет добавить еще один шкаф. Или, если отбросить эту метафору, вам придется добавить еще одну систему в центр обработки данных вместо масштабирования емкости системы. Так что на самом деле он плохо масштабируется. Это один из наименее интеллектуальных типов хранилищ, доступных на рынке, хотя с производительностью файлового хранилища может быть все в порядке. С другой стороны, блочное хранилище предлагает гораздо более высокие уровни производительности, что — в сочетании с его характеристиками масштабируемости — вот почему так много компаний во всем мире приняли его как способ хранения своих данных.

Добавление метаданных и уникального идентификатора
Объектное хранилище — это тип хранилища, который появился на рынке позже, чем другие доступные технологии хранения. Это технология, которая хранит данные в виде объектов. Вместо того, чтобы быть разделенными на файлы или папки, все данные хранятся в объектах в одном большом репозитории, который может быть распределен по многочисленным физическим устройствам хранения.

В хранилище объектов каждый объект сопровождается метаданными, а также уникальным идентификатором (вместо имени файла и пути), что делает данные всегда доступными для извлечения, независимо от того, где данные хранятся в распределенной системе. В объектном хранилище данные хранятся в виде плоской структуры, а не в виде иерархической древовидной структуры. Объекты функционируют как модульные единицы, также называемые контейнерами или корзинами, каждая из которых действует как независимые репозитории, в комплекте с метаданными, определяющими подробные сведения о том, что находится внутри этих объектов. Метаданные объекта играют решающую роль и могут содержать очень подробную информацию. В соответствии с ролью и функциями метаданные устанавливаются пользователем и позволяют гибко анализировать и извлекать данные из пула. Что касается объектно-ориентированного хранилища, TCP / IP используется для транспорта, в то время как HTTP и REST API используются для связи между устройствами хранения, что представляет собой еще одну ключевую характеристику. В отличие от блочного хранилища, объектное хранилище не доступно ОС напрямую. Доступ осуществляется через приложения с помощью API.

Вы можете гибко определять, какой компьютер в каком месте вы будете использовать в качестве носителя для хранения объектов. Возможность гибкого выбора системы хранения и места ее расположения может быть большим преимуществом. Также возможно масштабирование и добавление новой системы хранения по горизонтали, как только текущая будет заполнена. Фактически, вы можете добавить столько бытовой техники, сколько захотите. Вы также можете объединить эти устройства хранения объектов в более крупные пулы хранения и распределить пулы хранения по географическим точкам.

Объектное хранилище известно своей масштабируемостью, надежностью, высокой доступностью и рентабельностью, но не своей производительностью / скоростью. В большинстве систем хранения объектов данные хранятся в нескольких разных местах, а внутренние процессы предотвращают ухудшение качества и потерю данных из-за репликации. Следовательно, он подходит для безопасного хранения широкого спектра неструктурированных типов данных, которые могут накапливаться до огромных объемов (он может масштабироваться до петабайт и более), при этом сохраняя при этом легкий доступ. Например, в индустрии облачных хранилищ архитектуры объектных хранилищ используются подавляющим большинством поставщиков облачных хранилищ, поскольку облако известно своей способностью мгновенно и широко масштабировать ИТ-инфраструктуры.

Блочное и объектное хранилище, чем они на самом деле отличаются?
Мы продемонстрировали различные технические характеристики блочного хранилища и хранилища объектов, но чем они на самом деле отличаются при использовании их в повседневной практике? Как уже говорилось, блочное хранилище — это наиболее часто используемый тип хранилища. Предприятия по всему миру полностью освоили блочное хранилище как средство хранения своих данных. Это также отражается в высоком глобальном спросе на системы SAN сейчас и в ближайшем будущем, что подтверждается недавним исследованием рынка, проведенным ResearchAndMarkets.com — отчетом, который можно найти здесь. Ожидается, что к 2027 году объем мирового рынка серверных сетей хранения данных (SAN) достигнет 222,5 миллиарда долларов, а в течение следующих пяти-шести лет (2020-2027 гг.) Будет расти среднегодовой темп роста 45,7%.

Блочное хранилище обеспечивает простой и простой способ эффективного и надежного хранения данных. При использовании блочного хранилища могут быть созданы тома необработанного хранилища, к которым могут получить доступ серверные операционные системы. Блочное хранилище обычно содержит структурированные данные, такие как SQL, базы данных и т.п. Когда приложение и устройство (-а) хранения расположены близко друг к другу, блочное хранилище может привести к очень высокой скорости передачи данных и быстрому извлечению данных, но это может привести к увеличению задержки, когда приложение и устройство (-а) находятся дальше друг от друга.

За пределами определенных уровней данных блочное хранилище может стать довольно дорогим, в то время как хранилище объектов не имеет этого недостатка. Использование блочного хранилища определенно станет серьезной статьей расходов для крупных компаний в облаке. Вот почему большинство поставщиков облачных хранилищ выбирают вместо этого хранилище obect.

Кроме того, блочное хранилище позволяет изменять отдельный файл, а хранилище объектов — нет. При использовании объектного хранилища у вас нет возможности изменять объектные модули / контейнеры / корзины. Вы можете только полностью реплицировать эти модули, создавая таким образом новый объект.

Блочное и объектное хранилище, плюсы и минусы вкратце
Нет очевидного победителя при сравнении блочного хранилища с хранилищем объектов. Данные могут храниться двумя разными способами, каждый из которых имеет преимущества для определенного класса приложений. Один может быть более эффективным для вас, а для другого — наоборот. Выбирая между блочным и объектным хранилищем, подумайте о своих уникальных требованиях. Подводя итог, вот обзор плюсов и минусов, связанных с блочным хранилищем по сравнению с хранилищем объектов.

Некоторые преимущества блочного хранилища включают в себя:

• Гибкость — блочное хранилище позволяет настраивать блоки данных, предлагая пользователям высокую гибкость.
• Простота в использовании — с помощью блочного хранилища данные могут одновременно храниться в средах Linux и Windows, в то время как данные легко доступны через серверные операционные системы.
• Высокая производительность — он отлично подходит для серверов баз данных и транзакционных систем, например, с рабочими нагрузками с интенсивным вводом-выводом, поскольку блочное хранилище обеспечивает большое количество операций ввода-вывода в секунду и минимальную задержку.

Некоторые недостатки блочного хранилища могут включать:

• Нет параметров метаданных — если вы хотите добавить метаданные к модулям блочного хранилища, вам придется делать это на уровне приложения или базы данных, что добавляет сложности.
• Ограниченная масштабируемость — блочное хранилище — это хорошо масштабируемая функция только до определенных объемов данных (здесь речь идет о терабайтах).
• Эксплуатационная работа. По сравнению с хранилищем объектов блочное хранилище может потребовать дополнительных усилий по настройке и обслуживанию, хотя с предложением блочного хранилища Worldstream, работающим на базе Worldstream Elastic Network, все обстоит наоборот.

К преимуществам объектного хранилища можно отнести:

• Бесконечная масштабируемость — как пользователь вы можете без ограничений добавлять данные за пределами петаскейла в географически распределенной среде.
• Скорость извлечения данных — объектное хранилище имеет плоскую архитектуру с добавленными метаданными и без структуры папок, поэтому (неструктурированные) данные могут быть извлечены намного быстрее.
• Низкая стоимость сверх определенных уровней данных — горизонтально масштабируемая природа объектного хранилища делает его менее дорогостоящим при хранении данных, превышающих терабайты.
• Расширенные возможности анализа — метаданные хранятся непосредственно с объектом, а не в другом узле. Его метаданные позволяют системам хранения объектов детально анализировать каждую часть данных. С помощью одного вызова API и объект, и связанные с ним данные становятся доступны немедленно.

Некоторые недостатки хранилища объектов могут включать:

• Не настраивается — при использовании хранилища объектов настройка метаданных возможна, но не самих объектов. Если требуются поправки, требуется репликация / перезапись всего объекта.
• Низкая производительность — из-за повышенной задержки службы объектного хранилища нельзя использовать, например, для резервного копирования обычной реляционной базы данных.
• Интерфейс доступа к данным — API-интерфейсы используются для обеспечения доступа через сторонние приложения вместо широко известных серверных ОС, таких как блочное хранилище. Для некоторых это может означать недостаток.

Типичные варианты использования блочного хранилища
Традиционные базы данных и критически важные для бизнеса приложения — блочное хранилище можно использовать, когда требуется высокая пропускная способность ввода-вывода и операции сетевого хранилища с малой задержкой. Например, серверы баз данных и серверы критически важных для бизнеса программных приложений, которым требуется высокая скорость, низкая задержка и надежная производительность. Базы данных, такие как Oracle или SAP, часто хранятся на устройствах хранения на уровне блоков, а также на твердотельных накопителях.

Приложения, требующие высокой скорости, такие как транзакционные базы данных или традиционные реляционные базы данных, могут выиграть от детального управления хранилищем блоков, в то время как мы бы не рекомендовали хранилище объектов, когда речь идет о таких случаях использования баз данных.

Виртуальные машины — блочное хранилище может также хорошо подходить для образов и моментальных снимков виртуальных машин. Виртуальные машины VMware изначально поддерживают блочное хранилище, что позволяет организациям быстро создавать быструю и адаптируемую / настраиваемую виртуальную инфраструктуру.

Общие настройки центра обработки данных. Фактически, этот тип хранилища может использоваться практически в любой общей ситуации центра обработки данных. Будь то обычная файловая система для сервера или надежная конфигурация RAID. Поэтому использование блочного хранилища также довольно популярно среди поставщиков управляемых услуг (MSP), что позволяет им легко предоставлять индивидуальные решения хранения своим конечным клиентам.

Типичные варианты использования объектного хранилища
Неструктурированные данные — поскольку объектное хранилище идеально подходит для хранения больших объемов неструктурированных данных, а также данных, которые не нужно часто изменять, оно может быть подходящим решением для хранения больших объемов статических или неструктурированных данных с географическим распределением., также для потоковой передачи, например, связанной с музыкой, видео, фотографиями, электронной почтой, данными датчиков и текстовыми документами. Некоторые из самых популярных брендов, использующих объектные хранилища, включают Netflix, Amazon, Google, Spotify, Vine, Twitter, Snapchat и Facebook, которые хранят свои огромные медиа-активы, включая библиотеки песен и видео / фильмов, используя эту технику.

Резервное копирование и восстановление. Мы полностью осознаем, что многие организации не представляют себя в качестве следующего бизнеса Netflix, Spotify или Snapchat. Однако объектное хранилище может быть отличным дополнением к «обычным» приложениям резервного копирования и восстановления из-за его надежности и ограниченных затрат. Благодаря этим характеристикам объектное хранилище используется многими организациями в мировом масштабе для резервного копирования своих ценных данных и рабочих нагрузок, чтобы поддерживать непрерывность бизнеса и предотвращать потерю данных в случае аварии.

Холодные данные — в отличие от горячих и горячих данных, холодные данные должны храниться в течение более длительного периода и не будут регулярно изменяться. Например, в различных вертикалях провайдеров просят хранить данные в течение определенного периода времени. В этом случае хранилище объектов может быть идеальным и экономичным вариантом для варианта использования.

Нативные облачные приложения — объектное хранилище может быть отличным выбором для нативных облачных приложений, поскольку приложения могут напрямую связываться с хранилищем объектов, а данные могут легко, мгновенно и эффективно масштабироваться.

Предложение Worldstream по объектным и блочным хранилищам
На базе программно определяемой эластичной сети Worldstream и базовой магистрали сети Worldstream 10 Тбит / с с глобальным охватом Worldstream предлагает мощные, надежные и безопасные решения для блочного и объектного хранилищ. Это часть растущего портфеля инфраструктурных решений как услуги, предлагаемых Worldstream технически подкованным компаниям и торговым партнерам, таким как MSP и системные интеграторы. Заинтересованы? Найдите все ИТ-решения на специальной веб-странице, включая наши решения для блочного и объектного хранилищ прямо здесь.
www.worldstream.com/en/solutions