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Comprensión del almacenamiento de objetos frente al almacenamiento en bloque

Bloque, almacenamiento de archivos u objeto: ¿Qué sistema de almacenamiento fundamental es el más adecuado para los entornos de almacenamiento de datos actuales?

Que probablemente se haya ido incluso los administradores de almacenamiento de TI más experimentados para rascarse la cabeza.

¿La razón? Las opciones de tecnologías de almacenamiento de datos empresariales son Bloques, Almacenamiento de archivos y Objetos; a menudo, el debate entre el almacenamiento de objetos y el almacenamiento en bloque choca. Échele la culpa a los datos a escala, lo que hace que el almacenamiento de datos en el futuro sea un desafío enorme. Además, procesar los datos, almacenarlos y acceder a ellos en función de los casos de uso: ¡imagine la complejidad que genera la implementación de cada tipo de arquitectura!

Entonces, ¿dónde elige almacenar sus datos? ¿Qué valor comercial puede derivar de él?

En este artículo, analizaremos el almacenamiento basado en objetos frente al almacenamiento basado en bloques, los métodos de acceso que admiten el almacenamiento basado en bloques y en objetos tecnología, sus casos de uso, cómo encajan en las empresas y por qué pueden no ser siempre la mejor opción.

Entonces, ¿cuál es la diferencia entre el almacenamiento en bloque y el almacenamiento de objetos? Vamos a explorar.

Almacenamiento de objetos

El almacenamiento basado en objetos, conocido en breve como almacenamiento de objetos, es una arquitectura de almacenamiento de datos que emplea un modelo de memoria plana para almacenar distintas unidades de datos u objetos como contenedores aislados. Estos contenedores aislados se conocen como cubos. La estructura plana funciona como un único repositorio autónomo en el que cada objeto se almacena con el mismo acceso a través de múltiples sistemas en red. La mejor parte es que puede localizar el objeto incluso sin conocer la ubicación física de los datos.

Esto se debe a que cada objeto presenta tres atributos importantes:

  1. Los datos. Puede ser cualquier cosa que desee almacenar, desde una foto familiar, música, videos, un archivo de documento manual de 5,00000 páginas, hasta cualquier dato no estructurado.

  2. Metadatos relevantes que describen los datos (incluye detalles como edad, privacidad, contingencias de acceso); y

  3. Un identificador personalizado que contiene una dirección de identificación única para que el sistema operativo lo ubique en un sistema distribuido.

Métodos de acceso

El método de acceso es una ventaja técnica para los administradores de almacenamiento que hace que la tecnología Object Storage funcione. En la plataforma de almacenamiento de objetos, puede acceder a los objetos a través de interfaces de programación de aplicaciones (API) HTTP que dependen de las API de transferencia de estado representacional (RESTful) para el acceso. Cuando desea recuperar un archivo, envía una solicitud de API al almacenamiento de bloques en la nube para ubicar el objeto deseado. Esto hace que el almacenamiento basado en objetos sea una excelente opción para cargas de trabajo en la nube pública. Además, puede distribuir objetos en múltiples ubicaciones geográficas. Esto le permite mover objetos a través de diferentes niveles o incluso diferentes geografías.

La buena noticia es que puede definir los metadatos, es decir, para cada dato, puede agregar identificadores para crear más contexto. Una vez que conozca la información de metadatos del objeto, puede consultarla fácilmente. Además, puede clasificar / organizar los archivos con la información del archivo, indexarlo fácilmente y acceder para recuperar los datos cuando lo desee. ¡Y para el análisis de big data, las oportunidades son infinitas!

Sin embargo, puede acceder directamente a estos datos como volumen de unidad montado a través de un servidor OS que esté familiarizado con el dispositivo del objeto. AWS, el líder del mercado de la nube, ofrece Amazon S3 el cual es una oferta de almacenamiento de objetos.

Los casos de uso

  • Datos no estructurados Dado que el almacenamiento de objetos no sigue ninguna jerarquía, es ideal para almacenar datos como contenido multimedia, archivos, carpetas, archivos y contenido web estático distribuido en ubicaciones geográficas.

  • Desarrollo de aplicaciones en la nube Puede acceder al almacenamiento de objetos a través de la API HTTPS. Por lo tanto, puede crear aplicaciones de sistema nativas con datos de escala masiva que se pueden almacenar, etiquetar y analizar para el análisis de big data.

  • Almacenamiento de archivos Con el almacenamiento de objetos, puede agregar nodos de almacenamiento para escalar datos no estructurados que se actualizan con frecuencia. Esto le permite archivar archivos sin dejar de tener acceso instantáneo.

  • Copia de seguridad de archivos Puede utilizar el almacenamiento de objetos para realizar copias de seguridad de archivos, archivos de registro y volcados de bases de datos.

  • Los objetos se pueden leer varias veces- Los datos de almacenamiento de objetos se escriben una vez, pero varios clientes pueden leerlos. Funciona muy bien para el almacenamiento de medios enriquecidos distribuidos globalmente, ya que varios clientes pueden acceder y leer datos en todas las ubicaciones.

  • Optimizado para datos estáticos- Puede gestionar grandes volúmenes de datos estáticos y no estructurados con almacenamiento de objetos. P.ej. imágenes, archivos de video, música o registros transaccionales.

¿Por qué el almacenamiento de objetos para empresas?

Cuando se trata de la diferencia entre el almacenamiento de objetos y bloques, el primero gana como una opción viable para el almacenamiento de datos no estructurados. Es complejo organizar, gestionar y buscar la avalancha de datos no estructurados que crece día a día. Aquí es donde el almacenamiento de objetos tiene sentido para extraer información de datos del almacenamiento de gran volumen y la distribución de datos a través de geografías que ayuda en el desarrollo de los objetivos comerciales.

A continuación se presentan las razones para elegir tecnología de almacenamiento de objetos en el escenario de almacenamiento a nivel de bloque frente a almacenamiento a nivel de objeto:

Capacidad de búsqueda Los metadatos que residen en los propios Objetos generan resultados de búsqueda extensos. Por ejemplo, puede buscar un determinado tipo de archivo que cumpla con criterios específicos. Además, puede crear fácilmente metadatos personalizados y agregar atributos a lo largo del tiempo sin tener que crear bases de datos para asociar metadatos con los objetos.

Escalabilidad ilimitada- El almacenamiento de objetos permite escalar horizontalmente agregando nodos. Esto asegura la alta disponibilidad de los datos de los objetos, ya que varias copias de los mismos objetos se dispersan en varios nodos. Por lo tanto, ahora puede aprovechar más espacio de almacenamiento agregando nodos al clúster y escalar el sistema de almacenamiento hacia arriba y hacia abajo (adición / eliminación de unidades de almacenamiento) según las necesidades de la empresa.

Análisis de Big Data Para aprovechar el análisis de big data, ingrese al almacenamiento de objetos. Cada objeto individual está etiquetado con metadatos que respaldan la relevancia al tiempo que agregan más contexto a los datos subyacentes. Esto le permite extraer información procesable de los macrodatos. el cual no se puede esperar de los bloques tradicionales.

Almacenamiento distribuido a través de geografías ¡Puede aprovechar la función de acceso distribuido del almacenamiento de datos a escala de varios petabytes a lo grande! Gracias a los metadatos extensibles y la flexibilidad geográfica del almacenamiento de objetos. Con el espacio de nombres global en el que se pueden buscar palabras clave, no solo puede usted ubica, migra y protege los datos, pero también equilibra la carga entre los niveles de almacenamiento en las instalaciones y en la nube. Para las empresas, esto optimiza la capacidad, el costo, la disponibilidad y el cumplimiento, lo que les ayuda a cumplir sus objetivos comerciales.

Satisface las grandes necesidades de almacenamiento de datos: Puede almacenar archivos grandes, datos de clientes y datos empresariales no estructurados en un grupo de almacenamiento. Puede escalar cientos de petabytes de datos. Esto elimina las limitaciones de escala debido a los espacios de nombres planos, una opción muy atractiva para las empresas.

Desarrollo de aplicaciones usando el protocolo HTTP (s): Dado que el almacenamiento de objetos admite el acceso a través del protocolo HTTP (s), puede integrarlo fácilmente en sus aplicaciones, ya que todas las solicitudes se realizan a través de la API HTTP. Por lo tanto, ahora puede crear, desarrollar e implementar aplicaciones nativas de la nube para el desarrollo de aplicaciones móviles, receptivas e incluso tradicionales.

¿Por qué el almacenamiento de objetos no es siempre la mejor opción?

Para comprender el almacenamiento basado en objetos frente al almacenamiento basado en bloques, debe evaluar las instancias en las que el almacenamiento de objetos no es adecuado. Aqui tienes.

  • Con el almacenamiento de objetos, no puede modificar archivos fácilmente, ya que los objetos están diseñados para leer / escribir o sobrescribir archivos completos, y no parte de ellos. Si está cargando una nueva revisión de todo el archivo, afectará el rendimiento de IO. De ahora en adelante, es una mala elección para las operaciones de bases de datos.

  • El almacenamiento de objetos no garantiza que recibirá la última versión del archivo tras la solicitud de lectura. Esto se debe a que las actualizaciones que se propagan en todas las ubicaciones no son las más recientes o (eventualmente coherentes) siempre, ya que los datos no se modifican constantemente.

  • Para las organizaciones que priorizan el rendimiento del almacenamiento, el almacenamiento de objetos ofrece un rendimiento de actividad de E / S lento para cargas de trabajo en todo el almacenamiento. Échele la culpa a la arquitectura basada en objetos que requiere análisis de metadatos. Dado que los datos se agrupan con metaetiquetas personalizadas, esto ralentiza el rendimiento de las aplicaciones y los flujos de trabajo.

Bloque de almacenamiento

El almacenamiento en bloque (también conocido como almacenamiento a nivel de bloque) es la forma más simple de tecnología de almacenamiento de datos que se utiliza para almacenar datos estructurados como bases de datos, aplicaciones, etc. Sistemas de redes de área de almacenamiento (SAN) o entornos de almacenamiento basados ​​en la nube. Entonces, cuando compra SAN / almacenamiento en bloque, obtenga una arquitectura de almacenamiento de alta velocidad en la que los datos se almacenen como fragmentos de tamaño fijo conocidos como bloques.

En la tecnología de almacenamiento de bloques, cada bloque se divide en bloques de igual tamaño que funcionan como unidades de disco duro individuales en una PC. Aquí los bloques Médica controlado por un sistema operativo de servidor externo que le permite acceder a estas unidades de almacenamiento. A través de esto, obtiene la flexibilidad para almacenar cualquier tipo de aplicación, incluidos archivos, bases de datos, volúmenes de máquinas virtuales y más. La mejor parte es que incluso puede compartir los archivos de almacenamiento o hacer una copia de seguridad de sus datos colocados en el almacenamiento en bloque utilizando herramientas de terceros compatibles o herramientas de copia de seguridad nativas del sistema operativo. Un buen ejemplo de almacenamiento en bloque AWS is Tienda de bloques elásticos de Amazon (EBS) que es un servicio de almacenamiento en bloque persistente diseñado para Amazon Elastic Cloud Compute (EC2).

Métodos de acceso

El sistema operativo del cliente controla el bloque a través de protocolos de alto rendimiento como Fibre Channel e Internet Small Computer Systems Interface (iSCSI). Por lo que el almacenamiento es de fácil acceso. Una vez más, la SAN coloca estos bloques en varios dispositivos de almacenamiento. nodos. Esta accede a los datos de almacenamiento en bloque Más rápida, especialmente cuando la aplicación es local.

Otro punto clave es que cada bloque tiene su dirección de identificación única que le permite buscar un objeto específico o recuperar los datos del bloque rápidamente. Dado que el sistema operativo puede leer / escribir / reescribir directamente los bloques según sea necesario, puede configurar, administrar y organizar fácilmente los datos como un sistema de archivos (estructura) o una estructura específica de la aplicación. Además, el almacenamiento basado en objetos se basa en el protocolo del sistema de archivos (NTFS, XFS o ext4), lo que significa que puede modificar los bloques para acceder a los bloques específicamente requeridos conservando la versión anterior. Aquí es donde el almacenamiento basado en bloques gana en velocidad de E / S.

Casos de uso

  • Cree un volumen de almacenamiento sin procesar para cualquier aplicación Con el almacenamiento en bloque, puede crear discos duros individuales para cualquier aplicación, como base de datos, archivos, sistema de archivos VM y más.

  • Matrices RAID Puede emplear sistemas de almacenamiento en bloque como volúmenes RAID (* RAID es una tecnología de almacenamiento de virtualización de datos) que refuerza la protección de datos. Esto se hace configurando discos individuales en matrices RAID.

  • Operaciones de E / S consistentes Puede utilizar el almacenamiento en bloque para aplicaciones orientadas a bases de datos que requieren una latencia muy baja y operaciones de almacenamiento de E / S consistentes (entrada / salida o lectura / escritura).

  • Servidores de correo electrónico Soportes de almacenamiento a nivel de bloque Microsoft Exchange para correo electrónico servidores, a diferencia de los sistemas de almacenamiento de archivos NAS.

  • Servidores VMware- Con el almacenamiento a nivel de bloque, puede implementar servidores VMware para almacenar volúmenes de sistemas de archivos VM (VMFS).

  • Inicio- Puede utilizar una arquitectura de almacenamiento en bloque para iniciar un sistema operativo o un servidor externo directamente desde el almacenamiento en bloque.

¿Por qué Block Storage para empresas?

Entonces por qué almacenamiento a nivel de bloque tiene sentido para el entorno de TI? A continuación, se muestran algunas de las razones por las que es una opción popular:

  • Versatilidad- Puede formatear el almacenamiento a nivel de bloque para aceptar cualquier sistema de archivos utilizable. Por ejemplo, los servidores VMware utilizarán VMFS; para ejecutar Windows, NTFS es el formato principal.

  • Flexibilidad- El almacenamiento en bloque permite una configuración rápida para actualizar la capacidad de almacenamiento. Puede agregar volúmenes de almacenamiento o mover el almacenamiento entre servidores sin sacrificar el rendimiento.

  • Rendimiento rápido de datos de E / S Los mecanismos de almacenamiento en bloque admiten protocolos de archivos subyacentes (NFS, CIFS, ext3 / ext4 y otros) para un acceso rápido a los datos de E / S y baja latencia para aplicaciones de alto rendimiento. Por lo tanto, puede realizar operaciones de E / S de alta actividad, como almacenamiento en caché, operaciones de bases de datos, archivos de registro, etc.

  • Agregar capacidad de almacenamiento Puede actualizar fácilmente al almacenamiento de velocidad estándar agregando almacenamiento de alto rendimiento para los clientes.

  • Paga lo que uses Solo tiene que pagar por el espacio de almacenamiento en bloque que ha asignado. Esto significa que puede conectar / desconectar o volver a conectar fácilmente el volumen de almacenamiento en bloque que mantiene su costo bajo.

  • Rendimiento de escalamiento horizontal Dado que el volumen de almacenamiento de bloques funciona de forma independiente con bloques de datos separados, puede crear volúmenes de bloques adicionales para escalar horizontalmente. El rendimiento escala con el tamaño del disco o el límite de las instancias de VM. La buena noticia es que no tiene que pagar por más capacidad informática.

  • Fácil gestión Puede administrar fácilmente los privilegios de acceso y control, ya que el host en el sistema operativo o los volúmenes de almacenamiento en bloque controlan directamente los permisos de datos.

¿Por qué el almacenamiento basado en bloques, no siempre la mejor opción?

El almacenamiento en bloque puede no ser la mejor alternativa en algunos casos.

  • Un cliente conectado a Internet no puede descargar un archivo almacenado en un bloque de almacenamiento en ningún momento. Esto se debe a que la arquitectura de almacenamiento en bloque está limitada a la capacidad de volumen especificada como límites predeterminados. Sin embargo, los clientes pueden solicitar límites crecientes si necesitan ampliar la capacidad más allá de los límites predeterminados.

  • A diferencia de los precios por niveles o por volumen, el precio del volumen de almacenamiento en bloque completo está predefinido. Es decir, para acceder a una pieza de datos, debe pagar de forma independiente por todo el espacio de almacenamiento del bloque que incluye el volumen de datos almacenados, los tipos de operaciones realizadas y el costo de transferencia de datos.

  • La distribución de archivos es compleja y costosa en el almacenamiento en bloque, ya que cada unidad de datos se divide y almacena por separado. Esto conduce al despilfarro de los costos de infraestructura y a una utilización ineficiente de los recursos.

El siguiente cuadro comparativo resume la diferencia entre el almacenamiento de bloques y de objetos. Echar un vistazo.

Almacenamiento de objetos
Bloque de almacenamiento
Los datos se almacenan como objetos en depósitos escalables. Los datos se almacenan como bloques de tamaño fijo.
Puede escalar infinitamente a petabytes y más. Escalabilidad limitada con bloques de tamaño fijo según los requisitos.
Con más contexto para los datos (metadatos), puede organizar, ubicar o recuperar datos fácilmente. Sin metadatos.
Los datos no estructurados se pueden almacenar de manera eficiente en múltiples ubicaciones geográficas. Cuanto mayor sea la distancia entre el almacenamiento, mayor será la latencia.
El mejor rendimiento para contenido no estructurado y alto rendimiento de transmisión. Mejor rendimiento para bases de datos relacionales y datos transaccionales.
Conectividad API basada en HTTP (S). Accesible a través de Fibre Channel e Internet Small Computer Systems Interface (iSCSI).
Capacidad de almacenamiento de archivos ilimitada. Puede agregar nodos para aumentar la capacidad.
Ideal para aplicaciones y archivos estáticos, como copias de seguridad de datos, contenido estático, imágenes de archivo, contenido multimedia enriquecido (videos, imágenes o música). Ideal para aplicaciones como bases de datos empresariales y datos transaccionales que requieren altas IOPS y baja latencia.

Copia de seguridad y recuperación de almacenamiento efectivas con Zmanda

Cualquiera que sea la opción de almacenamiento con la que se sienta cómodo, es probable que almacene sus datos para archivarlos a largo plazo. Esto se aplica a los datos que se utilizan con menos frecuencia o a los que no se accede en absoluto, pero que consumen un valioso lugar de almacenamiento. Pero, ¿qué pasa si su almacenamiento principal no está disponible? ¡Relajarse! Ahora, puede acceder fácilmente, recuperar su conjunto completo de datos o incluso poner en marcha una máquina virtual para almacenar datos en el servidor de respaldo en minutos.

Con esto en mente, Zmanda ha sido diseñado para almacenamiento, copia de seguridad y Capacidad DR a través de los dispositivos de almacenamiento de objetos y bloques. Puede replicar los datos respaldados en una ubicación externa de su elección.

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