المدونة

فهم تخزين الكائنات مقابل تخزين الكتلة

حظر أو تخزين الملفات أو كائن - ما هو نظام التخزين الأساسي المناسب لبيئات تخزين البيانات الحالية؟

ربما غادر ذلك حتى أكثر مشرفي تخزين تكنولوجيا المعلومات خبرة ليخدشوا رؤوسهم.

السبب؟ خيارات تقنيات تخزين بيانات المؤسسة هي Block ، وتخزين الملفات ، والعنصر ، وغالبًا ما يتعارض الجدل بين تخزين الكائنات وتخزين الكتل. إلقاء اللوم على البيانات على نطاق واسع مما يجعل تخزين البيانات في المستقبل تحديًا كبيرًا. إلى جانب ذلك ، معالجة البيانات وتخزينها والوصول إليها بناءً على حالات الاستخدام - تخيل مدى التعقيد الذي تسببه لنشر كل نوع من أنواع الهندسة المعمارية!

إذن ، أين تختار تخزين بياناتك؟ ما هي القيمة التجارية التي يمكنك الحصول عليها منها؟

في هذه المقالة ، سنناقش التخزين المستند إلى الكائنات مقابل التخزين المستند إلى الكتلة ، طرق الوصول التي تدعم التخزين القائم على الكتلة والتخزين القائم على الكائن التكنولوجيا ، وحالات استخدامها ، وكيف تتناسب مع الأعمال التجارية ، ولماذا قد لا تكون الخيار الأفضل دائمًا.

إذن ما هو الفرق بين تخزين الكتلة وتخزين الكائنات؟ دعنا نستكشف.

تخزين الكائنات

التخزين المستند إلى الكائن ، والمعروف قريبًا باسم تخزين الكائنات ، هو بنية تخزين البيانات التي تستخدم نموذج ذاكرة مسطح لتخزين وحدات مميزة من البيانات أو الكائنات كحاويات معزولة. تُعرف هذه الحاويات المعزولة باسم الدلاء. يعمل الهيكل المسطح كمستودع واحد قائم بذاته حيث يتم تخزين كل كائن بوصول متساوٍ عبر أنظمة شبكية متعددة. أفضل جزء هو أنه يمكنك تحديد موقع الكائن حتى دون معرفة الموقع الفعلي للبيانات.

هذا لأن كل كائن بمفرده يتميز بثلاث سمات مهمة:

  1. البيانات. يمكن أن يكون أي شيء تريد تخزينه بدءًا من صورة عائلية وموسيقى ومقاطع فيديو وملف مستند يدوي مكون من 5,00000 صفحة إلى أي بيانات غير منظمة.

  2. البيانات الوصفية ذات الصلة التي تصف البيانات (تتضمن تفاصيل مثل العمر والخصوصية وحالات الوصول الطارئة) ؛ و

  3. معرف مخصص يحتوي على عنوان معرف فريد للسماح لنظام التشغيل بتحديد موقعه عبر نظام موزع.

طرق الوصول

طريقة الوصول هي ميزة فنية لمسؤولي التخزين تجعل علامة تقنية تخزين الكائنات. في نظام تخزين الكائنات ، يمكنك الوصول إلى الكائنات عبر واجهات برمجة تطبيقات HTTP (APIs) التي تعتمد على واجهات برمجة تطبيقات نقل الحالة التمثيلية (RESTful) للوصول. عندما تريد استرداد ملف ، فإنه يرسل طلب API إلى وحدة تخزين الكتلة السحابية لتحديد موقع الكائن المطلوب. هذا يجعل التخزين المستند إلى الكائن خيارًا رائعًا لأحمال العمل السحابية العامة. علاوة على ذلك ، يمكنك توزيع الكائنات عبر مواقع جغرافية متعددة. يتيح لك ذلك نقل الكائنات عبر طبقات مختلفة أو حتى مناطق جغرافية مختلفة.

والخبر السار هو أنه يمكنك تحديد البيانات الوصفية ، بمعنى أنه لكل جزء من البيانات ، يمكنك إضافة معرفات لبناء المزيد من السياق لها. بمجرد معرفة معلومات البيانات الوصفية للكائن ، يمكنك الاستعلام عنها بسهولة. إلى جانب ذلك ، يمكنك تصنيف / تنظيم الملفات بمعلومات الملف ، وفهرستها بسهولة والوصول إلى استرداد البيانات متى شئت. ولتحليلات البيانات الضخمة ، فإن الفرص لا حصر لها!

ومع ذلك ، يمكنك الوصول مباشرة إلى هذه البيانات باعتبارها وحدة تخزين محرك أقراص محمولة من خلال خادم نظام تشغيل مألوف لجهاز الكائن. AWS ، الشركة الرائدة في السوق في تقديم الخدمات السحابية الأمازون S3 التي هو عرض تخزين كائن.

استخدم حالات

  • بيانات غير منظمة- نظرًا لأن تخزين الكائنات لا يتبع التسلسل الهرمي ، فهو مثالي لتخزين البيانات مثل محتوى الوسائط المتعددة والملفات والمجلدات والمحفوظات ومحتوى الويب الثابت الموزع عبر المواقع الجغرافية.

  • تطوير التطبيقات السحابية يمكنك الوصول إلى تخزين الكائنات عبر HTTPS API. لذلك يمكنك إنشاء تطبيقات نظام أصلية باستخدام بيانات ضخمة الحجم يمكن تخزينها ووضع علامات عليها وتحليلها لتحليلات البيانات الضخمة.

  • تخزين أرشيفية- باستخدام تخزين الكائنات ، يمكنك إضافة عقد تخزين لتوسيع نطاق البيانات غير المنظمة التي يتم تحديثها بشكل متكرر. يتيح لك ذلك أرشفة الملفات مع الاحتفاظ بالوصول الفوري.

  • النسخ الاحتياطي للملفات- يمكنك استخدام تخزين الكائنات للنسخ الاحتياطي للملفات وملفات السجل وتفريغ قاعدة البيانات.

  • يمكن قراءة الأشياء عدة مرات- تتم كتابة بيانات تخزين الكائنات مرة واحدة ولكن يمكن قراءتها من قبل عملاء متعددين. إنه يعمل جيدًا لتخزين الوسائط الغنية الموزعة عالميًا حيث يمكن للعديد من العملاء الوصول إلى البيانات وقراءتها عبر جميع المواقع.

  • الأمثل للبيانات الثابتة- يمكنك إدارة كميات كبيرة من البيانات الثابتة وغير المهيكلة باستخدام تخزين الكائنات. على سبيل المثال. الصور أو ملفات الفيديو أو الموسيقى أو سجلات المعاملات.

لماذا تخزين الكائنات للشركات؟

عندما يتعلق الأمر بالاختلاف بين تخزين الكائنات وتخزين الكتلة ، فإن الأول يفوز كخيار قابل للتطبيق لتخزين البيانات غير المنظمة. من المعقد تنظيم وإدارة والبحث في سيل البيانات غير المهيكلة التي تنمو يومًا بعد يوم. هذا هو المكان الذي يكون فيه تخزين الكائنات منطقيًا في استخراج رؤى البيانات من التخزين الكبير الحجم وتوزيع البيانات عبر المناطق الجغرافية التي تساعد في تطوير أهداف العمل.

فيما يلي أسباب الاختيار تكنولوجيا تخزين الكائن في سيناريو التخزين على مستوى الكتلة مقابل سيناريو التخزين على مستوى الكائن:

إمكانية البحث- توفر البيانات الوصفية الموجودة في الكائنات نفسها نتائج بحث شاملة. على سبيل المثال ، يمكنك البحث عن نوع معين من الملفات يلبي معايير محددة. أيضًا ، يمكنك بسهولة إنشاء بيانات أولية مخصصة وإضافة سمات بمرور الوقت دون الحاجة إلى إنشاء قواعد بيانات لربط البيانات الوصفية بالكائنات.

قابلية التوسع غير المحدودة- يسمح تخزين الكائنات بالتوسع أفقيًا عن طريق إضافة العقد. هذا يضمن التوفر العالي لبيانات الكائن حيث يتم تشتت نسخ متعددة من نفس الكائنات عبر عقد متعددة. لذلك ، يمكنك الآن الاستفادة من مساحة تخزين أكبر عن طريق إضافة عقد إلى المجموعة وتوسيع نطاق نظام التخزين لأعلى ولأسفل (إضافة / إزالة وحدات التخزين) حسب حاجة المؤسسة.

تحليلات البيانات الضخمة- للاستفادة من تحليلات البيانات الضخمة ، أدخل تخزين الكائن. يتم تمييز كل كائن فردي ببيانات وصفية تدعم الصلة مع إضافة المزيد من السياق إلى البيانات الأساسية. يتيح لك ذلك استخراج رؤى قابلة للتنفيذ من البيانات الضخمة التي لا يمكنك أن تتوقع من الكتل التقليدية.

التخزين الموزع عبر المناطق الجغرافية- يمكنك الاستفادة من ميزة الوصول الموزع في Bigtime لتخزين البيانات على نطاق متعدد البيتابايت! بفضل البيانات الوصفية القابلة للتوسيع والمرونة الجغرافية لتخزين الكائنات. باستخدام مساحة الاسم العالمية القابلة للبحث بالكلمات الرئيسية ، ليس فقط يمكن يمكنك تحديد موقع البيانات وترحيلها وحمايتها ولكن أيضًا موازنة التحميل بينها بين طبقات التخزين المحلية والسحابة. بالنسبة للشركات ، يعمل هذا على تحسين السعة والتكلفة والتوافر والامتثال ، وبالتالي مساعدتهم على تحقيق أهداف عملك.

يلبي احتياجات تخزين البيانات الثقيلة: يمكنك تخزين الملفات الكبيرة وبيانات العملاء وبيانات المؤسسة غير المهيكلة في مجمع تخزين. يمكنه قياس مئات البيتابايتات من البيانات. هذا يلغي قيود القياس بسبب مساحات الأسماء المسطحة - وهو خيار جذاب للغاية للمؤسسات.

تطوير التطبيقات باستخدام بروتوكول (s) HTTP: نظرًا لأن تخزين الكائنات يدعم الوصول عبر بروتوكول HTTP (s) ، يمكنك بسهولة دمجه في تطبيقاتك حيث يتم إجراء جميع الطلبات عبر واجهة برمجة تطبيقات HTTP (s). لذا ، يمكنك الآن إنشاء تطبيقات سحابية أصلية وتطويرها ونشرها للأجهزة المحمولة وسريعة الاستجابة وحتى تطوير التطبيقات التقليدية.

لماذا تخزين الكائنات ليس الخيار الأفضل دائمًا؟

لفهم التخزين المستند إلى الكائن مقابل التخزين المستند إلى الكتلة ، يجب عليك تقييم الحالات التي يكون فيها تخزين الكائنات غير مناسب تمامًا. ها أنت ذا.

  • باستخدام تخزين الكائنات ، لا يمكنك تعديل الملفات بسهولة لأن الكائنات مصممة لقراءة / كتابة أو الكتابة فوق الملفات بأكملها ، وليس جزءًا منها. إذا كنت تقوم بتحميل نسخة مراجعة جديدة للملف بأكمله ، فإنها تؤثر على أداء الإدخال / الإخراج. من الآن فصاعدًا ، يعد اختيارًا سيئًا لعمليات قاعدة البيانات.

  • لا يضمن تخزين الكائنات أنك ستتلقى أحدث إصدار من الملف عند طلب القراءة. وذلك لأن التحديثات التي يتم نشرها عبر جميع المواقع ليست أحدث أو (متسقة في نهاية المطاف) دائمًا لأن البيانات لا يتم تغييرها باستمرار.

  • بالنسبة للمؤسسات التي تعطي الأولوية لأداء التخزين ، يوفر تخزين الكائنات أداءً بطيئًا لنشاط الإدخال / الإخراج لأحمال العمل عبر مساحة التخزين. إلقاء اللوم على البنية القائمة على الكائن والتي تتطلب تحليل البيانات الوصفية. نظرًا لأن البيانات مجمعة مع العلامات الوصفية المخصصة ، فإن هذا يؤدي إلى إبطاء أداء التطبيقات وسير العمل.

كتلة التخزين

التخزين الكتلي (المعروف أيضًا باسم التخزين على مستوى الكتلة) هو أبسط أشكال تقنية تخزين البيانات المستخدمة لتخزين البيانات المنظمة مثل قواعد البيانات والتطبيقات وما إلى ذلك. أنظمة شبكات منطقة التخزين (SANs) أو بيئات التخزين المستندة إلى السحابة. لذلك ، عند شراء تخزين SAN / block ، أنت احصل على بنية تخزين عالية السرعة يتم فيها تخزين البيانات على هيئة قطع ثابتة الحجم تُعرف باسم الكتل.

في تقنية التخزين الكتلي ، يتم تقسيم كل كتلة إلى كتل متساوية الحجم تعمل كمحركات أقراص ثابتة فردية في جهاز الكمبيوتر. هنا ، الكتل هي يتحكم فيها نظام تشغيل خادم خارجي يتيح لك الوصول إلى محركات أقراص التخزين هذه. من خلال هذا، يمكنك الحصول على المرونة لتخزين أي نوع من التطبيقات بما في ذلك الملفات وقاعدة البيانات ووحدات تخزين الأجهزة الافتراضية وغير ذلك. أفضل جزء هو أنه يمكنك حتى مشاركة ملفات التخزين أو الاحتفاظ بنسخة احتياطية من بياناتك الموضوعة في وحدة تخزين الكتلة باستخدام أدوات الطرف الثالث المدعومة أو أدوات النسخ الاحتياطي الأصلية لنظام التشغيل. مثال جيد على التخزين الكتلي AWS is Amazon Elastic Block Store (EBS) وهي عبارة عن خدمة تخزين كتل ثابتة مصممة لحساب Amazon Elastic Cloud Compute (EC2).

طرق الوصول

يتحكم نظام تشغيل العميل في الكتلة عبر بروتوكولات عالية الأداء مثل القناة الليفية وواجهة أنظمة الكمبيوتر الصغيرة للإنترنت (iSCSI). لذلك يمكن الوصول إلى التخزين بسهولة. مرة أخرى ، تضع SAN هذه الكتل عبر وحدات تخزين متعددة العقد. هذه يجعل الوصول لحظر بيانات التخزين أسرع، خاصة عندما يكون التطبيق محليًا.

نقطة رئيسية أخرى هي أن كل كتلة لها عنوان معرف فريد يتيح لك البحث عن كائن معين أو استرداد بيانات الحظر بسرعة. نظرًا لأن نظام التشغيل يمكنه قراءة / كتابة / إعادة كتابة الكتل مباشرةً حسب الحاجة ، يمكنك بسهولة تكوين البيانات وإدارتها وتنظيمها كنظام ملفات (هيكل) أو هيكل خاص بالتطبيق. إلى جانب ذلك ، يعتمد التخزين المستند إلى الكائن على بروتوكول نظام الملفات (NTFS أو XFS أو ext4) ، مما يعني أنه يمكنك بسهولة تعديل الكتل للوصول إلى الكتل المطلوبة على وجه التحديد مع الاحتفاظ بالإصدار الأقدم. هذا هو المكان الذي يفوز فيه التخزين المستند إلى الكتلة في سرعة الإدخال / الإخراج.

استخدم حالات

  • إنشاء حجم تخزين خام لأي تطبيق- باستخدام التخزين الكتلي ، يمكنك إنشاء محركات أقراص ثابتة فردية لأي تطبيق مثل قاعدة البيانات والملفات ونظام ملفات VM والمزيد.

  • مصفوفات RAID- يمكنك استخدام أنظمة تخزين الكتل كوحدات تخزين RAID (* RAID هي تقنية تخزين افتراضية للبيانات) التي تعزز حماية البيانات. يتم ذلك عن طريق تكوين الأقراص الفردية في مصفوفات RAID.

  • عمليات الإدخال / الإخراج المتسقة- يمكنك استخدام التخزين الكتلي للتطبيقات الموجهة لقواعد البيانات التي تتطلب زمن انتقال منخفض للغاية وعمليات تخزين متسقة (الإدخال / الإخراج أو القراءة / الكتابة).

  • خوادم البريد الإلكتروني- يدعم التخزين على مستوى الكتلة Microsoft Exchange للبريد الإلكتروني الخوادم ، على عكس أنظمة تخزين ملفات NAS.

  • خوادم VMware- باستخدام التخزين على مستوى الكتلة ، يمكنك نشر خوادم VMware لتخزين وحدات تخزين أنظمة ملفات VM (VMFS).

  • تمهيد- يمكنك استخدام بنية تخزين الكتلة لتشغيل نظام تشغيل أو خادم خارجي مباشرة من وحدة تخزين الكتلة.

لماذا كتلة التخزين للشركات؟

اذا لماذا تخزين على مستوى الكتلة منطقي لبيئة تكنولوجيا المعلومات؟ فيما يلي بعض الأسباب التي تجعلك اختيارًا شائعًا:

  • براعه- يمكنك تنسيق التخزين على مستوى الكتلة لقبول أي نظام ملفات قابل للاستخدام. على سبيل المثال ، ستستخدم خوادم VMware VMFS ؛ لتشغيل Windows ، NTFS هو التنسيق الأساسي.

  • مرونة- يسمح التخزين الكتلي بالتكوين السريع لتحديث سعة التخزين. يمكنك إضافة وحدات تخزين أو نقل التخزين بين الخوادم دون التضحية بالأداء.

  • أداء بيانات الإدخال / الإخراج السريع- تدعم آليات التخزين الكتلي بروتوكولات الملفات الأساسية (NFS و CIFS و ext3 / ext4 وغيرها) للوصول السريع إلى بيانات الإدخال / الإخراج وزمن انتقال منخفض للتطبيقات عالية الأداء. لذلك ، يمكنك إجراء عمليات الإدخال والإخراج عالية النشاط مثل التخزين المؤقت وعمليات قاعدة البيانات وملفات السجل وما إلى ذلك.

  • إضافة سعة تخزين- يمكنك الترقية بسهولة إلى سعة التخزين القياسية بسرعة عن طريق إضافة سعة تخزين عالية الأداء للعملاء.

  • ادفع كما تستخدم- تحتاج فقط إلى الدفع مقابل مساحة التخزين الكتلية التي خصصتها. هذا يعني أنه يمكنك بسهولة إرفاق / فصل أو إعادة توصيل حجم تخزين الكتلة الذي يحافظ على انخفاض التكلفة.

  • أداء التدرج نظرًا لأن حجم تخزين الكتلة يعمل بشكل مستقل مع كتل منفصلة من البيانات ، يمكنك إنشاء وحدات تخزين كتلة إضافية لتوسيع نطاقها. يتناسب الأداء مع حجم القرص أو حد مثيلات الجهاز الظاهري. الخبر السار هو أنك لست مضطرًا للدفع مقابل المزيد من القدرة على الحوسبة.

  • إدارة سهلة- يمكنك بسهولة إدارة امتيازات الوصول والتحكم حيث يتحكم المضيف في نظام التشغيل أو وحدات تخزين التخزين بشكل مباشر في أذونات البيانات.

لماذا التخزين القائم على الكتلة ، وليس الخيار الأفضل دائمًا؟

قد لا يكون التخزين الكتلي هو البديل الأفضل لبعض الحالات.

  • لا يمكن للعميل المتصل بالإنترنت تنزيل ملف مخزن في وحدة تخزين الكتلة في أي وقت. وذلك لأن بنية التخزين الكتلي مقصورة على سعة وحدة التخزين المحددة كحدود افتراضية. ومع ذلك ، يمكن للعملاء طلب حدود متزايدة إذا كانوا بحاجة إلى توسيع السعة إلى ما بعد الحدود الافتراضية.

  • على عكس التسعير المتدرج أو المستند إلى الحجم ، فإن تسعير حجم تخزين الكتلة بالكامل محدد مسبقًا. وهذا يعني ، للوصول إلى جزء واحد من البيانات ، يجب أن تدفع بشكل مستقل مقابل مساحة تخزين الكتلة بالكامل التي تتضمن حجم البيانات المخزنة وأنواع العمليات التي يتم إجراؤها وتكلفة نقل البيانات.

  • يعد توزيع الملفات معقدًا ومكلفًا في التخزين الكتلي حيث يتم تقسيم كل وحدة بيانات وتخزينها بشكل منفصل. وهذا يؤدي إلى إهدار تكاليف البنية التحتية والاستخدام غير الفعال للموارد.

يلخص مخطط المقارنة التالي الفرق بين تخزين الكتلة وتخزين الكائنات. إلق نظرة.

تخزين الكائنات
كتلة التخزين
يتم تخزين البيانات ككائنات في مستودعات قابلة للتطوير. يتم تخزين البيانات على هيئة كتل ثابتة الحجم.
يمكن أن يصل حجمه إلى ما لا نهاية إلى بيتابايت وما بعده. قابلية محدودة للتوسع مع كتل ثابتة الحجم حسب المتطلبات.
مع المزيد من سياق البيانات (البيانات الوصفية) ، يمكنك بسهولة تنظيم البيانات أو تحديد موقعها أو استردادها. لا توجد بيانات وصفية.
يمكن تخزين البيانات غير المنظمة بكفاءة عبر مواقع جغرافية متعددة. كلما زادت المسافة بين التخزين ، زاد زمن الوصول.
أفضل أداء للمحتوى غير المنظم وإنتاجية تدفق عالية. أفضل أداء لقاعدة البيانات العلائقية وبيانات المعاملات.
اتصال API المستند إلى HTTP (S). يمكن الوصول إليها عبر القناة الليفية وواجهة أنظمة الكمبيوتر الصغيرة للإنترنت (iSCSI).
سعة تخزين ملفات غير محدودة. يمكن إضافة عقد لزيادة السعة.
الأنسب للملفات والتطبيقات الثابتة مثل النسخ الاحتياطية للبيانات أو المحتوى الثابت أو الصور الأرشيفية أو محتوى الوسائط المتعددة الغني (مقاطع الفيديو أو الصور أو الموسيقى). مثالي للتطبيقات مثل قواعد بيانات المؤسسة ، وبيانات المعاملات التي تتطلب IOPS عالية وزمن انتقال منخفض.

فعالية تخزين النسخ الاحتياطي والاسترداد مع Zmanda

أيًا كان خيار التخزين الذي يناسبك ، من المحتمل أن تقوم بتخزين بياناتك للأرشفة طويلة المدى. هذا ينطبق على البيانات التي يتم استخدامها بشكل أقل تكرارًا ، أو لا يتم الوصول إليها على الإطلاق ولكنها تستهلك مساحة تخزين قيمة. ولكن ماذا لو أصبحت مساحة التخزين الأساسية لديك غير متوفرة؟ الاسترخاء! الآن ، يمكنك الوصول بسهولة إلى مجموعتك الكاملة من البيانات واستعادتها أو حتى تشغيل جهاز افتراضي لتخزين البيانات على خادم النسخ الاحتياطي في دقائق!

مع هذا العقل في، Zmanda تم تصميمه للتخزين الشامل والنسخ الاحتياطي و قدرة DR عبر الكائن وكتل أجهزة التخزين. يمكنك نسخ البيانات التي تم نسخها احتياطيًا إلى مكان خارج الموقع من اختيارك.

في الوقت الحالي ، يدعم محرك النسخ الاحتياطي Zmanda الأنواع التالية من مستودعات تخزين الكائنات لتخزين البيانات على المدى الطويل:

جربهم في الخارج! أو إذا كنت لا تزال ممزقة بين نوع الأساليب المعمارية كحل تخزين مثالي قابل للتطوير ، لدينا حل مختلط / متقارب يناسب احتياجاتك. اتصل بنا معنا لفهم كيفية الاستفادة من كل حل مع خفض التكلفة الإجمالية للملكية (التكلفة الإجمالية للملكية).