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データを保護するためのブロック ストレージについて

ブロック ストレージ: プライマリ ワークロード向けの最新のエンタープライズ ストレージは、3 つの重要なパラメーターを目指しています。

  • 大規模ストレージ容量の迅速なプロビジョニング、

  • 必要なときにいつでもデータをすばやく取得できます。 そして

  • より速く、効率的で、安全で、信頼できるデータ転送。

幸いなことに、ブロック ストレージ システムは、 データベース、これらすべての要件を満たしています。 今日、ますます多くのビジネス 現実化するあらゆる種類のアプリケーションまたはファイル システムに対応するストレージの柔軟性と汎用性を実現しました。 適切なストレージ システムの選択は、特定のエンタープライズ ストレージ要件と、それらが IT 運用の速度とパフォーマンスに与える影響のみに依存します。 では、ブロック ストレージはどのような問題を解決するのでしょうか。 ブロック レベルのストレージ アーキテクチャ、その主な利点、ユース ケースについて知っておくべきことは次のとおりです。

ブロック レベルのデータ ストレージとは何ですか?

ブロック ストレージ/ブロック レベル ストレージは、ファイル システムまたはアプリケーション固有の構造の形式でデータを格納する IT ストレージ アーキテクチャの一種です。 IT プロフェッショナルは、データ ファイルをボリュームに保存し、ブロック ID (セクター番号など) を使用してそれらを整理できます。 データ ブロックは次の場所にデプロイされます。 NAS (ネットワーク接続ストレージ) )/ SAN (ストレージ エリア ネットワーク) ストレージ システムまたはクラウド プラットフォーム。

では、ブロックレベルのストレージが開発者に広く好まれる理由は何でしょうか? 上手、 ブロック ストレージ システムでは、データを独立した固定サイズのブロックまたはピースに分割し、各ブロックが個別のストレージ ハード ドライブとして機能します。 ブロック ストレージ デバイスは固定サイズの raw ストレージ容量を提供するため、サーバー オペレーティング システムに任意のサイズのボリューム ブロックを割り当てることでデータを保存できます。 それだけでなく、ブロック ストレージ テクノロジを使用すると、各ブロックをパーティション分割し、データを構成して任意のオペレーティング システムで動作するようにすることもできます。 ブロック ストレージは、任意の OS プラットフォームでマウントされたドライブ ボリュームとして機能するように構成または分割できます。 これは、より便利な場所であればどこでも、異なるシステム間でブロックを保存できることを意味します。

ブロック ストレージ システムの主な機能は次のとおりです。

  • ブロック ストレージは、データベース、トランザクション コンピューティング ログ、実行中の VM などの構造化またはトランザクション情報に最適です。これらは頻繁に変更されない静的ファイルであるためです。

  • 一意の識別子 (ID) には、基本的なファイル属性に限定されたオブジェクトに格納されているアドレスが含まれます。 これは、サーバー オペレーティング システムがこれらのデータ ブロックを追跡および管理するのに役立ちます。

  • 任意のオペレーティング システムで実行されているサーバーにクラウド ブロック ストレージ ボリュームを接続またはマウントできます。 ただし、パーティションを作成し、フォーマットしてから *マウントする必要があります。 (*マウントとは、ドライブまたはフォーマットされたパーティションをディレクトリに接続するプロセスです)。

  •   NAS またはネットワーク オペレーティング システム (NOS) は、ボリューム ドライブがサーバーにマウントされると、ブロック ストレージ ドライブの内容に直接アクセスできます。

  • エンドユーザーは、サーバーのオペレーティング システム上のマップされたドライブまたはローカル ハード ドライブとしてストレージ ブロック ボリュームにアクセスできます。

  • オペレーティング システムは、高速ファイバー チャネルまたは iSCSI 接続を介してブロックにアクセスできます。

ブロック ストレージはどのように機能しますか?

取消 オブジェクトストレージ、固定サイズのブロックに格納されるデータは高度に構造化されています。 これにより、データの索引付けと検索が容易になります。 各ブロックは、 分割可能なデータ 上の均等なサイズの複数のブロックにまたがって ストレージエリアネットワーク(SAN). ブロック ストレージを使用すると、ユーザー環境からデータを切り離すことができるため、ユーザーがデータにすばやくアクセスして取得できるように、データへの複数のパスを作成できます。 に基づく users' またはアプリケーションが取得を要求すると、SAN システムは適切なセクターからデータ ブロックを再構築またはマージし、チャンクを取得して、ファイルをユーザーまたはアプリケーションに提示します。 基盤となる SAN アプリケーションは、各ブロックを制御して、継続的なアクセス、変更、およびセキュリティを必要とするデータベースやトランザクションなどのアプリケーションを実行します。

もう XNUMX つの重要なポイントは、ブロック ストレージ テクノロジを使用して、一意の位置識別子を使用して追跡される操作を常に読み取り/書き込みできることです。 つまり あなたが言う 変更中のブロックまたはアプリケーションを上書きできます。 クラウドサーバーに様々なファイルシステムを作成している間、クラウドインスタンスを削除しても、古いバージョンは引き続き利用できます。

では、エンタープライズ アプリケーションはすべてのファイルをどこに保存する必要がありますか? 組織が実行しているワークロードのタイプに応じて、ブロック ストレージ システムをストレージ オプションとして選択すると、特定のユース ケースがカバーされます。 のぞいてみましょう。

ブロック ストレージの使用例

ブロック ストレージは、さまざまなユースケースに適しています。

  • 一貫したパフォーマンスを提供するブロック テクノロジー ストレージを使用すると、データベース操作とミッション クリティカルなアプリケーションの管理が容易になります。

  • などのデータベースの重要なアプリケーション ファイル マイクロソフトのSharePointの, Microsoft Exchangeの、SAP、および オラクル ブロック ストレージが必要です。

  • VMware などの VMware 仮想マシンは、業界標準のハイパーバイザー (ヴイエムウェア、マイクロソフト Hyper-Vの、KVM、Citrix (以前の XenServer)。

  • ブロックベースのストレージに RAID を実装すると、高可用性、データ保護、および高パフォーマンスが保証されます。

  • NAS ストレージはサポートされていないため、電子メール サーバー用の Microsoft Exchange データのストレージなどの電子メール サーバーはブロック レベルのストレージである必要があります。

  • ストレージは、ローカルに接続するか、iSCS などのネットワーク プロトコルと連動する SAN 経由で接続できます。

ボリューム ストレージ容量はデータ サイズの増加に適応できるため、ブロック ストレージが最適に機能します。 データを保存する最も簡単な方法であるブロックベースのストレージは、ほとんどの汎用ワークロードに対していくつかの明確な利点を提供します。 それらを当てにしてみましょう。

ブロック ストレージの主な利点

今日のストレージ環境において、ブロックレベルのストレージ モデルが他のストレージ メカニズムより優れている領域は次のとおりです。

  1. 迅速な IO データ アクセス - ブロック ストレージは、データへのより高速なアクセスのために低遅延接続を提供します。 つまり、データは (などのファイル システム プロトコルを使用してアクセスされます) NFS, CIFS、ext3/ext4 など)。 これにより、データベース サーバー (DB サーバー) の XNUMX 秒あたりの入出力操作 (IOPS) のパフォーマンスが向上するため、ストレージの高速化が容易になります。 たとえば、キャッシング、データベース操作、ログ ファイルなど。

  2. フレキシブル: データ ボリュームは、必要に応じてボリュームの新しいブロックを追加することで簡単に拡張できます。

  3. ファイルを頻繁に変更する:簡単にできます バックアップ メディアを変更する ボリューム内の特定の必要なブロックにアクセスできるため、いつでもファイルにアクセスできます。

  4. きめ細かい制御: ブロック ストレージ アーキテクチャに常駐する多くのアプリケーションは、さまざまな個々の OS プラットフォームに固有のいくつかの機能を実行できます。 これは、データ アクセスと権限の権限がブロック ストレージまたはサーバー ベースのオペレーティング システムによって直接管理および制御されるためです。 たとえば、次を使用できます サードパーティがサポートする OS ブロック ストレージ データの管理とバックアップ、またはサードパーティ ツールを使用したデータ ストレージのプロビジョニング。

  5. 機敏: ブロック ストレージ ファイル システムは、XNUMX つのサーバーから別のサーバーにデータを転送するストレージ ボリュームの論理データ構造を提供します。 m簡単に鉱石。 また、ブロックストレージは 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) プロトコル。 これにより、ファイル システムをマルチクライアント環境に分散して、リモート ブロック ストレージ用にファイルを簡単にエクスポートできます。

  6. ファイル システムのオーバーヘッドを削除します。 ブロック ストレージは、ほとんどのソフトウェアをサポートしています。 ストレージ ブロックに直接アクセスしてデータを書き込むことで、オペレーティング システム (OS) ファイル システムにかかる追加のオーバーヘッドを取り除き、読み取り/書き込みアクティビティを実行できます。

  7. 起動可能: ネットワークに接続されたクラウド ブロック ストレージ ボリュームからサーバーをリモートで起動できます。 このようにして、システム ディスクをローカルからリモートに移動できます。

  8. 費用対効果の高い: ブロック ストレージが高価になる可能性がある一般的なデータ センター シナリオとは異なり、クラウド ブロック ストレージは、クラウド シナリオで人気があり、手頃な価格のオプションです。 これは、必要に応じてパーティションを拡張することで、ストレージ ブロック ボリュームの容量のサイズを拡張できるためです。

クラウド内のブロック ストレージの種類

興味深いことに、データ アクセスの高速化に関しては、ブロック ストレージが他のストレージ オプションに取って代わります。 これは、ユーザーが一定量の XNUMX 秒あたりの入出力 (IOP)、つまりデータのより高速な読み書きを実現できるためです。 ブロック ストレージは、アクセス速度、ファイルの頻繁な変更、一貫して高いパフォーマンスの点で上位にランクされています。 ただし、コストを最適化し、最高の効率を達成する適切なストレージ戦略を選択する必要があります。 では、ワークロードのニーズに適したストレージ サービスの種類はどれですか?

クラウドベースのブロック ストレージ タイプの中で、AWS ブロック ストレージ タイプの注目すべき例には、Amazon EFS、Amazon EBS、 アマゾンS3 ブロックストレージ。 再び、 Azure ブロック ストレージと Google クラウド ブロック ストレージは、標準バージョンとプレミアム バージョンでブロック ストレージを提供する XNUMX つの異なるサービス モデルです。

Zmanda でブロック リポジトリを安全にバックアップする

最適な ROI を得るには、各ブロック ストレージ サービス タイプが提供する固有の利点を理解することが重要です。 Zmanda は、次のような幅広い柔軟なクラウドベースのブロック ストレージ バックアップを提供します。 テープ, テープライブラリ, ディスク (DAS、 NASとSAN、ファイル サーバー、RAID)、および光ジュークボックス。

データベースの迅速な回復のために、Zmanda は顧客が設定することを容易にします アマゾンS3 ブロック ストレージに常駐し、パフォーマンス層を含む各ブロックを検証します アマゾンS3. その結果、ローカルにホストされた NAS または直接接続されたブロック ストレージを使用して、より高速にデータにアクセスできます。 オープンソースのバックアップとして、Zmanda の DR との統合 Google クラウド ブロック ストレージ, Azure ブロック ストレージAWS ブロック ストレージ 主要なパブリック クラウド プロバイダー向けのクラウド ネイティブ バックアップ サポートの締めくくりです。 クラウド データ損失のシナリオにもかかわらず、Zmanda はダウンタイムを犠牲にすることなく、ビジネス クリティカルなデータとアプリケーションを数分で簡単に取得できます。

VM プロジェクトの場合、 Zmandaバックアップアプライアンス(ZBA) 促進する VM バックアップ for 災害からの回復 ほぼリアルタイムで RPO ハイパーバイザー用。 これにより、コストの削減とシームレスなバックアップ エクスペリエンスが保証されます。 もう XNUMX つの重要なポイントは、Zmanda がネイティブ スナップショットを自動化して、超低負荷のアプリケーション整合性のあるスナップショットを作成することです。 RPO RTOs. これにより、変更されたブロックのみを含む VMware VM イメージのストレージ スナップショットでデータ保護が強化され、差分バックアップの速度が最大化されます。

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