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Noções básicas sobre armazenamento de objeto vs. armazenamento em bloco

Bloco, armazenamento de arquivo ou objeto - Qual sistema de armazenamento fundamental é o adequado para os ambientes de armazenamento de dados de hoje?

Isso provavelmente deixou até mesmo os administradores de armazenamento de TI mais experientes para coçar a cabeça.

A razão? As opções de tecnologias de armazenamento de dados corporativos sendo Bloco, Armazenamento de arquivo e Objeto, muitas vezes é o debate entre o armazenamento de Objeto e o armazenamento em Bloco que entra em conflito. A culpa é dos dados em escala, tornando o armazenamento de dados no futuro um grande desafio. Além disso, processar os dados, armazená-los e acessá-los com base nos casos de uso - imagine a complexidade que isso acarreta para a implantação de cada tipo de arquitetura!

Então, onde você escolhe armazenar seus dados? Que valor de negócio você pode derivar disso?

Neste artigo, vamos discutir o armazenamento baseado em objeto vs. armazenamento baseado em bloco, os métodos de acesso que suportam armazenamento baseado em bloco e baseado em objeto tecnologia, seus casos de uso, como eles se encaixam nos negócios e por que nem sempre são a melhor escolha.

Então, qual é a diferença entre armazenamento em bloco e armazenamento de objeto? Vamos explorar.

Armazenamento de objetos

O armazenamento baseado em objeto, também conhecido como armazenamento de objeto, é uma arquitetura de armazenamento de dados que emprega um modelo de memória plana para armazenar unidades distintas de dados ou objetos como contêineres isolados. Esses contêineres isolados são conhecidos como baldes. A estrutura plana funciona como um único repositório independente em que cada objeto é armazenado com acesso igual em vários sistemas em rede. A melhor parte é que você pode localizar o objeto mesmo sem saber a localização física dos dados.

Isso ocorre porque cada objeto apresenta três atributos importantes:

  1. Os dados. Pode ser qualquer coisa que você queira armazenar, desde uma foto de família, música, vídeos, arquivo de documento manual de 5,00000 páginas, até quaisquer dados não estruturados.

  2. Metadados relevantes que descrevem os dados (inclui detalhes como idade, privacidade, contingências de acesso); e

  3. Um identificador personalizado que contém um endereço de ID exclusivo para permitir que o sistema operacional o localize em um sistema distribuído.

Métodos de Acesso

O método de acesso é uma vantagem técnica para administradores de armazenamento que faz a tecnologia Object Storage funcionar. Na plataforma de armazenamento de objetos, você pode acessar objetos por meio de interfaces de programação de aplicativos (APIs) HTTP que dependem de APIs de transferência de estado representacional (RESTful) para acesso. Quando você deseja recuperar um arquivo, ele envia uma solicitação de API ao armazenamento do bloco de nuvem para localizar o objeto desejado. Isso torna o armazenamento baseado em objeto uma ótima escolha para cargas de trabalho em nuvem pública. Além disso, você pode distribuir objetos em vários locais geográficos. Isso permite que você mova objetos entre diferentes camadas ou até mesmo diferentes áreas geográficas.

A boa notícia é que você pode definir os metadados, ou seja, para cada parte dos dados, você pode adicionar identificadores para criar mais contexto para eles. Depois de saber as informações de metadados do objeto, você pode consultá-lo facilmente. Além disso, você pode classificar / organizar os arquivos com as informações do arquivo, indexá-lo facilmente e acessar para recuperar os dados quando quiser. E para análises de big data, as oportunidades são infinitas!

No entanto, você pode acessar diretamente esses dados como volume de unidade montado por meio de um servidor OS familiarizado com o dispositivo objeto. AWS, líder de mercado da nuvem fornece Amazon S3 qual é uma oferta de armazenamento de objetos.

Os casos de uso

  • Dados não estruturados- Como o armazenamento de objetos não segue nenhuma hierarquia, é ideal para armazenar dados como conteúdo multimídia, arquivos, pastas, arquivos e conteúdo da web estático distribuído por localizações geográficas.

  • Desenvolvimento de aplicativos em nuvem- Você pode acessar o armazenamento de objetos por meio da API HTTPS. Assim, você pode construir aplicativos de sistema nativos com dados em grande escala que podem ser armazenados, marcados e analisados ​​para análise de big data.

  • Armazenamento de arquivo- Com o armazenamento de objetos, você pode adicionar nós de armazenamento para dimensionar dados não estruturados atualizados com frequência. Isso permite que você arquive arquivos enquanto mantém o acesso instantâneo.

  • Backup de arquivos- Você pode usar o armazenamento de objeto para fazer backup de arquivos, arquivos de log e despejos de banco de dados.

  • Os objetos podem ser lidos várias vezes- Os dados de armazenamento do objeto são gravados uma vez, mas podem ser lidos por vários clientes. Ele funciona muito bem para armazenamento de mídia avançada distribuído globalmente, pois vários clientes podem acessar e ler dados em todos os locais.

  • Otimizado para dados estáticos- Você pode gerenciar grandes volumes de dados estáticos e não estruturados com armazenamento de objetos. Por exemplo. imagens, arquivos de vídeo, música ou registros transacionais.

Por que armazenamento de objetos para empresas?

Quando se trata da diferença entre armazenamento de Objeto e Bloco, o primeiro ganha como uma opção viável para armazenamento de dados não estruturados. É complexo organizar, gerenciar e pesquisar a avalanche de dados não estruturados que crescem dia a dia. É aqui que o armazenamento de objetos faz sentido na extração de percepções de dados de armazenamento de alto volume e distribuição de dados entre geografias que ajudam no desenvolvimento de objetivos de negócios.

Abaixo estão as razões para escolher tecnologia de armazenamento de objetos no cenário de armazenamento em nível de bloco vs. armazenamento em nível de objeto:

Searchability- Os metadados que residem nos próprios objetos geram resultados de pesquisa extensivos. Por exemplo, você pode pesquisar um determinado tipo de arquivo que atenda a critérios específicos. Além disso, você pode criar facilmente metadados personalizados e adicionar atributos ao longo do tempo, sem ter que construir bancos de dados para associar metadados aos objetos.

Escalabilidade ilimitada- O armazenamento de objetos permite o dimensionamento horizontal, adicionando nós. Isso garante a alta disponibilidade dos dados do objeto, pois várias cópias dos mesmos objetos são dispersas por vários nós. Portanto, agora você pode aproveitar mais espaço de armazenamento adicionando nós ao cluster e escalar o sistema de armazenamento para cima e para baixo (adição / remoção de unidades de armazenamento) de acordo com a necessidade da empresa.

Análise de Big Data- Para aproveitar as vantagens da análise de big data, insira o armazenamento de objetos. Cada objeto individual é marcado com metadados que suportam relevância enquanto adicionam mais contexto aos dados subjacentes. Isso permite que você extraia insights acionáveis ​​do big data qual você não pode esperar de blocos tradicionais.

Armazenamento distribuído entre geografias- Você pode tirar proveito do recurso de acesso distribuído do bigtime de armazenamento de dados em escala de vários petabytes! Graças aos metadados extensíveis e à flexibilidade geográfica do armazenamento de objetos. Com o namespace global pesquisável por palavra-chave, não só pode você localiza, migra e protege os dados, mas também faz o balanceamento de carga deles entre as camadas de armazenamento local e em nuvem. Para as empresas, isso otimiza a capacidade, o custo, a disponibilidade e a conformidade, ajudando-as a cumprir suas metas de negócios.

Atende a grandes necessidades de armazenamento de dados: Você pode armazenar arquivos grandes, dados de clientes e dados corporativos não estruturados em um pool de armazenamento. Ele pode escalar centenas de petabytes de dados. Isso elimina as limitações de escala devido aos namespaces simples - uma opção muito atraente para empresas.

Desenvolvimento de aplicativos usando protocolo HTTP (s): Como o armazenamento de objetos oferece suporte ao acesso via protocolo HTTP (s), você pode integrá-lo facilmente aos seus aplicativos, pois todas as solicitações são feitas por meio da API HTTP (s). Portanto, agora você pode construir, desenvolver e implantar aplicativos nativos da nuvem para o desenvolvimento de aplicativos móveis, responsivos e até mesmo tradicionais.

Por que o armazenamento de objetos nem sempre é a melhor escolha?

Para entender o armazenamento baseado em objeto versus armazenamento baseado em bloco, você deve avaliar as instâncias em que o armazenamento de objeto não é adequado. Aqui está.

  • Com o armazenamento de objetos, você não pode modificar arquivos facilmente, pois os objetos são projetados para ler / gravar ou sobrescrever arquivos inteiros, e não parte deles. Se você estiver carregando uma nova revisão de todo o arquivo, isso afetará o desempenho do IO. Doravante, é uma escolha ruim para operações de banco de dados.

  • O armazenamento de objetos não garante que você receberá a versão mais recente do arquivo na solicitação de leitura. Isso ocorre porque as atualizações propagadas em todos os locais não são as mais recentes ou (eventualmente consistentes) sempre, pois os dados não são alterados constantemente.

  • Para organizações que priorizam o desempenho de armazenamento, o armazenamento de objeto oferece desempenho lento de atividade de E / S para cargas de trabalho em todo o armazenamento. A culpa é da arquitetura baseada em objetos que requer análise de metadados. Como os dados são agrupados com metatags personalizadas, isso diminui o desempenho de aplicativos e fluxos de trabalho.

Armazenamento em bloco

O armazenamento em bloco (também conhecido como armazenamento em nível de bloco) é a forma mais simples de tecnologia de armazenamento de dados usada para armazenar dados estruturados, como bancos de dados, aplicativos, etc. É comumente implantado em Sistemas de redes de área de armazenamento (SANs) ou ambientes de armazenamento baseados em nuvem. Então, quando você compra o armazenamento SAN / block, você obtenha uma arquitetura de armazenamento de alta velocidade na qual os dados são armazenados como blocos de tamanho fixo conhecidos como blocos.

Na tecnologia de armazenamento em bloco, cada bloco é dividido em blocos de tamanhos iguais que funcionam como unidades de disco rígido individuais em um PC. Aqui, os blocos somos controlado por um sistema operacional de servidor externo que permite acessar essas unidades de armazenamento. Através disso, você obtém flexibilidade para armazenar qualquer tipo de aplicativo, incluindo arquivo, banco de dados, volumes de VM e muito mais. A melhor parte é que você pode até mesmo compartilhar os arquivos de armazenamento ou fazer backup de seus dados colocados no armazenamento em bloco usando ferramentas de terceiros com suporte ou ferramentas de backup nativas do sistema operacional. Um bom exemplo de armazenamento em bloco AWS is Amazon Elastic Block Store (EBS) que é um serviço de armazenamento em bloco persistente projetado para Amazon Elastic Cloud Compute (EC2).

Métodos de Acesso

O sistema operacional do cliente controla o bloqueio por meio de protocolos de alto desempenho, como Fibre Channel e Internet Small Computer Systems Interface (iSCSI). Portanto, o armazenamento é facilmente acessível. Novamente, a SAN coloca esses blocos em vários tipos de armazenamento nós. Isto torna o acesso a dados de armazenamento em bloco mais rápido, especialmente quando o aplicativo é local.

Outro ponto importante é que cada bloco tem seu endereço de ID exclusivo que permite pesquisar um objeto específico ou recuperar os dados do bloco rapidamente. Uma vez que o sistema operacional pode ler / gravar / reescrever diretamente os blocos conforme necessário, você pode facilmente configurar, gerenciar e organizar os dados como um sistema de arquivos (estrutura) ou uma estrutura específica do aplicativo. Além disso, o armazenamento baseado em objeto depende do protocolo do sistema de arquivos (NTFS, XFS ou ext4), o que significa que você pode facilmente modificar os blocos para acessar os blocos especificamente necessários, mantendo a versão anterior. É aqui que o armazenamento baseado em bloco ganha em velocidade de E / S.

Casos de uso

  • Crie um volume de armazenamento bruto para qualquer aplicativo- Com o armazenamento em bloco, você pode criar discos rígidos individuais para qualquer aplicativo, como banco de dados, arquivos, sistema de arquivos VM e muito mais.

  • Matrizes RAID- Você pode empregar sistemas de armazenamento em bloco como volumes RAID (* RAID é uma tecnologia de armazenamento de virtualização de dados) que reforçam a proteção de dados. Isso é feito configurando discos individuais em matrizes RAID.

  • Operações de E / S consistentes - Você pode usar o armazenamento em bloco para aplicativos orientados a banco de dados que exigem uma latência muito baixa e E / S de operações de armazenamento consistentes (entrada / saída ou leitura / gravação).

  • Servidores de e-mail- Suporta armazenamento em nível de bloco Microsoft Exchange para e-mail servidores, ao contrário dos sistemas de armazenamento de arquivos NAS.

  • Servidores VMware- Usando o armazenamento em nível de bloco, você pode implantar servidores VMware para armazenar volumes de sistemas de arquivos VM (VMFS).

  • Inicializando- Você pode usar uma arquitetura de armazenamento em bloco para inicializar um sistema operacional ou servidor externo diretamente do armazenamento em bloco.

Por que bloquear o armazenamento para empresas?

Então por que armazenamento em nível de bloco faz sentido para o ambiente de TI? Abaixo estão alguns motivos para ser uma escolha popular:

  • Versatilidade- Você pode formatar o armazenamento em nível de bloco para aceitar qualquer sistema de arquivos utilizável. Por exemplo, os servidores VMware usarão VMFS; para executar o Windows, o NTFS é o formato principal.

  • Flexibilidade- O armazenamento em bloco permite uma configuração rápida para atualizar a capacidade de armazenamento. Você pode adicionar volumes de armazenamento ou mover o armazenamento entre servidores sem sacrificar o desempenho.

  • Desempenho de dados de I / O rápido - Os mecanismos de armazenamento em bloco suportam protocolos de arquivo subjacentes (NFS, CIFS, ext3 / ext4 e outros) para acesso rápido aos dados de E / S e baixa latência para aplicativos de alto desempenho. Portanto, você pode realizar operações de IO de alta atividade, como armazenamento em cache, operações de banco de dados, arquivos de log, etc.

  • Adicionar capacidade de armazenamento- Você pode facilmente atualizar para o armazenamento de velocidade padrão adicionando armazenamento de alto desempenho para os clientes.

  • Pague conforme você usa- Você só precisa pagar pelo espaço de armazenamento em bloco que alocou. Isso significa que você pode facilmente anexar / desconectar ou reconectar o volume de armazenamento em bloco que mantém seus custos baixos.

  • Desempenho de expansão - Como o volume de armazenamento em block funciona independentemente com blocos de dados separados, você pode criar volumes de block adicionais para escalar horizontalmente. O desempenho é dimensionado com o tamanho do disco ou com o limite das instâncias de VM. A boa notícia é que você não precisa pagar por mais capacidade de computação.

  • Gerenciamento fácil Você pode gerenciar facilmente os privilégios de acesso e controle, já que o host no sistema operacional ou os volumes de armazenamento em bloco controlam diretamente as permissões de dados.

Por que armazenamento baseado em bloco, nem sempre a melhor escolha?

O armazenamento em bloco pode não ser a melhor alternativa para algumas instâncias.

  • Um cliente conectado à Internet não pode baixar um arquivo armazenado no armazenamento em bloco a qualquer momento. Isso ocorre porque a arquitetura de armazenamento em bloco é limitada à capacidade de volume especificada como limites padrão. No entanto, os clientes podem solicitar limites crescentes se precisarem estender a capacidade além dos limites padrão.

  • Ao contrário do preço baseado em camadas ou baseado em volume, todo o preço do volume de armazenamento em block é pré-definido. Ou seja, para acessar um dado, você precisa pagar de forma independente por todo o espaço de armazenamento do bloco, que inclui o volume de dados armazenados, tipos de operações realizadas e custo de transferência de dados.

  • A distribuição de arquivos é complexa e cara no armazenamento em bloco, pois cada unidade de dados é dividida e armazenada separadamente. Isso leva ao desperdício de custos de infraestrutura e à utilização ineficiente de recursos.

O gráfico de comparação a seguir resume a diferença entre armazenamento de bloco e objeto. Dê uma olhada.

Armazenamento de objetos
Armazenamento em bloco
Os dados são armazenados como objetos em depósitos escalonáveis. Os dados são armazenados como blocos de tamanho fixo.
Pode ser dimensionado infinitamente para Petabytes e além. Escalabilidade limitada com blocos de tamanho fixo de acordo com os requisitos.
Com mais contexto para os dados (metadados), você pode facilmente organizar, localizar ou recuperar dados. Sem metadados.
Os dados não estruturados podem ser armazenados de forma eficiente em várias localizações geográficas. Quanto maior for a distância entre o armazenamento, maior será a latência.
Melhor desempenho para conteúdo não estruturado e alta taxa de transferência. Melhor desempenho para banco de dados relacional e dados transacionais.
Conectividade de API baseada em HTTP (S). Acessível via Fibre Channel e Internet Small Computer Systems Interface (iSCSI).
Capacidade de armazenamento de arquivos ilimitada. Pode adicionar nós para aumentar a capacidade.
Mais adequado para arquivos estáticos e aplicativos, como backups de dados, conteúdo estático, imagens de arquivo, rico conteúdo multimídia (vídeos, fotos ou música). Ideal para aplicativos como bancos de dados corporativos e dados transacionais que exigem IOPS alta e baixa latência.

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