Zrozumienie pamięci blokowej a pamięci obiektowej

Zrozumienie pamięci obiektowej a pamięci blokowej

Pamięć blokowa a pamięć obiektowa, która jest odpowiednia dla dzisiejszych środowisk przechowywania danych?

To pytanie prawdopodobnie sprawiło, że nawet najbardziej doświadczeni administratorzy pamięci masowej IT podrapali się w głowę. Powód? Ponieważ do wyboru pamięci masowej danych przedsiębiorstwa są blokowe, plikowe i obiektowe, często dochodzi do konfliktu między blokową pamięcią masową a obiektową pamięcią masową. Zrzuć winę na dane na dużą skalę, co sprawi, że przyszłe przechowywanie danych będzie ogromnym wyzwaniem. Przetwarzanie danych, przechowywanie ich i uzyskiwanie do nich dostępu w oparciu o przypadki użycia — wyobraź sobie złożoność, jaką prowadzi do wdrożenia każdego typu architektury!

W tym artykule omówimy pamięć blokową a pamięć obiektową, metody dostępu i ich przypadki użycia. Ponownie, każdy ma swoje własne możliwości i ograniczenia. W tym artykule zagłębimy się, aby zrozumieć, w jaki sposób najlepiej pasują do firm, dlaczego mogą nie zawsze być najlepszym wyborem.

Gotowy do nurkowania? Odkryjmy.

Przechowywanie obiektów

TMówiąc prościej, obiektowa pamięć masowa to architektura przechowywania danych, która umożliwia przechowywanie odrębnych jednostek danych lub obiektów jako izolowanych kontenerów. Ponieważ obiektowa pamięć masowa ma płaską strukturę adresów, każdy obiekt można przechowywać z równym dostępem w wielu systemach sieciowych. Największą zaletą korzystania z takiej pamięci jest to, że możesz zlokalizować obiekt nawet bez znajomości fizycznej lokalizacji danych. Dzięki zestawowi atrybutów, które obiektowa pamięć masowa wnosi do tabeli. To są:

  1. Dane. Może to być wszystko, co chcesz przechowywać, od zdjęć rodzinnych, muzyki, filmów, pliku ręcznego dokumentu liczącego 5,00000 XNUMX XNUMX stron po dowolne nieustrukturyzowane dane.
  2. Odpowiednie metadane opisujący dane (zawiera szczegóły, takie jak wiek, prywatność, możliwości dostępu); oraz
  3. Niestandardowy identyfikator który zawiera unikalny adres ID, aby umożliwić systemowi operacyjnemu zlokalizowanie go w systemie rozproszonym.

Metody dostępu

Ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że obiektowa pamięć masowa używa interfejsów API do uzyskiwania dostępu do obiektów, które opierają się na interfejsach API Representational State Transfer (RESTful). W rezultacie, jeśli chcesz szybciej pobrać zarchiwizowany plik, możesz łatwo wysłać żądanie API do magazynu w chmurze, aby zlokalizować żądany obiekt. To sprawia, że ​​obiektowa pamięć masowa to doskonały wybór w przypadku obciążeń w chmurze publicznej. Co więcej, możesz rozmieszczać obiekty w wielu lokalizacjach geograficznych, przenosząc je na różnych poziomach.

Co ciekawe, Object storage pozwala klasyfikować/organizować pliki z informacjami o plikach i indeksować je w celu pobrania danych w dowolnym momencie. Dostęp do tych danych można jednak uzyskać, montując wolumin dysku za pośrednictwem serwera systemu operacyjnego zgodnego z urządzeniem obiektowym. Na przykład AWS, lider rynku chmury zapewnia Amazon S3 jest ofertą obiektowej pamięci masowej.

Przypadków użycia

Przechowywanie nieustrukturyzowanych danych

Ponieważ obiektowa pamięć masowa nie podlega hierarchii, idealnie nadaje się do przechowywania danych, takich jak treści multimedialne, pliki, foldery, archiwa i statyczna zawartość sieci Web rozproszona w różnych lokalizacjach geograficznych.

Tworzenie aplikacji w chmurze

Obiektowa pamięć masowa ułatwia dostępność aplikacji poprzez dystrybucję sieci. W rezultacie możesz łatwo budować i rozwijać natywne aplikacje systemowe. Poza tym możesz łatwo przechowywać, tagować i analizować dane na potrzeby analizy big data.

Przechowywanie archiwalne

Dzięki obiektowej pamięci masowej można dodawać węzły magazynowania w celu skalowania często aktualizowanych danych nieustrukturyzowanych. Pozwala to na archiwizację plików przy jednoczesnym zachowaniu natychmiastowego dostępu.

Kopia zapasowa plików

Obiektowej pamięci masowej można używać do tworzenia kopii zapasowych plików, plików dzienników i zrzutów bazy danych.

Dane mogą być odczytywane/zapisywane wielokrotnie

W obiektowej pamięci masowej dane zapisane raz mogą być odczytywane przez wiele urządzeń. Działa to bardzo dobrze w przypadku globalnie rozproszonego magazynu multimediów, ponieważ wielu klientów może uzyskiwać dostęp do danych oraz odczytywać i zapisywać dane we wszystkich lokalizacjach.

Zoptymalizowany pod kątem danych statycznych

Po zapisaniu danych można je wielokrotnie odczytywać. Odtąd można zarządzać dużymi ilościami statycznych i nieustrukturyzowanych danych za pomocą obiektowej pamięci masowej. Na przykład możesz przechowywać obrazy, pliki wideo, muzykę lub zapisy transakcyjne jako obiekty.

Dlaczego obiektowa pamięć masowa dla firm?

Jeśli chodzi o różnicę między pamięcią blokową a pamięcią obiektową, ta pierwsza wygrywa jako preferowana opcja dla nieustrukturyzowanego przechowywania danych. Rzeczywiście, nieustrukturyzowane dane są skomplikowane do organizowania, zarządzania i wyszukiwania. W tym miejscu przechowywanie obiektowe ma sens w wydobywaniu szczegółowych informacji z pamięci masowej o dużej objętości za pomocą metadanych.

Poniżej powody wyboru technologia przechowywania obiektów dla Twoich potrzeb magazynowych:

Możliwość wyszukiwania:

Metadane znajdujące się w samych obiektach zasilają obszerne wyniki wyszukiwania. Na przykład możesz wyszukać określony typ pliku, który spełnia określone kryteria. Ponadto można łatwo tworzyć niestandardowe metadane i dodawać atrybuty w miarę upływu czasu bez konieczności tworzenia baz danych w celu powiązania metadanych z obiektami.

Nieograniczona skalowalność:

Obiektowa pamięć masowa umożliwia przechowywanie ogromnych ilości danych dzięki dodaniu wielu węzłów w celu wykorzystania przestrzeni dyskowej. Dlatego możesz zapewnić skalowalność na żądanie, mieszając i dopasowując serwery o dużej gęstości. Zapewnia to wysoką dostępność danych, ponieważ wiele kopii tych samych obiektów jest rozproszonych w wielu węzłach.

Analiza dużych zbiorów danych:

Aby skorzystać z analizy big data, polegaj na obiektowej pamięci masowej. Dzieje się tak, ponieważ każdy pojedynczy obiekt jest oznaczony metadanymi, które zapewniają trafność, dodając więcej kontekstu do danych źródłowych. Dzięki temu możesz wydobyć praktyczne spostrzeżenia z big data, których nie możesz oczekiwać od tradycyjnych bloków.

Rozproszona pamięć masowa w różnych lokalizacjach geograficznych:

Możesz skorzystać z funkcji dostępu rozproszonego w wielko-petabajtowej pamięci masowej bigtime! Dzięki rozszerzalności metadanych i elastyczności geograficznej przechowywania obiektów. Dzięki globalnej przestrzeni nazw z możliwością wyszukiwania słów kluczowych można łatwo lokalizować, migrować i chronić dane. Inną kluczową kwestią jest to, że ze względu na rozkład obciążenia można wdrażać zaawansowane funkcje na serwerach. To nie tylko optymalizuje pojemność, koszty i dostępność, ale także spełnia wymagania dotyczące zgodności, pomagając w ten sposób osiągnąć cele biznesowe.

Spełnia duże wymagania w zakresie przechowywania danych:

W puli pamięci można przechowywać duże pliki, dane klientów i nieustrukturyzowane dane przedsiębiorstwa. Może skalować setki petabajtów danych. Eliminuje to ograniczenia skalowania wynikające z płaskich przestrzeni nazw – bardzo atrakcyjna opcja dla przedsiębiorstw.

Tworzenie aplikacji przy użyciu protokołu HTTP(s):

Ponieważ obiektowa pamięć masowa obsługuje dostęp za pośrednictwem protokołu HTTP(s), można ją łatwo zintegrować ze swoimi aplikacjami, ponieważ wszystkie żądania są przesyłane za pośrednictwem interfejsu API HTTP(s). Teraz możesz tworzyć, rozwijać i wdrażać aplikacje natywne dla chmury do tworzenia aplikacji mobilnych, responsywnych, a nawet tradycyjnych.

Dlaczego obiektowa pamięć masowa nie zawsze jest najlepszym wyborem?

Aby zrozumieć blokową pamięć masową a obiektową, należy ocenić przypadki, w których obiektowa pamięć masowa nie jest odpowiednia. Proszę bardzo.

  • W przypadku przechowywania obiektów nie można modyfikować plików, ponieważ obiekty są przeznaczone do odczytu/zapisu lub nadpisywania całych plików, a nie ich części. Jeśli przesyłasz nową wersję całego pliku, wpływa to na wydajność IO. Odtąd jest to zły wybór dla operacji na bazach danych.
  • Obiektowa pamięć masowa nie gwarantuje, że po żądaniu odczytu otrzymasz najnowszą wersję pliku. Dzieje się tak, ponieważ aktualizacje rozprowadzane we wszystkich lokalizacjach nie są najnowsze lub (ostatecznie spójne) zawsze, ponieważ dane nie są stale zmieniane.
  • W przypadku organizacji, które na pierwszym miejscu stawiają wydajność pamięci masowej, obiektowa pamięć masowa zapewnia niską wydajność operacji we/wy dla obciążeń w całej pamięci masowej. Zrzuć to na architekturę obiektową, która wymaga analizy metadanych. Ponieważ dane są powiązane z dostosowanymi metatagami, spowalnia to działanie aplikacji i przepływów pracy.

Zablokuj pamięć

Pamięć blokowa (znana również jako pamięć na poziomie bloków) to najprostsza forma technologii przechowywania danych używana do przechowywania danych strukturalnych, takich jak bazy danych, aplikacje itp. Ponieważ pamięć masowa jest wdrażana w Systemy sieci pamięci masowej (SAN), możesz przechowywać złożone pliki i aplikacje z większą wydajnością. Dzięki uporządkowanym obciążeniom, które umożliwiają szybszy dostęp do danych. Obsługuje jednak magazyn i aplikacje, które są dostępne lokalnie.

W technologii blokowej pamięci masowej można podzielić każdy blok na bloki o równej wielkości, które działają jak pojedyncze dyski twarde w komputerze. Tutaj bloki są kontrolowane przez zewnętrzny system operacyjny serwera, który umożliwia dostęp do tych dysków. Zapewnia to większą elastyczność przechowywania dowolnego rodzaju aplikacji, w tym plików, baz danych, woluminów maszyn wirtualnych i innych. Co więcej, możesz udostępniać pliki pamięci lub tworzyć kopie zapasowe danych umieszczonych w pamięci blokowej za pomocą obsługiwanych narzędzi innych firm. Na przykład AWS to Sklep z blokami elastycznymi Amazon (EBS) to usługa trwałej pamięci masowej zaprojektowana dla Amazon Elastic Cloud Compute (EC2).

Metody dostępu

Jeśli martwisz się o przywracanie wysokowydajnych obciążeń, blokowa pamięć masowa ma na to odpowiedź. Dostęp do danych na poziomie bloku jest uproszczony przy użyciu wydajnych protokołów, takich jak Fibre Channel i Internet Small Computer Systems Interface (SCSI), które przyspieszają dostęp do danych.

Co ciekawe, każdy blok ma swój unikalny adres ID, który umożliwia dostęp, wyszukiwanie określonych danych lub szybkie pobieranie danych bloku. Ponieważ system operacyjny może bezpośrednio odczytywać/zapisywać/ponownie zapisywać bloki w razie potrzeby, można łatwo konfigurować, zarządzać i organizować dane jako system plików (struktury) lub strukturę specyficzną dla aplikacji.

Dzięki temu można teraz łatwo przywracać aplikacje intensywnie korzystające z danych, jednocześnie zmniejszając obciążenie oprogramowania. Możesz też łatwo modyfikować bloki aby uzyskać dostęp do specjalnie wymaganych bloków, zachowując nienaruszoną starszą wersję.

Przypadków użycia

Twórz surowy wolumen pamięci dla dowolnej aplikacji

Dzięki blokowej pamięci masowej możesz tworzyć indywidualne dyski twarde dla dowolnej aplikacji, takiej jak baza danych, pliki, system plików maszyny wirtualnej i nie tylko.

macierze RAID

Można stosować blokowe systemy pamięci masowej jako woluminy RAID (*RAID to technologia pamięci masowej do wirtualizacji danych), które zwiększają ochronę danych. Odbywa się to poprzez konfigurację poszczególnych dysków w macierze RAID.

Spójne operacje we/wy

Magazynu blokowego można używać w przypadku aplikacji zorientowanych na bazę danych, które wymagają bardzo małych opóźnień i spójnych operacji we/wy pamięci masowej (wejście/wyjście lub odczyt/zapis).

Serwery e-mail

Ponieważ blokowa pamięć masowa pozwala zwiększyć pojemność, możesz użyć blokowej pamięci masowej do obsługi serwerów poczty e-mail, takich jak Microsoft Exchange.

Serwery VMware

Korzystając z magazynu na poziomie bloków, można wdrożyć serwery VMware do przechowywania woluminów systemów plików VM (VMFS).

Rozruch

Możesz użyć architektury blokowej pamięci masowej, aby uruchomić system operacyjny lub serwer zewnętrzny bezpośrednio z blokowej pamięci masowej.

Dlaczego warto blokować pamięć masową dla firm?

Dlaczego pamięć masowa na poziomie bloków ma sens w środowisku IT?

Poniżej znajdują się powody, dla których blok jest popularnym wyborem dla nośnika pamięci:

Wszechstronność

Możesz sformatować pamięć na poziomie bloków, aby zaakceptować dowolny użyteczny system plików. Np. serwery VMware będą korzystać z VMFS; dla systemu Windows NTFS jest formatem podstawowym.

Elastyczność

Pamięć blokowa umożliwia szybką konfigurację w celu aktualizacji pojemności pamięci. Możesz dodawać woluminy pamięci masowej lub przenosić pamięć masową między serwerami bez poświęcania wydajności.

Szybka wydajność danych we/wy

Mechanizmy blokowej pamięci masowej obsługują podstawowe protokoły plików (NFS, CIFS, ext3/ext4 i inne) w celu szybkiego dostępu do danych we/wy i niskich opóźnień dla aplikacji o wysokiej wydajności. Dzięki temu możesz wykonywać operacje IO o wysokiej aktywności, takie jak buforowanie, operacje na bazach danych, pliki dziennika itp.

Dodaj pojemność pamięci

Możesz łatwo przejść na standardową pamięć masową, dodając dla klientów wysokowydajną pamięć masową.

Płać jak używasz

Musisz tylko zapłacić za przydzieloną przestrzeń do przechowywania bloków. Oznacza to, że możesz łatwo dołączać/odłączać lub ponownie podłączać blokową pamięć masową, co pozwala obniżyć koszty.

Wydajność skalowalna

Ponieważ blokowa objętość pamięci masowej działa niezależnie z oddzielnymi blokami danych, można utworzyć dodatkowe blokowe woluminy w celu skalowania w poziomie. Wydajność skaluje się wraz z rozmiarem dysku lub limitem wystąpień maszyn wirtualnych. Dobra wiadomość jest taka, że ​​nie trzeba płacić za większe możliwości obliczeniowe.

Łatwe zarządzanie

Możesz łatwo zarządzać uprawnieniami dostępu i kontrolować jako host w systemie operacyjnym lub blokować woluminy pamięci masowej bezpośrednio kontrolować uprawnienia do danych.

Dlaczego pamięć masowa oparta na blokach nie zawsze jest najlepszym wyborem?

W niektórych przypadkach przechowywanie blokowe może nie być najlepszą alternatywą. Dlatego.

  • Ponieważ architektura blokowej pamięci masowej nie zawiera metadanych, ma ograniczone możliwości analizy danych. Jeśli więc chcesz osobno przechowywać metadane, potrzebujesz dodatkowej bazy danych. Ogranicza to klientowi dostęp do określonych plików z innych serwerów w tym samym czasie.
  • W przeciwieństwie do cen opartych na warstwach, ceny za cały blok pamięci masowej są wstępnie zdefiniowane. Oznacza to, że aby uzyskać dostęp do jednej części danych, musisz zapłacić za całą przestrzeń pamięci bloku, która obejmuje ilość przechowywanych danych, rodzaje wykonywanych operacji i koszt przesyłania danych. Rzeczywiście, to sprawia, że ​​optymalizacja pojemności pamięci masowej w celu zwiększenia wydajności jest dość kosztowna.
  • W przypadku przechowywania blokowego dystrybucja plików jest złożona, ponieważ każda jednostka danych jest dzielona i przechowywana oddzielnie. W rezultacie możesz skończyć ze znacznymi stratami instancji obliczeniowych kosztów infrastruktury. Poza tym może to również prowadzić do nieefektywnego wykorzystania zasobów.
  • Środowisko blokowej pamięci masowej SAN wymaga drogiego sprzętu do przechowywania danych, co sprawia, że ​​zaspokojenie potrzeb związanych z pamięcią masową jest droższe.

Rzuć okiem na tabelę porównawczą, która podsumowuje różnicę między pamięcią blokową a pamięcią obiektową.

Przechowywanie obiektów
Zablokuj pamięć
Dane są przechowywane jako obiekty w skalowalnych zasobnikach. Dane są przechowywane w blokach o stałej wielkości.
Można skalować w nieskończoność do Petabajtów i nie tylko. Ograniczona skalowalność dzięki blokom o stałych rozmiarach zgodnie z wymaganiami.
Mając większy kontekst danych (metadanych), możesz łatwo organizować, lokalizować lub pobierać dane. Brak metadanych.
Dane nieustrukturyzowane można efektywnie przechowywać w wielu lokalizacjach geograficznych. Im większa odległość między pamięciami, tym większe opóźnienie.
Najlepsza wydajność w przypadku zawartości nieustrukturyzowanej i wysokiej przepustowości strumienia. Najlepsza wydajność dla relacyjnych baz danych i danych transakcyjnych.
Łączność API oparta na HTTP(S). Dostępne przez Fibre Channel i Internet Small Computer Systems Interface (iSCSI).
Nieograniczona pojemność przechowywania plików. Może dodawać węzły, aby zwiększyć pojemność.
Najlepiej nadaje się do statycznych plików i aplikacji, takich jak kopie zapasowe danych, zawartość statyczna, obrazy archiwalne, bogata zawartość multimedialna (wideo, zdjęcia lub muzyka). Idealny do aplikacji, takich jak korporacyjne bazy danych i dane transakcyjne, które wymagają dużej liczby operacji we/wy na sekundę i małych opóźnień.

Teraz, gdy już wiesz, jak jedna pamięć masowa wyprzedza drugą, można śmiało powiedzieć, że obiektowa pamięć masowa jest bardziej odpowiednia dla środowiska pamięci masowej IT. Jednak niezależnie od tego, z której opcji przechowywania jesteś zadowolony, prawdopodobnie będziesz przechowywać swoje dane w celu długoterminowej archiwizacji. Dotyczy to danych używanych rzadziej lub w ogóle niedostępnych, ale zajmuje cenne miejsce do przechowywania.

Bez względu na system pamięci masowej, źle zarządzany system pamięci masowej może zagrozić całej firmie. Potrzebujesz solidnej architektury tworzenia kopii zapasowych i pamięci masowej, która zapewni łatwy dostęp lub odzyskanie pełnego zestawu danych. Tutaj może pomóc Zmanda.

Skuteczne tworzenie kopii zapasowych i odzyskiwanie danych dzięki Zmanda

Mając to na uwadze, Żmanda został zaprojektowany do kompleksowego przechowywania, tworzenia kopii zapasowych i odzyskiwania dla pamięci obiektowej i blokowej. Dzięki Zmanda możesz łatwo replikować dane z kopii zapasowej do wybranej lokalizacji poza siedzibą firmy. Obecnie silnik kopii zapasowej Zmanda obsługuje następujące typy repozytoriów obiektowej pamięci masowej do długoterminowego przechowywania danych:

Wypróbuj je! Lub jeśli nadal jesteś rozdarty między podejściami architektonicznymi jako idealne, skalowalne rozwiązanie pamięci masowej, mamy rozwiązanie hybrydowe/konwergentne, które spełni Twoje potrzeby. Skontaktuj się z nami z nami, aby zrozumieć, w jaki sposób wykorzystujemy każde rozwiązanie, jednocześnie drastycznie obniżając TCO (całkowity koszt posiadania).


Przeglądaj więcej tematów