块存储与对象存储,哪个更适合当今的数据存储环境?
这个问题甚至可能让最有经验的 IT 存储管理员摸不着头脑。 原因? 由于企业数据存储选择是块、文件存储和对象,因此经常发生冲突的是块存储与对象存储的争论。 将其归咎于大规模数据使未来的数据存储成为一个巨大的挑战。 根据用例处理、存储和访问数据——想象一下它为每种架构的部署带来的复杂性!
在本文中,我们将讨论块存储与对象存储、访问方法及其用例。 同样,每个都有自己的能力和局限性。 在本文中,让我们深入了解它们如何最适合企业,为什么它们可能并不总是最佳选择。
准备好潜水了吗? 让我们探索一下。
对象存储
T简而言之,对象存储是一种数据存储架构,可让您将不同的数据单元或对象存储为隔离的容器。 由于对象存储具有扁平地址结构,因此您可以跨多个网络系统以同等访问权限存储每个对象。 使用这种存储的最大好处是,即使不知道数据的物理位置,您也可以定位对象。 感谢对象存储为表带来的一组属性。 这些是:
- 数据。 它可以是您想要存储的任何内容,从家庭照片、音乐、视频、5,00000 页的手动文档文件到任何非结构化数据。
- 相关元数据 描述数据(包括年龄、隐私、访问突发事件等详细信息); 和
- 自定义标识符 它包含一个唯一的 ID 地址,让操作系统在分布式系统上定位它。
访问方式
意识到对象存储使用 API 来访问依赖于具象状态传输 (RESTful) API 的对象很重要。 因此,如果您想更快地检索存档文件,您可以轻松地向云块存储发送 API 请求以定位所需的对象。 这使得基于对象的存储成为公共云工作负载的绝佳选择。 此外,您可以通过跨不同层移动对象来跨多个地理位置分布对象。
有趣的是,对象存储允许您使用文件信息对文件进行分类/组织,并在需要时对其进行索引以检索数据。 但是,您可以通过与对象设备兼容的 OS 服务器装载驱动器卷来访问此数据。 例如,云的市场领导者 AWS 提供 Amazon S3 是一个对象存储产品。
用例
存储非结构化数据
由于对象存储不遵循层次结构,因此它非常适合存储跨地理位置分布的多媒体内容、文件、文件夹、档案和静态 Web 内容等数据。
云应用开发
对象存储通过分布网络促进应用程序可用性。 因此,您可以轻松构建和开发本机系统应用程序。 此外,您可以轻松存储、标记和分析数据以进行大数据分析。
档案存储
使用对象存储,您可以添加存储节点以扩展经常更新的非结构化数据。 这使您可以在存档文件的同时仍保留即时访问权限。
文件备份
您可以使用对象存储来备份文件、日志文件和数据库转储。
数据可以多次读/写
在对象存储中,写入一次的数据可以被多个设备读取。 这非常适用于全球分布式富媒体存储,因为多个客户端可以跨所有位置访问和读取/写入数据。
针对静态数据进行了优化
数据一旦写入,就可以多次读取。 今后,您可以使用对象存储管理大量静态和非结构化数据。 例如,您可以将图像、视频文件、音乐或交易记录存储为对象。
为什么要为企业提供对象存储?
当谈到块存储与对象存储之间的区别时,前者是非结构化数据存储的首选。 诚然,非结构化数据的组织、管理和搜索非常复杂。 这就是对象存储在使用元数据从大容量存储中提取数据洞察力的地方。
以下是选择的理由 对象存储技术 满足您的存储需求:
可搜索性:
驻留在对象本身中的元数据为广泛的搜索结果提供支持。 例如,您可以搜索符合特定条件的某种类型的文件。 此外,您可以轻松创建自定义元数据并随时间添加属性,而无需构建数据库来将元数据与对象相关联。
无限的可扩展性:
对象存储让您可以通过添加多个节点来利用存储空间来存储大量数据。 因此,您可以通过混合和匹配高密度服务器来满足按需可扩展性。 这确保了数据的高可用性,因为相同对象的多个副本分散在多个节点上。
大数据分析:
要利用大数据分析,请依赖对象存储。 这是因为每个单独的对象都使用元数据进行标记,这些元数据通过向基础数据添加更多上下文来提供相关性。 因此,您可以从大数据中提取可操作的见解,这是传统块无法提供的。
跨地域的分布式存储:
您可以充分利用多 PB 级数据存储的分布式访问功能! 感谢可扩展的元数据和对象存储的地理灵活性。 使用关键字可搜索的全局命名空间,您可以轻松定位、迁移和保护数据。 另一个关键点是,由于工作负载分布,您可以跨服务器部署强大的功能。 这不仅可以优化容量、成本和可用性,还可以满足合规性要求,从而帮助您实现业务目标。
满足大量数据存储需求:
您可以在存储池中存储大型文件、客户数据和非结构化企业数据。 它可以扩展数百 PB 的数据。 这消除了扁平命名空间带来的扩展限制——这对企业来说是一个非常有吸引力的选择。
使用 HTTP(s) 协议的应用程序开发:
由于对象存储支持通过 HTTP(s) 协议进行访问,您可以轻松地将其集成到您的应用程序中,因为所有请求都是通过 HTTP(s) API 发出的。 因此,现在您可以为移动、响应式甚至传统应用程序开发构建、开发和部署云原生应用程序。
为什么对象存储并不总是最佳选择?
要了解块存储与对象存储,您应该评估不适合对象存储的实例。 干得好。
- 使用对象存储,您无法修改文件,因为对象旨在读/写或覆盖整个文件,而不是其中的一部分。 如果您要上传整个文件的新修订版,则会影响 IO 性能。 从此以后,它是数据库操作的糟糕选择。
- 对象存储不保证您将在读取请求时收到文件的最新版本。 这是因为分布在所有位置的更新不是最新的或(最终一致的)总是因为数据不会不断更改。
- 对于优先考虑存储性能的组织,对象存储可为整个存储的工作负载提供缓慢的 I/O 活动性能。 归咎于需要元数据分析的基于对象的架构。 由于数据与自定义元标记捆绑在一起,这会降低应用程序和工作流的性能。
块存储
块存储(也称为块级存储)是最简单的数据存储技术形式,用于存储数据库、应用程序等结构化数据。由于存储部署在 存储区域网络 (SAN) 系统,您可以以更快的性能存储复杂的文件和应用程序。 得益于结构化工作负载,您可以更快地访问数据。 但是,它支持本地访问的存储和应用程序。
在块存储技术中,您可以将每个块拆分为大小相等的块,这些块的功能类似于 PC 中的单个硬盘驱动器。 在这里,这些块由外部服务器操作系统控制,可让您访问这些存储驱动器。 这让您可以更灵活地存储任何类型的应用程序,包括文件、数据库、VM 卷等。 更重要的是,您可以使用支持的第三方工具共享存储文件或备份放置在块存储中的数据。 例如,AWS 是 亚马逊弹性块存储 (EBS) 是为 Amazon Elastic Cloud Compute (EC2) 设计的持久块存储服务。
访问方式
如果您担心恢复高性能工作负载,块存储可以解决这个问题。 使用高性能协议(例如光纤通道和 Internet 小型计算机系统接口 (SCSI))可以简化访问块级数据,从而加快数据访问速度。
有趣的是,每个区块都有其唯一的 ID 地址,可让您快速访问、搜索特定数据或检索区块数据。 由于操作系统可以根据需要直接读取/写入/重写块,因此您可以轻松地将数据配置、管理和组织为(结构)文件系统或特定于应用程序的结构。
所以现在,您可以轻松恢复数据密集型应用程序,同时减少软件开销。 此外,您可以轻松地 修改块 访问特别需要的块,同时保持旧版本完好无损。
用例
为任何应用程序创建原始存储卷
借助块存储,您可以为任何应用程序(例如数据库、文件、VM 文件系统等)创建单独的硬盘驱动器。
RAID 阵列
您可以将块存储系统用作支持数据保护的 RAID 卷(*RAID 是一种数据虚拟化存储技术)。 这是通过将单个磁盘配置为 RAID 阵列来完成的。
一致的 I/O 操作
您可以将块存储用于需要极低延迟和一致存储操作 I/O(输入/输出或读/写)的面向数据库的应用程序。
邮件服务器
由于块存储允许添加更多容量,因此您可以使用块存储来处理电子邮件服务器,例如 MICROSOFT EXCHANGE.
VMware服务器
使用块级存储,您可以部署 VMware 服务器来存储 VM 文件系统 (VMFS) 卷。
引导
您可以使用块存储架构直接从块存储启动操作系统或外部服务器。
为什么要为企业提供块存储?
为什么块级存储对 IT 环境有意义?
以下是使块成为存储介质的流行选择的原因:
多功能
您可以格式化块级存储以接受任何可用的文件系统。 例如,VMware 服务器将使用 VMFS; 对于运行 Windows,NTFS 是主要格式。
高度灵活
块存储允许快速配置以更新存储容量。 您可以在不牺牲性能的情况下添加存储卷或在服务器之间移动存储。
快速的 I/O 数据性能
块存储机制支持底层文件协议(NFS、CIFS、ext3/ext4 等),以实现快速 I/O 数据访问和高性能应用程序的低延迟。 因此,您可以执行高活动 IO 操作,例如缓存、数据库操作、日志文件等。
添加存储容量
通过为客户添加高性能存储,您可以轻松升级到标准速度存储。
即用即付
您只需要为分配的块存储空间付费。 这意味着您可以轻松地附加/分离或重新附加块存储卷,从而降低成本。
横向扩展性能
由于块存储卷独立于单独的数据块工作,因此您可以创建额外的块卷来横向扩展。 性能随着磁盘大小或 VM 实例的限制而扩展。 好消息是您无需为更多的计算能力付费。
易管理
您可以轻松管理访问和控制权限,因为操作系统中的主机或块存储卷直接控制数据权限。
为什么基于块的存储并非始终是最佳选择?
对于某些实例,块存储可能不是最佳选择。 这是为什么。
- 由于块存储架构没有元数据,它的数据分析能力有限。 因此,如果您想单独存储元数据,则需要一个额外的数据库。 这会限制客户端同时从其他服务器访问特定文件。
- 与基于分层的定价不同,整个块存储卷定价是预先定义的。 也就是说,要访问一条数据,您需要为整个块存储空间付费,包括存储的数据量、执行的操作类型和数据传输成本。 事实上,这使得优化存储容量以获得更高的性能相当昂贵。
- 在块存储中,文件分发很复杂,因为每个数据单元都被拆分并单独存储。 因此,您最终可能会因基础设施成本而浪费大量计算实例。 此外,它还可能导致资源的低效利用。
- 块存储的SAN环境需要昂贵的硬件来存储数据,从而使得满足存储需求的成本更高。
快速查看总结了块存储与对象存储之间差异的比较图。
数据作为对象存储在可扩展存储桶中。 | 数据存储为固定大小的块。 |
可以无限扩展到 PB 甚至更高。 | 根据要求固定大小的块的可扩展性有限。 |
有了更多的数据(元数据)上下文,您可以轻松地组织、定位或检索数据。 | 没有元数据。 |
非结构化数据可以跨多个地理位置高效存储。 | 存储之间的距离越大,延迟越高。 |
非结构化内容和高流吞吐量的最佳性能。 | 关系数据库和事务数据的最佳性能。 |
基于 HTTP(S) 的 API 连接。 | 可通过光纤通道和 Internet 小型计算机系统接口 (iSCSI) 访问。 |
无限的文件存储容量。 | 可以添加节点来增加容量。 |
最适合静态文件和应用程序,例如数据备份、静态内容、存档图像、丰富的多媒体内容(视频、图片或音乐)。 | 非常适合需要高 IOPS 和低延迟的应用程序,例如企业数据库和事务数据。 |
既然您知道一种存储如何超越另一种,可以肯定地说,基于对象的存储更适合 IT 存储环境。 但是,无论您使用哪种存储选项,您都可能会存储数据以供长期存档。 这适用于不常使用或根本不访问但占用宝贵存储空间的数据。
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使用 Zmanda 进行有效的存储备份和恢复
考虑到这一点, 兹曼达 专为对象和块存储的综合存储、备份和恢复而设计。 使用 Zmanda,您可以轻松地将备份数据复制到您选择的异地位置。 目前,Zmanda 备份引擎支持以下类型的对象存储库用于长期数据存储:
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