Blog

Zrozumienie pamięci blokowej w zabezpieczaniu danych

Blokowa pamięć masowa: Nowoczesna pamięć masowa dla przedsiębiorstw do podstawowych obciążeń ma 3 kluczowe parametry:

  • Szybkie udostępnianie pojemności pamięci masowej dużej skali,

  • Szybkie pobieranie danych, kiedy tylko chcesz; i

  • Szybszy, wydajny, bezpieczny i niezawodny transport danych.

Na szczęście system przechowywania bloków, preferowana technologia dla Bazy danychspełnia wszystkie te wymagania. Dziś coraz więcej firm zdać sobie sprawęed jego elastyczność i wszechstronność w zakresie przechowywania dla każdego rodzaju aplikacji lub systemu plików. Cóż, wybór odpowiedniego systemu pamięci masowej zależy wyłącznie od konkretnych wymagań dotyczących pamięci masowej przedsiębiorstwa i ich wpływu na szybkość i wydajność operacji informatycznych. Jakie problemy rozwiązuje pamięć blokowa? Oto, co powinieneś wiedzieć o architekturze pamięci masowej na poziomie bloków, jej kluczowych zaletach i przypadkach użycia.

Co to jest przechowywanie danych na poziomie bloków?

Pamięć blokowa/pamięć na poziomie bloku to rodzaj architektury pamięci masowej IT, która przechowuje dane w postaci systemu plików lub struktury specyficznej dla aplikacji. Specjaliści IT mogą przechowywać pliki danych w woluminach i organizować je za pomocą identyfikatorów bloków (np. numeru sektora). Bloki danych są wdrażane na NAS (Network Attached Storage) )/SAN (Storage Area Network) systemy pamięci masowej lub na platformach w chmurze.

Ale co sprawia, że ​​pamięć masowa na poziomie bloków jest powszechnie preferowana przez programistów? Dobrze, w blokowym systemie pamięci masowej można podzielić dane na niezależne bloki lub fragmenty o stałym rozmiarze, przy czym każdy blok działa jak indywidualny dysk twardy. Ponieważ blokowe urządzenia pamięci masowej zapewniają stałą pojemność pamięci masowej, można zapisywać dane, przydzielając bloki woluminów o dowolnej wielkości do systemu operacyjnego serwera. Co więcej, dzięki technologii przechowywania bloków można nawet podzielić każdy blok i skonfigurować dane do pracy z dowolnym systemem operacyjnym. Blokowa pamięć masowa może być skonfigurowana lub podzielona na partycje, aby działała jako zamontowany wolumin dysku z dowolną platformą systemu operacyjnego. Oznacza to, że możesz przechowywać blok w różnych systemach, gdziekolwiek jest to wygodniejsze.

Niektóre z kluczowych cech blokowych systemów pamięci masowej to:

  • Blokowa pamięć masowa jest idealna dla informacji strukturalnych lub transakcyjnych, takich jak bazy danych, dzienniki przetwarzania transakcyjnego, działające maszyny wirtualne itp., ponieważ są to pliki statyczne, które nie są często zmieniane.

  • Unikalny identyfikator (ID) zawiera adres przechowywany w obiekcie, który jest ograniczony do podstawowych atrybutów pliku. Pomaga systemom operacyjnym serwerów śledzić te bloki danych i zarządzać nimi.

  • Wolumen pamięci masowej w chmurze można podłączyć lub zamontować na serwerze działającym w dowolnym systemie operacyjnym. Musisz jednak partycjonować, sformatować, a następnie *zamontować. (*Montaż to proces dołączania dysku lub sformatowanej partycji do katalogu).

  • Pandemia NAS lub sieciowy system operacyjny (NOS) może uzyskać bezpośredni dostęp do zawartości dysku blokowego po zamontowaniu dysku woluminu na serwerze.

  • Użytkownicy końcowi mogą uzyskać dostęp do woluminu bloku pamięci jako zmapowanego dysku lub lokalnego dysku twardego w systemie operacyjnym serwera.

  • Systemy operacyjne mogą uzyskiwać dostęp do bloków za pośrednictwem szybkiego łącza Fibre Channel lub iSCSI.

Jak działa blokowa pamięć masowa?

w odróżnieniu przechowywanie obiektów, dane przechowywane w blokach o stałej wielkości są wysoce ustrukturyzowane. Ułatwia to indeksowanie i wyszukiwanie danych. Każdy blok jest traktowany jako pojedyncza jednostka dane, które można podzielić w wielu blokach o równych rozmiarach na Sieć pamięci masowej (SAN). Ponieważ przechowywanie blokowe umożliwia oddzielenie danych od środowiska użytkownika, można utworzyć wiele ścieżek do danych, aby użytkownicy mogli uzyskać do nich dostęp i szybko je odzyskać. Na podstawie Użytkownicylub żądanie aplikacji do pobrania, system SAN ponownie składa lub scala bloki danych z odpowiednich sektorów, pobiera porcje i przedstawia plik użytkownikowi lub aplikacji. Podstawowa aplikacja SAN kontroluje każdy blok w celu uruchamiania aplikacji, takich jak bazy danych lub transakcje, które wymagają ciągłej dostępności, modyfikacji i bezpieczeństwa.

Inną kluczową kwestią jest to, że technologia przechowywania blokowego może być używana do ciągłego odczytu/zapisu operacji, które są śledzone przy użyciu unikalnych identyfikatorów lokalizacji. To jest aby powiedz, że ty może nadpisać zmieniające się bloki lub aplikacje. Podczas tworzenia różnych systemów plików na serwerach w chmurze, nawet jeśli usuniesz swoją instancję w chmurze, starsza wersja jest nadal dostępna.

Gdzie zatem powinny być przechowywane wszystkie pliki w aplikacjach korporacyjnych? W zależności od typu obciążenia, na którym działa Twoja organizacja, wybór blokowych systemów pamięci masowej jako opcji przechowywania obejmuje określone przypadki użycia. Rzućmy okiem.

Blokuj przypadki użycia pamięci masowej

Przechowywanie blokowe ma sens w wielu różnych przypadkach użycia:

  • Operacje baz danych i aplikacje o znaczeniu krytycznym są łatwiejsze w zarządzaniu dzięki blokowej pamięci masowej, która zapewnia stałą wydajność.

  • Krytyczne pliki aplikacji dla baz danych, takie jak Microsoft SharePoint, Microsoft Exchange, SAP i wyrocznia wymagają przechowywania blokowego.

  • Maszyny wirtualne VMware, takie jak VMware, korzystają z pamięci blokowej, ponieważ obsługują hiperwizory zgodne ze standardami branżowymi (VMwareMicrosoft Hyper-V, KVM, Citrix (dawniej XenServer).

  • Implementacje RAID dla pamięci masowej opartej na blokach zapewniają wysoką dostępność, ochronę danych i wysoką wydajność.

  • Serwery poczty e-mail, takie jak przechowywanie danych Microsoft Exchange dla serwerów poczty e-mail, muszą być pamięcią na poziomie bloków, ponieważ pamięć NAS nie jest obsługiwana.

  • Pamięć masowa może być podłączona lokalnie lub przez sieć SAN działającą w połączeniu z protokołem sieciowym, takim jak iSCS.

Jak widać, pamięć blokowa działa najlepiej, ponieważ pojemność woluminu może dostosowywać się do rosnącego rozmiaru danych. Będąc najprostszym sposobem przechowywania danych, pamięć masowa oparta na blokach oferuje pewne wyraźne zalety w przypadku większości obciążeń ogólnego przeznaczenia. Liczmy na nich.

Kluczowe zalety przechowywania blokowego

Niektóre obszary, w których model pamięci masowej na poziomie bloków przewyższa inne mechanizmy pamięci masowej w dzisiejszym krajobrazie pamięci masowej, to:

  1. Szybki dostęp do danych we/wy - Pamięć blokowa zapewnia łączność o niskim opóźnieniu, co zapewnia szybszy dostęp do danych. Oznacza to, że dostęp do danych odbywa się za pomocą protokołów systemu plików, takich jak (takich jak NFS, CIFS, ext3/ext4 i inne). Ułatwia to szybsze przechowywanie danych poprzez zwiększenie wydajności operacji wejścia-wyjścia na sekundę (IOPS) dla serwerów baz danych (DB Server). Np. buforowanie, operacje na bazach danych, pliki dziennika itp.

  2. Elastyczny: Woluminy danych można łatwo rozszerzać, dodając w razie potrzeby nowe bloki woluminów.

  3. Często modyfikuj pliki: Możesz łatwo zmodyfikuj nośnik kopii zapasowej pliki w dowolnym momencie, ponieważ masz dostęp do określonych, wymaganych bloków w woluminach.

  4. Kontrola szczegółowa: Wiele aplikacji rezydujących w architekturze blokowej pamięci masowej może wykonywać kilka funkcji natywnych dla różnych indywidualnych platform systemu operacyjnego. Dzieje się tak, ponieważ dostęp do danych i uprawnienia uprawnień są bezpośrednio zarządzane i łatwo kontrolowane przez blokową pamięć masową lub systemy operacyjne oparte na serwerach. Na przykład możesz użyć system operacyjny obsługiwany przez stronę trzecią . w celu zarządzania i tworzenia kopii zapasowych danych w blokowej pamięci masowej lub tworzenia przepisów dotyczących przechowywania danych za pomocą narzędzi innych firm. .

  5. Zwinność: Blokowy system plików pamięci masowej zapewnia logiczną strukturę danych woluminów pamięci masowej, która umożliwia przesyłanie danych z jednego serwera na drugi mrudy łatwo. Poza tym przechowywanie blokowe obsługuje Internetowy interfejs małych systemów komputerowych (iSCSI) Protokół. Ułatwia to dystrybucję systemów plików w środowiskach z wieloma klientami w celu łatwego eksportowania plików do zdalnego przechowywania blokowego.

  6. Usuń obciążenie systemu plików: Blokowa pamięć masowa obsługuje większość oprogramowania. Dzięki bezpośredniemu dostępowi do bloku pamięci w celu zapisania danych można usunąć dodatkowe obciążenia systemu plików systemu operacyjnego (OS) w celu wykonywania czynności odczytu/zapisu.

  7. Rozruchowy: Możesz zdalnie uruchomić serwer z wolumenu pamięci masowej w chmurze podłączonej do sieci. W ten sposób możesz przenieść dysk systemowy z lokalnego na zdalny.

  8. Opłacalne: W przeciwieństwie do typowego scenariusza centrum danych, w którym przechowywanie blokowe może być drogie, przechowywanie blokowe w chmurze jest popularną i niedrogą opcją w scenariuszu z chmurą. Dzieje się tak, ponieważ można zwiększyć pojemność woluminu bloku pamięci masowej, rozszerzając partycję zgodnie z potrzebami.

Rodzaje blokowej pamięci masowej w chmurze

Co ciekawe, pamięć blokowa przejmuje inne opcje przechowywania, jeśli chodzi o szybszy dostęp do danych. Dzieje się tak, ponieważ użytkownicy mogą osiągnąć pewną ilość wejścia/wyjścia na sekundę (IOP), tj. szybszy odczyt i zapis danych. Pamięć blokowa zajmuje wyższą pozycję pod względem szybkości dostępu, częstych modyfikacji plików i niezmiennie wysokiej wydajności. Musisz jednak wybrać odpowiednią strategię pamięci masowej, która zoptymalizuje koszty i osiągnie szczytową wydajność. . Który typ usługi pamięci masowej jest odpowiedni dla Twoich potrzeb związanych z obciążeniem?

Wśród blokowanych typów pamięci masowej opartych na chmurze godne uwagi przykłady blokowych typów pamięci masowej AWS obejmują Amazon EFS, Amazon EBS, Amazon S3 przechowywanie blokowe. Jeszcze raz, Lazur blokowa pamięć masowa i blokowa pamięć masowa Google to dwa różne modele usług, które zapewniają blokową pamięć masową w wersjach standardowej i premium.

Bezpiecznie twórz kopie zapasowe swoich repozytoriów bloków za pomocą Zmanda

Aby uzyskać najlepszy zwrot z inwestycji, ważne jest, aby zrozumieć wyjątkowe zalety, jakie oferuje każdy typ usługi blokowej pamięci masowej. . Zmanda oferuje szeroką gamę elastycznych, blokowych kopii zapasowych w chmurze, takich jak taśma, biblioteki taśm, dyski (DAS, NAS i SAN, serwery plików, RAID) i optyczne szafy grające.

W celu szybkiego odzyskania baz danych Zmanda ułatwia klientom konfigurację Amazon S3 przechowywanie bloków i sprawdza poprawność każdego bloku, który zawiera warstwę wydajności rezydującą w Amazon S3. W rezultacie możesz szybciej uzyskiwać dostęp do danych dzięki lokalnie hostowanemu urządzeniu NAS lub bezpośrednio podłączanej blokowej pamięci masowej. Jako kopia zapasowa typu open source, integracja DR Zmanda z Przechowywanie w chmurze Google, Magazyn blokowy Azure, Przechowywanie bloków AWS zaokrągla się do obsługi kopii zapasowych natywnie dla chmury dla głównych dostawców chmury publicznej. Niezależnie od scenariusza utraty danych w chmurze, Zmanda może łatwo odzyskać kluczowe dane i aplikacje biznesowe w ciągu kilku minut bez narażania na przestoje.

W przypadku projektów maszyn wirtualnych Urządzenie do tworzenia kopii zapasowych Zmanda (ZBA) ułatwia Kopie zapasowe maszyn wirtualnych dla odzyskiwanie danych w czasie zbliżonym do rzeczywistego RPO dla hipernadzorców. Zapewnia to niższe koszty i bezproblemowe tworzenie kopii zapasowych. Inną kluczową kwestią jest to, że Zmanda automatyzuje natywne migawki w celu tworzenia migawek spójnych z aplikacjami w celu uzyskania bardzo niskiego poziomu RPO RTOs. Zapewnia to lepszą ochronę danych dzięki migawkom pamięci masowej dla obrazów maszyn wirtualnych VMware, które zawierają tylko zmienione bloki, maksymalizując w ten sposób szybkość tworzenia różnicowych kopii zapasowych.

Czy chcesz wiedzieć, w jaki sposób możemy pomóc zmaksymalizować wrażenia z tworzenia kopii zapasowych dla klientów poszukujących woluminów blokowej pamięci masowej i uzyskać praktyczne doświadczenie, możesz odwiedzić nasz tworzenie kopii zapasowych i odzyskiwanie po awarii strona rozwiązania.