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Comprendre le stockage d'objets par rapport au stockage par blocs

Bloc, Stockage de fichiers ou Objet — Quel système de stockage fondamental convient le mieux aux environnements de stockage de données d'aujourd'hui ?

Cela a probablement laissé même les administrateurs de stockage informatique les plus expérimentés se gratter la tête.

La raison? Les choix de technologies de stockage de données d'entreprise étant Block, File storage et Object, c'est souvent le débat entre le stockage objet et le stockage en bloc qui se heurte. La faute aux données à grande échelle, ce qui fait du futur stockage de données un défi de taille. Par ailleurs, traiter les données, les stocker et y accéder en fonction des cas d'utilisation, imaginez la complexité que cela entraîne pour le déploiement de chaque type d'architecture !

Alors, où choisissez-vous de stocker vos données ? Quelle valeur commerciale pouvez-vous en tirer ?

Dans cet article, nous discuterons du stockage basé sur des objets par rapport au stockage basé sur des blocs, les méthodes d'accès qui prennent en charge le stockage par blocs et par objets la technologie, leurs cas d'utilisation, comment s'intègrent-ils dans les entreprises et pourquoi ils pourraient ne pas toujours être le meilleur choix.

Alors, quelle est la différence entre le stockage de blocs et le stockage d'objets ? Explorons.

Stockage d'objets

Le stockage basé sur les objets, brièvement connu sous le nom de stockage d'objets, est une architecture de stockage de données qui utilise un modèle de mémoire plate pour stocker des unités distinctes de données ou d'objets en tant que conteneurs isolés. Ces conteneurs isolés sont appelés seaux. La structure plate fonctionne comme un référentiel autonome unique dans lequel chaque objet est stocké avec un accès égal sur plusieurs systèmes en réseau. La meilleure partie est que vous pouvez localiser l'objet même sans connaître l'emplacement physique des données.

En effet, chaque objet présente trois attributs importants :

  1. Les données. Il peut s'agir de tout ce que vous souhaitez stocker, allant d'une photo de famille, de la musique, des vidéos, d'un fichier de document manuel de 5,00000 XNUMX XNUMX pages à toutes les données non structurées.

  2. Métadonnées pertinentes qui décrivent les données (y compris des détails tels que l'âge, la confidentialité, les éventualités d'accès) ; et

  3. Un identifiant personnalisé qui contient une adresse ID unique pour permettre au système d'exploitation de le localiser sur un système distribué.

Méthodes d'accès

La méthode d'accès est un avantage technique pour les administrateurs de stockage qui fait fonctionner la technologie Object Storage. Dans la plate-forme de stockage d'objets, vous pouvez accéder aux objets via des interfaces de programmation d'applications (API) HTTP qui s'appuient sur des API RESTful (Representational State Transfer) pour l'accès. Lorsque vous souhaitez récupérer un fichier, il envoie une requête API au stockage de blocs cloud pour localiser l'objet souhaité. Cela fait du stockage basé sur des objets un excellent choix pour les charges de travail de cloud public. De plus, vous pouvez répartir des objets sur plusieurs emplacements géographiques. Cela vous permet de déplacer des objets à travers différents niveaux ou même différentes zones géographiques.

Les bonnes nouvelles est que vous pouvez définir les métadonnées, ce qui signifie que pour chaque élément de données, vous pouvez ajouter des identifiants pour créer plus de contexte. Une fois que vous connaissez les informations de métadonnées de l'objet, vous pouvez facilement l'interroger. En outre, vous pouvez classer/organiser les fichiers avec les informations du fichier, les indexer facilement et accéder pour récupérer les données quand vous le souhaitez. Et pour l'analyse des mégadonnées, les opportunités sont infinies !

Cependant, vous pouvez accéder directement à ces données en tant que volume de lecteur monté via un serveur OS qui connaît l'appareil objet. AWS, le leader du marché du cloud fournit Amazon S3 qui est une offre de stockage d'objets.

Les cas d'utilisation

  • Données non structurées- Étant donné que le stockage d'objets ne suit aucune hiérarchie, il est idéal pour stocker des données telles que du contenu multimédia, des fichiers, des dossiers, des archives et du contenu Web statique répartis sur plusieurs emplacements géographiques.

  • Développement d'applications cloud- Vous pouvez accéder au stockage d'objets via l'API HTTPS. Ainsi, vous pouvez créer des applications système natives avec des données à grande échelle qui peuvent être stockées, étiquetées et analysées pour l'analyse de Big Data.

  • Stockage d'archives- Avec le stockage d'objets, vous pouvez ajouter des nœuds de stockage pour mettre à l'échelle des données non structurées mises à jour fréquemment. Cela vous permet d'archiver des fichiers tout en conservant un accès instantané.

  • Sauvegarde de fichiers- Vous pouvez utiliser le stockage d'objets pour sauvegarder des fichiers, des fichiers journaux et des vidages de base de données.

  • Les objets peuvent être lus plusieurs fois- Les données de stockage d'objets sont écrites une fois mais peuvent être lues par plusieurs clients. Il fonctionne très bien pour le stockage multimédia riche distribué à l'échelle mondiale, car plusieurs clients peuvent accéder aux données et les lire dans tous les emplacements.

  • Optimisé pour les données statiques- Vous pouvez gérer des volumes élevés de données statiques et non structurées avec le stockage d'objets. Par exemple. des images, des fichiers vidéo, de la musique ou des enregistrements transactionnels.

Pourquoi le stockage d'objets pour les entreprises ?

En ce qui concerne la différence entre le stockage Objet et Bloc, le premier est une option viable pour le stockage de données non structuré. Il est complexe d'organiser, de gérer et de rechercher l'avalanche de données non structurées qui augmente de jour en jour. C'est là que le stockage d'objets prend tout son sens pour extraire des informations de données à partir d'un stockage à haut volume et d'une distribution de données à travers les zones géographiques, ce qui aide au développement des objectifs commerciaux.

Voici les raisons de choisir technologie de stockage d'objets dans le scénario de stockage au niveau des blocs par rapport au stockage au niveau des objets :

Facilité de recherche- Les métadonnées résidant dans les objets eux-mêmes génèrent des résultats de recherche étendus. Par exemple, vous pouvez rechercher un certain type de fichier qui répond à des critères spécifiques. En outre, vous pouvez facilement créer des métadonnées personnalisées et ajouter des attributs au fil du temps sans avoir à créer des bases de données pour associer des métadonnées aux objets.

Évolutivité illimitée- Le stockage d'objets permet une mise à l'échelle horizontale en ajoutant des nœuds. Cela garantit la haute disponibilité des données d'objet, car plusieurs copies des mêmes objets sont dispersées sur plusieurs nœuds. Ainsi, vous pouvez désormais tirer parti de plus d'espace de stockage en ajoutant des nœuds au cluster et faire évoluer le système de stockage vers le haut et vers le bas (ajout/suppression d'unités de stockage) selon les besoins de l'entreprise.

Analyse de données volumineuses - Pour tirer parti de l'analyse du Big Data, entrez dans le stockage d'objets. Chaque objet individuel est balisé avec des métadonnées qui prennent en charge la pertinence tout en ajoutant plus de contexte aux données sous-jacentes. Cela vous permet d'extraire des informations exploitables du Big Data qui vous ne pouvez pas attendre des blocs traditionnels.

Stockage distribué à travers les zones géographiques- Vous pouvez profiter de la fonction d'accès distribué du stockage de données à l'échelle de plusieurs pétaoctets ! Grâce aux métadonnées extensibles et à la flexibilité géographique du stockage d'objets. Avec l'espace de noms global consultable par mot-clé, non seulement vous localisez, migrez et protégez les données, mais vous les équilibrez également entre les niveaux de stockage sur site et dans le cloud. Pour les entreprises, cela optimise la capacité, le coût, la disponibilité et la conformité, les aidant ainsi à atteindre vos objectifs commerciaux.

Répond aux besoins importants de stockage de données : Vous pouvez stocker des fichiers volumineux, des données client et des données d'entreprise non structurées dans un pool de stockage. Il peut mettre à l'échelle des centaines de pétaoctets de données. Cela élimine les limitations de mise à l'échelle en raison des espaces de noms plats - une option très attrayante pour les entreprises.

Développement d'applications utilisant le protocole HTTP(s) : Étant donné que le stockage d'objets prend en charge l'accès via le protocole HTTP(s), vous pouvez facilement l'intégrer dans vos applications car toutes les demandes sont effectuées via l'API HTTP(s). Ainsi, vous pouvez désormais créer, développer, déployer des applications cloud natives pour le développement d'applications mobiles, réactives et même traditionnelles.

Pourquoi le stockage d'objets n'est pas toujours le meilleur choix ?

Pour comprendre le stockage basé sur des objets par rapport au stockage basé sur des blocs, vous devez évaluer les instances dans lesquelles le stockage d'objets n'est pas bien adapté. Voici.

  • Avec le stockage d'objets, vous ne pouvez pas facilement modifier les fichiers car les objets sont conçus pour lire/écrire ou écraser des fichiers entiers, et non une partie de ceux-ci. Si vous téléchargez une nouvelle révision du fichier entier, cela affecte les performances d'E/S. Désormais, c'est un mauvais choix pour les opérations de base de données.

  • Le stockage d'objets ne garantit pas que vous recevrez la dernière version du fichier lors de la demande de lecture. En effet, les mises à jour propagées sur tous les emplacements ne sont pas les plus récentes ou (éventuellement cohérentes) car les données ne sont pas constamment modifiées.

  • Pour les organisations qui donnent la priorité aux performances de stockage, le stockage objet offre des performances d'activité d'E/S lentes pour les charges de travail sur l'ensemble du stockage. La faute à l'architecture basée sur les objets qui nécessite une analyse des métadonnées. Étant donné que les données sont regroupées avec des métabalises personnalisées, cela ralentit les performances des applications et des flux de travail.

Bloc de stockage

Le stockage par blocs (également connu sous le nom de stockage au niveau des blocs) est la forme la plus simple de technologie de stockage de données utilisée pour stocker des données structurées telles que des bases de données, des applications, etc. Systèmes de réseaux de stockage (SAN) ou des environnements de stockage basés sur le cloud. Ainsi, lorsque vous achetez le stockage SAN/bloc, vous obtenez une architecture de stockage à grande vitesse dans laquelle les données sont stockées sous forme de morceaux de taille fixe appelés blocs.

Dans la technologie de stockage par blocs, chaque bloc est divisé en blocs de taille égale qui fonctionnent comme des disques durs individuels dans un PC. Ici, les blocs sont contrôlé par un système d'exploitation de serveur externe qui vous permet d'accéder à ces disques de stockage. À travers cela, vous avez la possibilité de stocker tout type d'application, notamment des fichiers, des bases de données, des volumes de machines virtuelles, etc. La meilleure partie est que vous pouvez même partager les fichiers de stockage ou sauvegarder vos données placées dans le stockage en bloc à l'aide d'outils tiers pris en charge ou d'outils de sauvegarde natifs du système d'exploitation. Un bon exemple de stockage en bloc AWS is Amazon Elastic Block Store (EBS) qui est un service de stockage de blocs persistant conçu pour Amazon Elastic Cloud Compute (EC2).

Méthodes d'accès

Le système d'exploitation client contrôle le bloc via des protocoles hautes performances tels que Fibre Channel et Internet Small Computer Systems Interface (iSCSI). Ainsi, le stockage est facilement accessible. Encore une fois, le SAN place ces blocs sur plusieurs stockages nœuds. Cette permet d'accéder aux données de stockage de bloc plus rapide, surtout lorsque l'application est locale.

Un autre point clé est que chaque bloc a son adresse d'identification unique qui vous permet de rechercher un objet spécifique ou de récupérer rapidement les données du bloc. Étant donné que le système d'exploitation peut directement lire/écrire/réécrire les blocs selon les besoins, vous pouvez facilement configurer, gérer et organiser les données en tant que système de fichiers (structure) ou structure spécifique à l'application. En outre, le stockage basé sur les objets repose sur le protocole du système de fichiers (NTFS, XFS ou ext4), ce qui signifie que vous pouvez facilement modifier les blocs pour accéder aux blocs spécifiquement requis tout en conservant l'ancienne version. C'est là que le stockage par blocs gagne en vitesse d'E/S.

Cas d'usage

  • Créez un volume de stockage brut pour n'importe quelle application- Avec le stockage par blocs, vous pouvez créer des disques durs individuels pour n'importe quelle application telle qu'une base de données, des fichiers, un système de fichiers VM, etc.

  • Baies RAID- Vous pouvez utiliser des systèmes de stockage par blocs en tant que volumes RAID (*RAID est une technologie de stockage de virtualisation des données) qui renforcent la protection des données. Cela se fait en configurant des disques individuels dans des matrices RAID.

  • Opérations d'E/S cohérentes- Vous pouvez utiliser le stockage par blocs pour les applications orientées base de données qui nécessitent une très faible latence et des opérations de stockage cohérentes E/S (entrée/sortie ou lecture/écriture).

  • Serveurs de messagerie- Prise en charge du stockage au niveau des blocs Microsoft Exchange pour la messagerie serveurs, contrairement aux systèmes de stockage de fichiers NAS.

  • Serveurs VMware- En utilisant le stockage au niveau des blocs, vous pouvez déployer des serveurs VMware pour stocker des volumes de systèmes de fichiers VM (VMFS).

  • Démarrage- Vous pouvez utiliser une architecture de stockage par blocs pour démarrer un système d'exploitation ou un serveur externe directement à partir du stockage par blocs.

Pourquoi le stockage en bloc pour les entreprises ?

Alors pourquoi stockage de niveau bloc a du sens pour l'environnement informatique ? Voici quelques raisons d'être un choix populaire :

  • Polyvalence- Vous pouvez formater le stockage au niveau des blocs pour accepter n'importe quel système de fichiers utilisable. Par exemple, les serveurs VMware utiliseront VMFS ; pour exécuter Windows, NTFS est le format principal.

  • Ne cédez plus à la sirène - Le stockage en bloc permet une configuration rapide pour mettre à jour la capacité de stockage. Vous pouvez ajouter des volumes de stockage ou déplacer le stockage entre les serveurs sans sacrifier les performances.

  • Performances de données d'E/S rapides- Les mécanismes de stockage par blocs prennent en charge les protocoles de fichiers sous-jacents (NFS, CIFS, ext3/ext4 et autres) pour un accès rapide aux données d'E/S et une faible latence pour les applications hautes performances. Ainsi, vous pouvez effectuer des opérations d'E/S à haute activité telles que la mise en cache, les opérations de base de données, les fichiers journaux, etc.

  • Ajouter de la capacité de stockage- Vous pouvez facilement passer à un stockage à vitesse standard en ajoutant un stockage hautes performances pour les clients.

  • Payez à l'utilisation- Il vous suffit de payer pour l'espace de stockage de bloc que vous avez alloué. Cela signifie que vous pouvez facilement attacher/détacher ou rattacher un volume de stockage de bloc qui réduit vos coûts.

  • Performances évolutives- Étant donné que le volume de stockage de blocs fonctionne indépendamment avec des blocs de données distincts, vous pouvez créer des volumes de blocs supplémentaires pour évoluer. Les performances évoluent avec la taille du disque ou la limite des instances de VM. La bonne nouvelle est que vous n'avez pas à payer pour plus de capacité de calcul.

  • Gestion facile- Vous pouvez facilement gérer l'accès et contrôler les privilèges en tant qu'hôte dans le système d'exploitation ou bloquer les volumes de stockage contrôlent directement les autorisations de données.

Pourquoi le stockage par blocs n'est pas toujours le meilleur choix ?

Le stockage en bloc peut ne pas être la meilleure alternative pour certains cas.

  • Un client connecté à Internet ne peut à aucun moment télécharger un fichier stocké dans le stockage de blocs. En effet, l'architecture de stockage par blocs est limitée à la capacité de volume spécifiée comme limites par défaut. Cependant, les clients peuvent demander des limites croissantes s'ils ont besoin d'étendre la capacité au-delà des limites par défaut.

  • Contrairement à la tarification par niveau ou par volume, la tarification du volume de stockage en bloc complet est prédéfinie. C'est-à-dire que pour accéder à une seule donnée, vous devez payer indépendamment pour l'intégralité de l'espace de stockage en bloc qui comprend le volume de données stockées, les types d'opérations effectuées et le coût de transfert de données.

  • La distribution de fichiers est complexe et coûteuse dans le stockage de blocs car chaque unité de données est divisée et stockée séparément. Cela conduit à un gaspillage des coûts d'infrastructure et à une utilisation inefficace des ressources.

Le tableau de comparaison suivant résume la différence entre le stockage de blocs et le stockage d'objets. Regarde.

Stockage d'objets
Bloc de stockage
Les données sont stockées sous forme d'objets dans des compartiments évolutifs. Les données sont stockées sous forme de blocs de taille fixe.
Peut évoluer à l'infini jusqu'aux pétaoctets et au-delà. Évolutivité limitée avec des blocs de taille fixe selon les besoins.
Avec plus de contexte pour les données (métadonnées), vous pouvez facilement organiser, localiser ou récupérer des données. Pas de métadonnées.
Les données non structurées peuvent être stockées efficacement dans plusieurs emplacements géographiques. Plus la distance entre les stockages est grande, plus la latence est élevée.
Meilleures performances pour le contenu non structuré et un débit de flux élevé. Meilleures performances pour la base de données relationnelle et les données transactionnelles.
Connectivité API basée sur HTTP(S). Accessible via Fibre Channel et Internet Small Computer Systems Interface (iSCSI).
Capacité de stockage de fichiers illimitée. Peut ajouter des nœuds pour augmenter la capacité.
Idéal pour les fichiers statiques et les applications telles que les sauvegardes de données, le contenu statique, les images d'archives, le contenu multimédia riche (vidéos, images ou musique). Idéal pour les applications telles que les bases de données d'entreprise et les données transactionnelles qui nécessitent des IOPS élevées et une faible latence.

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