Blog

オブジェクト ストレージとブロック ストレージの理解

ブロック、ファイル ストレージ、またはオブジェクト — 今日のデータ ストレージ環境に適した基本的なストレージ システムはどれですか?

多分残ってる 最も経験豊富なITストレージ管理者でさえ 彼らの頭を掻く。

理由? エンタープライズデータストレージテクノロジーの選択肢は、ブロック、ファイルストレージ、オブジェクトであり、衝突するのはオブジェクトストレージとブロックストレージの議論であることがよくあります。 大規模なデータのせいにして、将来のデータストレージを大きな課題にします。 さらに、ユースケースに基づいてデータを処理、保存、アクセスします。各タイプのアーキテクチャの展開のためにデータが複雑さを増すと想像してみてください。

では、データをどこに保存することを選択しますか? そこからどのようなビジネス価値を引き出すことができますか?

この記事では、オブジェクトベースのストレージとブロックベースのストレージについて説明します。 ブロックベースおよびオブジェクトベースのストレージをサポートするアクセス方法 テクノロジー、そのユースケース、ビジネスにどのように適合するか、そしてなぜ常に最良の選択であるとは限らないのか。

では、ブロック ストレージとオブジェクト ストレージの違いは何ですか? 探検しましょう。

オブジェクト記憶域

オブジェクト ベースのストレージは、オブジェクト ストレージとも呼ばれます。これは、フラット メモリ モデルを使用してデータまたはオブジェクトの個別のユニットを分離されたコンテナーとして格納するデータ ストレージ アーキテクチャです。 これらの隔離されたコンテナはバケットと呼ばれます。 フラット構造は単一の自己完結型リポジトリのように機能し、各オブジェクトは複数のネットワーク化されたシステム間で同等のアクセスで保存されます。 最良の部分は、データの物理的な場所を知らなくてもオブジェクトの位置を特定できることです。

これは、すべてのオブジェクトが XNUMX つの重要な属性を備えているためです。

  1. データ。 家族の写真、音楽、ビデオ、5,00000 ページのマニュアル ドキュメント ファイルから、構造化されていないデータまで、あらゆるものを保存できます。

  2. データを説明する関連メタデータ (年齢、プライバシー、アクセスの偶発事象などの詳細を含む); そして

  3. OS が分散システム上でそれを特定できるようにするための一意の ID アドレスを含むカスタム識別子。

アクセス方法

アクセス方法は、ストレージ管理者にとって、Object Storage テクノロジーを動かす技術的な利点です。 Object Storage プラットフォームでは、アクセスに Representational State Transfer (RESTful) API に依存する HTTP アプリケーション プログラミング インターフェイス (API) を介してオブジェクトにアクセスできます。 ファイルを取得する場合は、API リクエストをクラウド ブロック ストレージに送信して、目的のオブジェクトを見つけます。 これにより、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です。 さらに、オブジェクトを複数の地理的位置に分散できます。 これにより、オブジェクトを異なる層や異なる地域間で移動することができます。

良いニュース つまり、メタデータを定義できます。つまり、データの各部分に識別子を追加して、より多くのコンテキストを構築できます。. オブジェクトのメタデータ情報がわかれば、簡単にクエリを実行できます。 さらに、ファイル情報を使用してファイルを分類/整理し、簡単にインデックスを作成して、必要なときにいつでもデータを取得するためにアクセスできます。 そしてビッグデータ分析にとって、チャンスは無限大です!

ただし、オブジェクトデバイスに精通しているOSサーバーを介して、マウントされたドライブボリュームとしてこのデータに直接アクセスできます。 クラウドのマーケットリーダーであるAWSが提供する アマゾンS3 which オブジェクトストレージオファリングです。

ユースケース

  • 非構造化データ- オブジェクトストレージは階層をたどらないため、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、地理的な場所に分散された静的Webコンテンツなどのデータを保存するのに理想的です。

  • クラウドアプリケーション開発- HTTPSAPIを介してオブジェクトストレージにアクセスできます。 そのため、ビッグデータ分析のために保存、タグ付け、分析できる大規模なデータを使用してネイティブシステムアプリケーションを構築できます。

  • アーカイブ保管- 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の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、およびデータベース ダンプをバックアップできます。

  • オブジェクトは複数回読み取ることができます- オブジェクト ストレージ データは一度だけ書き込まれますが、複数のクライアントから読み取ることができます。 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ることができるため、グローバルに分散したリッチ 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- オブジェクト ストレージを使用して、大量の静的および非構造化データを管理できます。 例えば. 画像、ビデオ ファイル、音楽、またはトランザクション レコード。

なぜ企業向けのオブジェクトストレージなのか?

オブジェクト ストレージとブロック ストレージの違いに関しては、前者が非構造化データ ストレージの実行可能なオプションとして勝ちます。 日々増え続ける大量の非構造化データを整理、管理、検索するのは複雑です。 これが、オブジェクト ストレージが、ビジネス目標の開発に役立つ、大容量ストレージからデータ インサイトを抽出し、地理的に分散するのに意味がある場所です。

選んだ理由は以下 オブジェクトストレージテクノロジー ブロック レベルのストレージとオブジェクト レベルのストレージのシナリオでは、次のようになります。

検索性- オブジェクト自体に存在するメタデータは、広範な検索結果を生成します。 たとえば、特定の条件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、時間の経過とともに属性を追加できます。

無制限のスケーラビリティ- オブジェクト ストレージでは、ノードを追加することで水平方向にスケール アウトできます。 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、オブジェクト データの高可用性が保証されます。 そのため、クラスタにノードを追加することでより多くのストレージ スペースを活用し、企業のニーズに応じてストレージ システムをスケールアップおよびスケールダウン (ストレージ ユニットの追加/削除) できるようになりました。

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に入ります。 個々のオブジェクトはすべて、基になるデータにコンテキストを追加しながら、関連性をサポートするメタデータでタグ付けされています。 これにより、ビッグデータから実用的な洞察を抽出できます which 従来のブロックからは期待できません。

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データストレージの分散アクセス機能を大いに活用できます! 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す。 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、 できるだけではありません データを特定、移行、保護するだけでなく、オンプレミスとクラウドのストレージ層間でデータの負荷を分散します。 企業の場合、これにより容量、コスト、可用性、コンプライアンスが最適化され、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: 大きなファイル、顧客データ、および構造化されていないエンタープライズ 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スケーリングできます。 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ます。これは、企業にとって非常に魅力的なオプションです。

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 を介して行われるため、アプリケーションに簡単に統合できます。 これで、モバイル、レスポンシブ、さらには従来のアプリ開発用のクラウド ネイティブ アプリケーションを構築、開発、デプロイできます。

オブジェクトストレージが常に最良の選択ではないのはなぜですか?

オブジェクト ベースのストレージとブロック ベースのストレージを理解するには、オブジェクト ストレージが適してい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、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、ファイルを簡単に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。 今後は、データベース操作には適していません。

  • オブジェクト ストレージは、読み取り要求時にファイルの最新バージョンを受け取ることを保証するものではありません。 これは、データが常に変更されているわけではないため、すべての場所に伝達された更新が最新ではないか (結果整合性) 常にないためです。

  • ストレージ 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 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のせいにしてください。 データはカスタマイズされたメタタグと一緒にバンドルされているため、アプリケーションと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ます) 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を格納するために使用される最も単純な形式のデータ ストレージ テクノロジです。 ストレージエリアネットワーク(SAN)システム またはクラウドベースのストレージ環境。 したがって、SAN /ブロックストレージを購入すると、 貴社 データがブロックと呼ばれる固定サイズのチャンクとして格納される高速ストレージアーキテクチャを取得します。

ブロックストレージテクノロジでは、各ブロックが同じサイズのブロックに分割され、PCの個々のハードディスクドライブとして機能します。 ここで、ブロック   これらのストレージ ドライブにアクセスできる外部サーバー OS によって制御されます。 これを通して、 ファイル、データベース、VM ボリュームなど、あらゆる種類のアプリケーションを柔軟に保存できます。 最良の部分は、サポートされているサードパーティ ツールまたは OS ネイティブ バックアップ 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できることです。 ブロック ストレージ AWS の良い例 is Amazon エラスティック ブロック ストア (EBS) これは、Amazon Elastic Cloud Compute(EC2)用に設計された永続ブロックストレージサービスです。

アクセス方法

クライアント オペレーティング システムは、ファイバー チャネルや Internet Small Computer Systems Interface (iSCSI) などの高性能プロトコルを介してブロックを制御します。 そのため、ストレージに簡単にアクセスできます。 繰り返しますが、SAN はこれらのブロックを複数のストレージに配置します。 ノード。 この ブロックストレージデータにアクセスします 速いです、特にアプリケーションがローカルの場合。

もう 4 つの重要なポイントは、各ブロックに固有の ID アドレスがあり、特定のオブジェクトを検索したり、ブロック データをすばやく取得したりできることです。 OS は必要に応じてブロックを直接読み書きすることができるため、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、および整理できます。 さらに、オブジェクトベースのストレージはファイルシステム プロトコル (NTFS、XFS、または extXNUMX) に依存しています。 ブロックを変更する 古いバージョンを保持しながら、特に必要なブロックにアクセスします。 これは、ブロックベースのストレージがI / O速度で勝つところです。

使用事例

  • あらゆるアプリケーションの未加工ストレージ ボリュームを作成 - 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、データ保護を強化するRAIDボリューム(* RAIDはデータ仮想化ストレージテクノロジー)として使用できます。 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、非常に低遅延で一貫性のあるストレージ操作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。

  • メールサーバー- ブロックレベルのストレージのサポート 電子メール用の Microsoft Exchange NAS ファイル ストレージ システムとは異なり、サーバー。

  • VMware サーバー-ブロックレベルのストレージを使用して、VMファイルシステム(VMFS)ボリュームを格納するための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して、オペレーティングシステムまたは外部サーバーをブロックストレージから直接起動できます。

なぜ企業向けのストレージをブロックするのですか?

なぜ ブロックレベルのストレージ IT環境にとって意味があるか? 以下は、人気のある選択肢であるいくつかの理由です。

  • 汎用性- 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 が主要なフォーマットです。

  • 柔軟性- ブロック ストレージにより、ストレージ容量を更新するための迅速な構成が可能。 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、高性能アプリケーションの高速 I/O データ アクセスと低遅延のために、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- お客様向けの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。

  • 従量課金制 - 割り当てたブロックストレージスペースの料金を支払うだけです。 つまり、ブロックストレージボリュームを簡単に取り付け/取り外しまたは再取り付けできるため、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 ブロックで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スケーリングします。 良いニュースは、コンピューティング機能を追加するために料金を支払う必要がないことです。

  • 簡単な管理- 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のアクセス許可を直接制御するため、アクセスと制御の権限を簡単に管理できます。

なぜブロックベースのストレージであり、常に最良の選択ではないのですか?

一部のインスタンスでは、ブロック ストレージが最適な代替手段ではない場合があります。

  • インターネットに接続されたクライアントは、ブロックストレージに保存されているファイルをいつでもダウンロードできません。 これは、ブロックストレージアーキテクチャがデフォルトの制限として指定されたボリューム容量に制限されているためです。 ただし、デフォルトの制限を超えて容量を拡張する必要がある場合は、制限の引き上げを要求できます。

  • 階層ベースまたはボリュームベースの価格設定とは異なり、ブロックストレージ全体のボリューム価格は事前定義されています。 つまり、XNUMX つのデータにアクセスするには、保存されたデータの量、実行される操作の種類、およびデータ転送コストを含むブロック ストレージ スペース全体に対して個別に支払う必要があります。

  • ブロック ストレージでは、データの各ユニットが分割されて個別に保存されるため、ファイルの分散は複雑でコストがかかります。 これは、インフラストラクチャ コストの浪費とリソースの非効率的な使用につながります。

次の比較表は、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ものです。 見てください。

オブジェクト記憶域
ブロックストレージ
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。
ペタバイト以上に無限に拡張できます。 要件に応じた固定サイズのブロックによる限定的なスケーラビリティ。
データ (メタデータ) へのコンテキストが増えると、データを簡単に整理、検索、または取得できます。 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効率的に保存できます。 ストレージ間の距離が大きいほど、レイテンシは高くなります。
非構造化コンテンツと高ストリーム スループットに最適なパフォーマンス。 リレーショナル データベースとトランザクション データの最高のパフォーマンス。
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)を介してアクセスできます。
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、画像、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 と低レイテンシー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。

Zmanda による効果的なストレージのバックアップと復元

どちらのストレージ オプションでも、 長期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、使用頻度の低いデータ、またはまったくアクセスされないが、貴重な保管場所を消費するデータに当てはまります。 しかし、プライマリ ストレージが使用できなくなった場合はどうなりますか? リラックス! これで、データの完全なセットに簡単にアクセスして復元したり、仮想マシンを起動してバックアップ サーバーにデータを数分で保存したりできます。

これを考慮して、 ズマンダ 包括的なストレージ、バックアップ、および DR機能 オブジェクト全体およびブロックストレージアプライアンス。 バックアップしたデータを、選択したオフサイトの場所に複製できます。

現在、Zmandaバックアップエンジンは、長期データストレージ用に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。

それらを試してみてください! または、あなたがまだ 間で引き裂かれた 理想的なスケーラブルなストレージソリューションとしてのアーキテクチャアプローチのタイプとして、お客様のニーズに合わせたハイブリッド/コンバージドソリューションをご用意しています。 連絡する TCO (総所有コスト) を削減しながら各ソリューションをどのように活用するかを理解するために、ぜひご協力ください。