ブロック ストレージとオブジェクト ストレージ、どちらが今日のデータ ストレージ環境に適していますか?
この質問には、最も経験豊富な IT ストレージ管理者でも頭を悩ませたことがあるでしょう。 理由？ エンタープライズ データ ストレージの選択肢はブロック、ファイル ストレージ、オブジェクトであるため、多くの場合、衝突するのはブロック ストレージとオブジェクト ストレージの議論です。 将来のデータストレージが大きな課題となるのは、大規模なデータのせいです。 ユースケースに基づいてデータを処理し、保存し、アクセスする - それぞれのタイプのアーキテクチャの展開において、データがどれほど複雑になるかを想像してみてください。
この記事では、ブロック ストレージとオブジェクト ストレージ、アクセス方法、およびその使用例について説明します。 繰り返しますが、それぞれに独自の機能と制限があります。 この記事では、それらがビジネスに最適に適合する方法と、それらが必ずしも最良の選択ではない理由を理解するためにさらに深く掘り下げてみましょう。
飛び込む準備はできていますか? 探検してみましょう。
オブジェクト記憶域
T簡単に言えば、オブジェクト ストレージは、個別のデータ ユニットまたはオブジェクトを分離されたコンテナとして保存できるデータ ストレージ アーキテクチャです。 オブジェクト ストレージはフラットなアドレス構造を持っているため、複数のネットワーク システムにわたって均等なアクセスで各オブジェクトを保存できます。 このようなストレージを使用する最大のメリットは、データの物理的な場所がわからなくてもオブジェクトの場所を特定できることです。 オブジェクト ストレージがもたらす一連の属性のおかげで。 これらは：
- データ。 家族の写真、音楽、ビデオ、5,00000 ページのマニュアル文書ファイルから非構造化データまで、保存したいものは何でも保存できます。
- 関連するメタデータ データを説明するもの (年齢、プライバシー、アクセスの偶発性などの詳細を含む)。 そして
- カスタム識別子 これには、OS が分散システム上でその ID を見つけられるようにするための一意の ID アドレスが含まれています。
アクセス方法
オブジェクト ストレージでは、Representational State Transfer (RESTful) API に依存するオブジェクトにアクセスするために API を使用することを認識することが重要です。 その結果、アーカイブされたファイルをより速く取得したい場合は、API リクエストをクラウド ブロック ストレージに簡単に送信して、目的のオブジェクトを見つけることができます。 このため、オブジェクトベースのストレージはパブリック クラウドのワークロードに最適な選択肢となります。 さらに、オブジェクトをさまざまな層に移動することにより、複数の地理的場所にオブジェクトを分散できます。
興味深いことに、オブジェクト ストレージを使用すると、ファイル情報を使用してファイルを分類/整理し、インデックスを付けて、必要なときにいつでもデータを取得できます。 ただし、オブジェクトデバイスと互換性のある OS サーバーを介してドライブボリュームをマウントすることで、このデータにアクセスできます。 たとえば、クラウドの市場リーダーである AWS は、 アマゾンS3 はオブジェクト ストレージ製品です。
ユースケース
非構造化データの保存
オブジェクト ストレージは階層に従わないため、地理的な場所に分散されたマルチメディア コンテンツ、ファイル、フォルダー、アーカイブ、静的 Web コンテンツなどのデータを保存するのに最適です。
クラウドアプリケーション開発
オブジェクト ストレージはネットワークを分散することでアプリケーションの可用性を高めます。 その結果、ネイティブ システム アプリケーションを簡単に構築および開発することができます。 さらに、ビッグデータ分析のためにデータを簡単に保存、タグ付け、分析できます。
アーカイブストレージ
オブジェクト ストレージを使用すると、頻繁に更新される非構造化データをスケーリングするためにストレージ ノードを追加できます。 これにより、インスタント アクセスを維持しながらファイルをアーカイブできます。
ファイルのバックアップ
オブジェクト ストレージを使用して、ファイル、ログ ファイル、データベース ダンプをバックアップできます。
データは複数回読み書き可能
オブジェクトストレージでは、一度書き込まれたデータを複数のデバイスで読み取ることができます。 これは、複数のクライアントがすべての場所でデータにアクセスして読み取り/書き込みできるため、グローバルに分散されたリッチ メディア ストレージに非常に適しています。
静的データ用に最適化
データは一度書き込まれた後、何度でも読み取ることができます。 今後は、オブジェクト ストレージを使用して、大量の静的データや非構造化データを管理できるようになります。 たとえば、画像、ビデオ ファイル、音楽、またはトランザクション記録をオブジェクトとして保存できます。
ビジネスにオブジェクト ストレージを使用する理由
ブロック ストレージとオブジェクト ストレージの違いに関して言えば、非構造化データ ストレージとしては前者が優先されます。 実際、非構造化データは整理、管理、検索が複雑です。 ここで、メタデータを使用して大容量ストレージからデータの洞察を抽出するオブジェクト ストレージが意味を持ちます。
選んだ理由は以下の通り オブジェクトストレージテクノロジー ストレージのニーズに合わせて:
検索性：
オブジェクト自体に存在するメタデータにより、広範な検索結果が得られます。 たとえば、特定の基準を満たす特定の種類のファイルを検索できます。 また、メタデータをオブジェクトに関連付けるデータベースを構築することなく、カスタム メタデータを簡単に作成し、時間をかけて属性を追加することができます。
無制限のスケーラビリティ:
オブジェクト ストレージを使用すると、複数のノードを追加してストレージ領域を活用することで、大量のデータを保存できます。 したがって、高密度サーバーを組み合わせて適合させることで、オンデマンドのスケーラビリティに対応できます。 これにより、同じオブジェクトの複数のコピーが複数のノードに分散されるため、データの高可用性が確保されます。
ビッグデータ分析：
ビッグ データ分析を活用するには、オブジェクト ストレージを利用します。 これは、基礎となるデータにさらにコンテキストを追加することで関連性を提供するメタデータが個々のオブジェクトにタグ付けされているためです。 したがって、従来のブロックでは期待できない実用的な洞察をビッグデータから抽出できます。
地理的に分散されたストレージ:
マルチペタバイト規模のビッグタイムデータストレージの分散アクセス機能を活用できます。 拡張可能なメタデータとオブジェクト ストレージの地理的な柔軟性のおかげで。 キーワード検索可能なグローバル名前空間を使用すると、データを簡単に検索、移行、保護できます。 もう XNUMX つの重要な点は、ワークロードが分散されるため、強力な機能をサーバー全体に展開できることです。 これにより、容量、コスト、可用性が最適化されるだけでなく、コンプライアンス要件も満たされるため、ビジネス目標の達成に役立ちます。
大量のデータ ストレージのニーズに対応します。
大きなファイル、顧客データ、非構造化エンタープライズ データをストレージ プールに保存できます。 数百ペタバイトのデータを拡張できます。 これにより、フラットな名前空間によるスケーリングの制限がなくなり、企業にとって非常に魅力的なオプションとなります。
HTTP(s) プロトコルを使用したアプリケーション開発:
オブジェクト ストレージは HTTP(s) プロトコル経由のアクセスをサポートしているため、すべてのリクエストが HTTP(s) API 経由で行われるため、アプリケーションに簡単に統合できます。 そのため、モバイル、レスポンシブ、さらには従来のアプリ開発のためのクラウドネイティブ アプリケーションを構築、開発、デプロイできるようになりました。
オブジェクト ストレージが常に最良の選択とは限らないのはなぜですか?
ブロック ストレージとオブジェクト ストレージを理解するには、オブジェクト ストレージが適さないインスタンスを評価する必要があります。 どうぞ。
- オブジェクト ストレージでは、オブジェクトはファイルの一部ではなくファイル全体の読み取り/書き込みまたは上書きを行うように設計されているため、ファイルを変更することはできません。 ファイル全体の新しいリビジョンをアップロードする場合、IO パフォーマンスに影響します。 今後、これはデータベース操作には不適切な選択となります。
- オブジェクト ストレージでは、読み取りリクエスト時に最新バージョンのファイルを受け取ることは保証されません。 これは、データが常に変更されるわけではないため、すべての場所に分散される更新は常に最新ではなく、(結果整合性も) 保てないためです。
- ストレージのパフォーマンスを優先する組織の場合、オブジェクト ストレージは、ストレージ全体のワークロードに対して遅い I/O アクティビティのパフォーマンスを提供します。 メタデータ分析を必要とするオブジェクトベースのアーキテクチャが原因です。 データはカスタマイズされたメタタグとともにバンドルされるため、アプリケーションやワークフローのパフォーマンスが低下します。
ブロックストレージ
ブロック ストレージ (ブロック レベル ストレージとも呼ばれる) は、データベースやアプリケーションなどの構造化データの保存に使用されるデータ ストレージ テクノロジの最も単純な形式です。 ストレージ エリア ネットワーク (SAN) システム、複雑なファイルやアプリケーションをより高速なパフォーマンスで保存できます。 構造化されたワークロードのおかげで、データにより速くアクセスできるようになります。 ただし、ローカルにアクセスされるストレージとアプリケーションはサポートされます。
ブロック ストレージ テクノロジでは、各ブロックを同じサイズのブロックに分割し、PC の個々のハード ディスク ドライブのように機能させることができます。 ここで、ブロックは外部サーバー OS によって制御され、ストレージ ドライブへのアクセスが可能になります。 これにより、ファイル、データベース、VM ボリュームなどを含むあらゆる種類のアプリケーションをより柔軟に保存できるようになります。 さらに、サポートされているサードパーティ ツールを使用して、ストレージ ファイルを共有したり、ブロック ストレージに配置されたデータをバックアップしたりすることもできます。 たとえば、AWS は Amazon エラスティック ブロック ストア (EBS) は、Amazon Elastic Cloud Compute (EC2) 用に設計された永続的なブロック ストレージ サービスです。
アクセス方法
高パフォーマンスのワークロードの復元が心配な場合は、ブロック ストレージが解決します。 ブロックレベルのデータへのアクセスは、ファイバー チャネルやインターネット スモール コンピューター システム インターフェイス (SCSI) などの高性能プロトコルを使用して簡素化され、データ アクセスが高速化されます。
興味深いことに、各ブロックには固有の ID アドレスがあり、これにより、特定のデータにアクセスしたり、特定のデータを検索したり、ブロック データを迅速に取得したりすることができます。 OS は必要に応じてブロックを直接読み取り/書き込み/再書き込みできるため、データを (構造) ファイル システムまたはアプリケーション固有の構造として簡単に構成、管理、整理できます。
そのため、ソフトウェアのオーバーヘッドを削減しながら、データ集約型のアプリケーションを簡単に復元できるようになりました。 また、簡単に ブロックを修正する 古いバージョンをそのまま維持しながら、特に必要なブロックにアクセスします。
使用事例
任意のアプリケーション用の RAW ストレージ ボリュームを作成する
ブロック ストレージを使用すると、データベース、ファイル、VM ファイル システムなどのアプリケーション用に個別のハード ドライブを作成できます。
RAIDアレイ
ブロックストレージシステムをRAIDボリューム（※RAIDとはデータ仮想化ストレージ技術）として採用し、データ保護を強化できます。 これは、個々のディスクを RAID アレイに構成することによって行われます。
一貫した I/O 操作
ブロック ストレージは、非常に低い待機時間と一貫したストレージ操作 I/O (入力/出力または読み取り/書き込み) を必要とするデータベース指向のアプリケーションに使用できます。
電子メールサーバー
ブロックストレージを使用すると容量を追加できるため、ブロックストレージを使用してメールサーバーなどを処理できます。 Microsoft Exchangeの.
VMwareサーバー
ブロックレベルのストレージを使用すると、VM ファイルシステム (VMFS) ボリュームを保存するために VMware サーバーを展開できます。
ブート
ブロック ストレージ アーキテクチャを使用すると、ブロック ストレージからオペレーティング システムや外部サーバーを直接起動できます。
ビジネスにブロックストレージを使用する理由
ブロックレベルのストレージが IT 環境に適しているのはなぜですか?
ストレージ メディアとしてブロックが一般的な選択肢となる理由は次のとおりです。
多才
ブロックレベルのストレージをフォーマットして、使用可能なファイルシステムを受け入れることができます。 たとえば、VMware サーバーは VMFS を使用します。 Windows を実行する場合、NTFS が主な形式です。
柔軟性
ブロックストレージを使用すると、ストレージ容量を迅速に設定して更新できます。 パフォーマンスを犠牲にすることなく、ストレージ ボリュームを追加したり、サーバー間でストレージを移動したりできます。
高速 I/O データ パフォーマンス
ブロック ストレージ メカニズムは、基盤となるファイル プロトコル (NFS、CIFS、ext3/ext4 など) をサポートし、高速 I/O データ アクセスと高性能アプリケーションの低遅延を実現します。 そのため、キャッシュ、データベース操作、ログ ファイルなどのアクティビティの高い IO 操作を実行できます。
ストレージ容量を追加する
顧客向けに高性能ストレージを追加することで、標準速度のストレージに簡単にアップグレードできます。
使用時に支払う
割り当てられたブロック ストレージ スペースの料金だけを支払う必要があります。 つまり、ブロック ストレージ ボリュームの取り付け/取り外し、または再取り付けを簡単に行うことができ、コストを抑えることができます。
スケールアウトパフォーマンス
ブロック ストレージ ボリュームは個別のデータ ブロックと独立して動作するため、追加のブロック ボリュームを作成してスケールアウトできます。 パフォーマンスは、ディスク サイズまたは VM インスタンスの制限に応じて変化します。 良いニュースは、より多くのコンピューティング能力に対して料金を支払う必要がないことです。
容易な管理
オペレーティング システムのホストまたはブロック ストレージ ボリュームがデータ アクセス許可を直接制御するため、アクセスと制御権限を簡単に管理できます。
ブロックベースのストレージが必ずしも最良の選択ではないのはなぜですか?
ブロック ストレージは、インスタンスによっては最適な代替手段ではない場合があります。 その理由は次のとおりです。
- ブロック ストレージ アーキテクチャにはメタデータがないため、データ分析の機能は限られています。 したがって、メタデータを個別に保存したい場合は、追加のデータベースが必要になります。 これにより、クライアントが他のサーバーから特定のファイルに同時にアクセスすることが制限されます。
- 階層ベースの価格設定とは異なり、ブロック ストレージ ボリューム全体の価格設定は事前に定義されています。 つまり、XNUMX つのデータにアクセスするには、保存されるデータの量、実行される操作の種類、データ転送コストを含むブロック ストレージ スペース全体の料金を支払う必要があります。 実際、これにより、パフォーマンスを向上させるためにストレージ容量を最適化すると、かなりのコストがかかります。
- ブロック ストレージでは、データの各単位が分割されて個別に保存されるため、ファイルの分散が複雑になります。 その結果、コンピューティング インスタンスのインフラストラクチャ コストが大幅に無駄になる可能性があります。 さらに、リソースの非効率な利用につながる可能性もあります。
- ブロック ストレージの SAN 環境では、データを保存するために高価なハードウェアが必要となるため、ストレージのニーズを満たすためにコストが高くなります。
ブロック ストレージとオブジェクト ストレージの違いをまとめた比較表を簡単に見てみましょう。
| データはスケーラブルなバケットにオブジェクトとして保存されます。 | データは固定サイズのブロックとして保存されます。 |
| ペタバイト以上まで無限に拡張できます。 | 要件に応じて固定サイズのブロックを使用するため、スケーラビリティが制限されます。 |
| データのコンテキスト (メタデータ) が増えると、データを簡単に整理、検索、取得できます。 | メタデータはありません。 |
| 非構造化データは、複数の地理的場所にまたがって効率的に保存できます。 | ストレージ間の距離が離れるほど、待ち時間は長くなります。 |
| 非構造化コンテンツと高いストリーム スループットに対して最高のパフォーマンスを発揮します。 | リレーショナル データベースとトランザクション データに対して最高のパフォーマンスを発揮します。 |
| HTTP(S) ベースの API 接続。 | ファイバー チャネルおよびインターネット スモール コンピューター システム インターフェイス (iSCSI) 経由でアクセスできます。 |
| 無制限のファイルストレージ容量。 | ノードを追加して容量を増やすことができます。 |
| データ バックアップ、静的コンテンツ、アーカイブ画像、リッチ マルチメディア コンテンツ (ビデオ、写真、または音楽) などの静的ファイルおよびアプリケーションに最適です。 | 高 IOPS と低遅延を必要とするエンタープライズ データベースやトランザクション データなどのアプリケーションに最適です。 |
あるストレージが他のストレージをどのように追い越しているかがわかったので、オブジェクトベースのストレージが IT ストレージ環境により適していると言っても過言ではありません。 ただし、使いやすいストレージ オプションであれば、長期間のアーカイブのためにデータを保存する可能性があります。 これは、使用頻度が低いデータ、またはまったくアクセスされないデータにも当てはまりますが、貴重なストレージ場所を消費します。
ストレージ システムがどのようなものであっても、ストレージ システムの管理が不十分だとビジネス全体が危険にさらされる可能性があります。 データの完全なセットに簡単にアクセスしたりリカバリしたりできる、堅牢なバックアップおよびストレージ アーキテクチャが必要です。 ここでZmandaが役立ちます。
Zmanda を使用した効果的なストレージのバックアップとリカバリ
これを考慮して、 ズマンダ は、オブジェクトおよびブロック ストレージの包括的なストレージ、バックアップ、リカバリ向けに設計されています。 Zmanda を使用すると、バックアップしたデータをオフサイトの任意の場所に簡単に複製できます。 現在、Zmanda バックアップ エンジンは、長期データ ストレージとして次のタイプのオブジェクト ストレージ リポジトリをサポートしています。
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