Очікується, що ринок блокових сховищ до 2030 року досягне $65,4 млрд і за вісім років зросте майже вшестеро. Цікавіть до цього типу зберігання обумовлена його ефективністю та високою швидкістю доступу до інформації, що важливо для додатків, критичних до затримок доступу. Розбираємося, що таке блокове зберігання даних, чим відрізняється від інших підходів до зберігання та де використовується.
- Що таке блокове сховище простими словами
- Переваги блокового сховища
- Недоліки блокового сховища даних
- Чим блокове зберігання відрізняється від файлового та об’єктного
- Коли є сенс використовувати блокову систему зберігання
- Блокове зберігання та SAN
Що таке блокове сховище простими словами
У блоковому сховищі дані розділені на блоки однакового розміру та керуються безпосередньо операційною системою. Саме через неї користувачі отримують доступ до блоків так, наче це окремі накопичувачі. Це такий низькорівневий вид доступу до дисків, які встановлені безпосередньо на сервері, без використання проміжних перетворень та втручань у дані. Такий підхід підвищує гнучкість зберігання даних різних типів: від файлів та БД до томів віртуальних машин. Для пошуку блоків використовується унікальний ідентифікатор ID із записаною в нього адресою.
Переваги блокового сховища
Широкі можливості блокової системи зберігання даних роблять її популярною в різних сценаріях. Особливо залучають такі її особливості:
- Простота модифікації даних. Робити це можна з будь-якою частотою без шкоди для продуктивності, при цьому міняти доводиться не весь файл, а ті блоки, які підлягають модифікації.
- Продуктивність. Блокове зберігання характеризується високими значеннями IOPS — швидкості виконання операцій вводу-виводу за секунду. Це дозволяє швидко отримувати доступ для читання, редагування та виконання будь-яких інших операцій.
- Масштабованість. Якщо обсяги інформації, що зберігається, зростуть, можна легко додати нові томи та розширити дисковий простір.
- Простота використання. З блоковим сховищем даних можна одночасно працювати з різних середовищ (наприклад, Windows і Linux) включно з серверними ОС.
- Гнучкість. Об’єднані в блоки дані легко переміщати між окремими серверами, що унеможливлює жорстку залежність від конкретної IT-інфраструктури. Крім того, розділений на блоки дисковий простір можуть одночасно використовувати кілька різних серверів.
- Висока контрольованість. За необхідністю можна групувати окремі блоки для підвищення продуктивності, розміщувати їх на швидких дисках SSD гарячі дані, а для холодних використовувати повільні HDD.
Блокове зберігання пропонують лідери ринку хмарних послуг — це AWS Elastic Block Storage, Azure Premium Storage та Google Persistent Disks.
Недоліки блокового сховища даних
Блокова система зберігання має свої мінуси:
- Слабкі можливості роботи з метаданими. Якщо виникає необхідність додати або обробити додаткову інформацію, зробити це можна буде лише на рівні програми або бази даних.
- Складність керування. Порівняно зі сховищами інших типів можуть знадобитися додаткові зусилля та виникнути труднощі у налаштуванні та управлінні.
- Висока вартість. Ціна оренди або організації власного блокового сховища буде вищою за інші типи сховищ, переважно через необхідність використовувати дороге обладнання.
Чим блокове зберігання відрізняється від файлового та об’єктного
Серед хмарних систем зберігання розрізняють такі типи: блокового сховища у хмарі, файлове сховище та об’єктне сховище. У кожного з них свій підхід до зберігання інформації та організації доступу до неї.
Файлові сховища зберігають інформацію у вигляді стандартних файлів та папок. Це дешевше і певною мірою зручніше, ніж розбивати дані на блоки, а звична ієрархія логічна і зрозуміла, якщо потрібно обробляти великі обсяги даних. Однак файлове сховище сильно обмежує можливості для швидкого пошуку в міру збільшення кількості папок і файлів, тому воно не підійде туди, де потрібний швидкий доступ до даних.
Об’єктні сховища не підтримують ієрархічну систему і містять дані в неструктурованому вигляді, при цьому кожному об’єкту присвоюється власна адреса, яка є унікальним ідентифікатором. Кожен об’єкт може мати велику кількість різноманітних метаданих, що описують його зміст. Наприклад, для фотографії є роздільна здатність, місце, час фільмування та інша подібна інформація. Об’єктні сховища легко масштабуються — аж до роботи з петабайтами даних — і стали стандартом багатьох онлайн-сервісів (Facebook, Dropbox).
Коли є сенс використовувати блокову систему зберігання
Блокові системи зберігання полюбляють використовувати глобальні центри зберігання даних завдяки ефективному та надійному зберіганню, що є принципово важливим для корпоративних клієнтів. Блокове сховище даних буде найкращим вибором там, де необхідно суттєво прискорити роботу з даними, скоротити затримки доступу до даних через мережі зберігання даних SAN, забезпечити підвищену продуктивність та відмовостійкість. Насамперед йдеться про сервери баз даних, транзакційних даних і тих, з якими працюють критично важливі для бізнесу програми. У віртуальних машинах блокове сховище можна використовувати для снапшотів (моментальних знімків системи) та образів. Наприклад, віртуальні машини, створені в середовищі VMware, також працюють із блоковим сховищем на сервері.
Коментар експерта Colobridge:
«Блокові системи зберігання даних найчастіше застосовуються як сховища, на базі яких будують приватні хмари. Даний вид сховища відмінно для цього підходить за своєю відмовостійкістю — його нема потреби резервувати та реплікувати. На відміну від SDS-рішень, його можна дуже швидко і просто масштабувати, не торкаючись при цьому конфігурації обчислювальних нод. Використовуючи SAN-мережу, даний сторедж можна одночасно презентувати всім нодам обчислювального кластера, організувавши таким чином сховище для розміщення віртуальних машин, які відмовляються, після чого міграція даних між нодами не вимагає довгого копіювання даних між нодами віртуалізації».
Блокове зберігання та SAN
SAN (Network Attached Storage, вона ж мережа зберігання даних) є популярним архітектурним рішенням, в яке зовнішні накопичувачі (дискові масиви, оптичні приводи, стрічкові бібліотеки та інші) підключаються до сервера безпосередньо так, що встановлена на ньому операційна система бачить їх як локальні. ресурси. Саме завдяки SAN, яка поводиться як один величезний локальний диск, забезпечується доступ до окремих блоків через протоколи Fibre Channel або його «молодшого брата», протокол iSCSI, який є більш економічною альтернативою і може бути побудований на базі наявної мережної альтернативи. Однак хорошу продуктивність неможливо отримати без спеціальних адаптерів, тому в ряді випадків немає сенсу замінювати FC на ISCSI через відсутність суттєвого економічного ефекту.
SAN використовують для підвищення надійності зберігання та швидкого доступу до даних, при тому обидва завдання успішно вирішуються саме завдяки блоковому сховищу, адже в цьому випадку можна взаємодіяти з окремими блоками або їх групами безпосередньо, оминаючи ОС та файлову систему.
Коментар експерта Colobridge:«SAN-мережа дозволяє використовувати одночасно кілька систем зберігання даних. Це може бути корисним з фінансової точки зору: дешевші повільні стореджі використовувати для архівів та бекапів, дорожчі та продуктивніші — для високих навантажень. Блоковий пристрій зберігання може бути придбаний для розміщення на колокацію, орендований, або найчастіший випадок, використаний за сервісною моделлю BaaS. Таким чином клієнт може отримати гібридну хмару з виділеними обчислювальними ресурсами та сховищем, доступним за сервісною моделлю, яке масштабуватиметься швидко та еластично, максимально відповідаючи поставленим бізнес-завданням».
Отримати консультацію щодо використання швидкого та надійного блокового сховища даних можна у фахівців компанії Colobridge. Вони мають необхідну IT-експертизу та досвід у реалізації клієнтських проєктів будь-якої складності та змісту.
