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了解对象存储与块存储

块、文件存储或对象 — 哪种基本存储系统最适合当今的数据存储环境?

那可能已经离开了 即使是最有经验的 IT 存储管理员 挠头。

原因? 企业数据存储技术的选择是块、文件存储和对象,通常是对象存储与块存储的争论发生冲突。 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。 此外,根据用例处理、存储和访问数据 - 想象一下它为部署每种类型的架构带来的复杂性!

那么,您选择在哪里存储数据? 您可以从中获得什么商业价值?

在本文中,我们将讨论基于对象的存储与基于块的存储, 支持基于块和基于对象的存储的访问方法 技术,它们的用例,它们如何适应业务,以及为什么它们可能并不总是最佳选择。

那么块存储和对象存储有什么区别呢? 让我们探索一下。

对象存储

基于对象的存储,简称为对象存储,是一种数据存储架构,它采用平面内存模型将不同的数据单元或对象存储为隔离的容器。 这些隔离的容器称为桶。 扁平结构就像一个独立的存储库,其中每个对象都以平等的访问权限存储在多个网络系统中。 最好的部分是即使不知道数据的物理位置,您也可以定位对象。

这是因为每个对象都具有三个重要属性:

  1. 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。

  2. 描述数据的相关元数据(包括年龄、隐私、访问突发事件等详细信息); 和

  3. 包含唯一 ID 地址的自定义标识符,以便操作系统通过分布式系统找到它。

访问方式

访问方法是存储管理员的一项技术优势,它使对象存储技术发挥作用。 在对象存储平台中,您可以通过依赖具象状态传输 (RESTful) API 进行访问的 HTTP 应用程序编程接口 (API) 来访问对象。 当您要检索文件时,它会向云块存储发送 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,您可以跨多个地理位置分布对象。 这使您可以跨不同层甚至不同地理区域移动对象。

好消息 是您可以定义元数据,这意味着对于每条数据,您可以添加标识符以为其构建更多上下文. 一旦您知道对象的元数据信息,您就可以轻松查询它。 此外,您可以使用文件信息对文件进行分类/组织,轻松索引它并随时访问以检索数据。 而对于大数据分析,机会是无穷无尽的!

但是,您可以通过熟悉对象设备的 OS 服务器直接访问作为已安装驱动器卷的数据。 AWS,云的市场领导者提供 亚马逊S3 是一个对象存储产品。

用例

  • 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- 您可以通过 HTTPS API 访问对象存储。 因此,您可以使用可存储、标记和分析的海量数据构建本机系统应用程序,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。

  • 对象可以被多次读取- 对象存储数据被写入一次,但可以被多个客户端读取。 它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数据。

  • 针对静态数据进行了优化- 您可以使用对象存储管理大量静态和非结构化数据。 例如. 图像、视频文件、音乐或交易记录。

为什么要为企业提供对象存储?

当谈到对象存储和块存储之间的区别时,前者是非结构化数据存储的可行选择。 组织、管理和搜索日益增长的大量非结构化数据非常复杂。 这就是对象存储在从有助于制定业务目标的跨地域的大量存储和数据分布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 在块级存储 vs. 对象级存储场景中:

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,您可以搜索满足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- 对象存储允许通过添加节点水平扩展。 这确保了对象数据的高可用性,因为相同对象的多个副本分散在多个节点上。 因此,现在您可以通过向集群添加节点来利用更多存储空间,并根据企业需要向上和向下扩展存储系统(添加/删除存储单元)。

大数据分析—— 要利用大数据分析,请进入对象存储。 每个单独的对象都使用支持相关性的元数据进行标记,同时为基础数据添加更多上下文。 这使您可以从大数据中提取可操作的见解 你不能指望传统块。

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, 不仅可以 您可以定位、迁移和保护数据,还可以在本地和云存储层之间对它们进行负载平衡。 对于企业而言,这可以优化容量、成本、可用性和合规性,从而帮助他们实现您的业务目标。

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——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?

要了解基于对象的存储与基于块的存储,您应该评估不适合对象存储的实例。 干得好。

  • 使用对象存储,您无法轻松修改文件,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。 这是因为在所有位置传播的更新不是最新的或(最终一致的)总是因为数据不是不断改变的。

  • 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。它通常部署在 存储区域网络 (SAN) 系统 或基于云的存储环境。 因此,当您购买 SAN/块存储时, 获得高速存储架构,其中数据存储为固定大小的块,称为块。

在块存储技术中,每个块都被分成大小相等的块,这些块在 PC 中充当单独的硬盘驱动器。 在这里,块 ,那恭喜你, 由允许您访问这些存储驱动器的外部服务器操作系统控制。 通过这个, 您可以灵活地存储任何类型的应用程序,包括文件、数据库、VM 卷等。 最好的部分是您甚至可以使用支持的第三方工具或操作系统本机备份工具共享存储文件或备份放置在块存储中的数据。 块存储 AWS 的一个很好的例子 is 亚马逊弹性块存储 (EBS) 这是为 Amazon Elastic Cloud Compute (EC2) 设计的持久块存储服务。

访问方式

客户端操作系统通过高性能协议(例如光纤通道和 Internet 小型计算机系统接口 (iSCSI))控制块。 所以存储很容易访问。 同样,SAN 将这些块放置在多个存储中 节点。 这 访问块存储数据 ,尤其是当应用程序是本地的。

另一个关键点是每个块都有其唯一的 ID 地址,可以让您快速搜索特定对象或检索块数据。 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。 此外,基于对象的存储依赖于文件系统协议(NTFS、XFS 或 ext4),这意味着您可以轻松地 修改块 在保留旧版本的同时访问特别需要的块。 这就是基于块的存储在 I/O 速度方面的优势所在。

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。

  • 电子邮件服务器- 块级存储支持 用于电子邮件的 Microsoft Exchange 服务器,与 NAS 文件存储系统不同。

  • 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?

所以为什么 块级存储 对 IT 环境有意义吗? 以下是成为热门选择的一些原因:

  • 多功能性 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 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。

  • 按需付费- 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。

  • 易于管理- 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。

  • 联网客户端在任何时候都无法下载存储在块存储中的文件。 这是因为块存储架构仅限于指定的卷容量作为默认限制。 但是,如果客户需要将容量扩展到默认限制之外,则可以请求增加限制。

  • 与基于分层或基于容量的定价不同,整个块存储容量定价是预先定义的。 也就是说,要访问一条数据,您需要为整个块存储空间独立付费,包括存储的数据量、执行的操作类型和数据传输成本。

  • 由于每个数据单元被拆分并单独存储,因此块存储中的文件分发既复杂又昂贵。 这导致基础设施成本的浪费和资源的低效利用。

下面的对比图总结了块存储和对象存储的区别。 看一看。

对象存储
块存储
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。

使用 Zmanda 进行有效的存储备份和恢复

无论您喜欢哪种存储方式, 您可能会存储数据以供长期存档。 这适用于使用频率较低或根本不访问但占用宝贵存储空间的数据。 但是,如果您的主存储变得不可用怎么办? 放松! 现在,您可以轻松访问、恢复完整的数据集,甚至可以在几分钟内启动虚拟机将数据存储在备份服务器上!

考虑到这一点, 兹曼达 专为全面的存储、备份和 容灾能力 跨对象和块存储设备。 您可以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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