O que é armazenamento de bloco?

O block storage divide os dados em blocos e, em seguida, armazena esses blocos como partes separadas, cada uma com um identificador exclusivo. A SAN coloca esses blocos de dados onde for mais eficiente. Isso significa que ele pode armazenar esses blocos em diferentes sistemas e cada bloco pode ser configurado (ou particionado) para funcionar com diferentes sistemas operacionais.

O block storage também separa dados dos ambientes dos usuários, permitindo que os dados sejam espalhados por vários ambientes. Isso cria vários caminhos para os dados e permite que o usuário os recupere com rapidez. Quando um usuário ou aplicação solicita dados de um sistema de block storage, o sistema de armazenamento subjacente remonta os blocos de dados e apresenta os dados ao usuário ou aplicação.

O block storage não está sozinho no mundo do armazenamento de dados. Os desenvolvedores também usam outros sistemas, como object storage e file storage. Embora o objetivo final de cada um seja fornecer dados aos usuários e aplicação, cada um desses métodos de armazenamento armazena e recupera dados de forma diferente.

O object storage, que também é conhecido como armazenamento baseado em objetos, divide os arquivos de dados em pedaços chamados objetos. Em seguida, armazena esses objetos em um único repositório, que pode ser distribuído por vários sistemas em rede.

Na prática, as aplicações gerenciam todos os objetos, eliminando a necessidade de um sistema de arquivos tradicional. Cada objeto recebe um ID exclusivo, que as aplicações usam para identificar o objeto. E cada objeto armazena metadados — informações sobre os arquivos armazenados no objeto.

Uma diferença importante entre o object storage e o block storage é como cada um lida com os metadados. No object storage, os metadados podem ser personalizados para incluir informações adicionais e detalhadas sobre os arquivos de dados armazenados no object storage.

Por exemplo, os metadados que acompanham um arquivo de vídeo podem ser personalizados para informar onde o vídeo foi feito e o tipo de câmera usada para gravá-lo. Pode até incluir detalhes como quais assuntos foram capturados em cada quadro. No block storage, os metadados são limitados a atributos básicos de arquivo.

O block storage é mais adequado para arquivos estáticos que não são alterados com frequência porque qualquer alteração feita em um arquivo resulta em resultados na criação de um novo objeto.

File storage, que também é referido como armazenamento em nível de arquivo ou armazenamento baseado em arquivos, normalmente está associado à tecnologia de armazenamento conectado à rede (armazenamento conectado à rede). armazenamento conectado à rede apresenta armazenamento para usuários e aplicações utilizando a mesma mentalidade de um sistema de arquivos de rede tradicional.

Em outras palavras, o usuário ou a aplicação recebe dados por meio de árvores de diretórios, pastas e arquivos individuais. Isso funciona de forma semelhante a uma unidade de disco rígido local. No entanto, o NAS ou o sistema operacional de rede (MOS) lidam com direitos de acesso, compartilhamento de arquivos, bloqueio de arquivos e outros controles.

O file storage pode ser muito fácil de configurar, mas o acesso aos dados é restrito a um único caminho para os dados, o que pode afetar o desempenho em comparação com o block storage ou object storage. O file storage também opera somente com protocolos comuns de nível de arquivo, como o New Technology File System (NTFS) para Windows ou o Network File System (NFS) para Linux. Isso pode limitar a usabilidade em sistemas diferentes.

Assista a Bradley Knapp explicar os dois tipos de armazenamento mais usados: block storage e file storage, incluindo suas diferenças, benefícios e casos de uso.

O block storage permite a criação de volumes de armazenamento bruto, aos quais os sistemas operacionais baseados em servidor podem se conectar. Você pode tratar esses volumes brutos como discos rígidos individuais. Isso permite que você use o block storage para praticamente qualquer tipo de aplicação, incluindo file storage, database storage, volumes de sistema de arquivos de máquina virtual (VMFS) e muito mais.

Tome, por exemplo, a implementação de máquinas virtuais em uma empresa. Com o block storage, você pode criar e formatar facilmente um volume de armazenamento baseado em blocos para armazenar o VMFS. Um servidor físico pode então se conectar a esse bloco, criando várias máquinas virtuais. Além disso, criar um volume baseado em blocos, instalar um sistema operacional e anexar-se a esse volume permite que os usuários compartilhem arquivos usando esse sistema operacional nativo.

As implementações de nuvem privada são outro excelente uso do block storage. Para um mergulho mais profundo em nuvens privadas e block storage, confira a explicação do IBM Garage sobre virtualização para estender a nuvem privada virtualizada usando block storage e file storage.

A flexibilidade inerente do block storage o torna ideal para contêineres. Os contêineres abstraem aplicações dos sistemas operacionais, muito como a virtualização abstrai os sistemas operacionais do hardware físico. Com o block storage, você pode definir e lançar contêineres com rapidez. Os contêineres se beneficiam da velocidade do block storage e da capacidade nativa de um único host montar vários blocos.

Os desenvolvedores geralmente implementam o block storage usando rede de área de armazenamento (SAN). A SAN é uma rede de computadores que fornece acesso ao armazenamento de dados. A SANs apresentam o block storage a outros sistemas em rede como se esses blocos fossem dispositivos conectados localmente.

Por exemplo, um servidor pode se conectar a uma SAN usando uma conexão de rede de dados, como Fibre Channel, Internet Small Computer System Interface (iSCSI) ou InfiniBand. Essa conexão permite que o servidor acesse um bloco como se fosse um volume acessado localmente. Você também pode configurar várias matrizes de armazenamento em uma SAN e conectar vários servidores à SAN.

Uma SAN consiste em muitos elementos ou camadas. A primeira é a camada do host, que consiste no servidor executando um sistema operacional de rede conectado à rede de dados por meio de uma placa adaptadora de barramento de host (HBA). O cartão HBA, por sua vez, é conectado à rede de armazenamento por meio de um cabo.

A camada do host é conectada à camada de malha, que é uma coleção de dispositivos, como switches SAN, roteadores, pontes de protocolo, dispositivos de gateway e cabos. A camada de malha interage com a camada de armazenamento, que consiste nos dispositivos de armazenamento físico, como unidades de disco, fita magnética ou mídia óptica.

O block storage, por si só, não oferece muito na forma de redundância, tornando as matrizes RAID uma consideração importante para qualquer implementação de block storage de missão crítica. A RAID (matriz redundante de discos independentes) protege os dados gravando-os em duas ou mais unidades. Se um disco falhar, as informações nos outros discos geralmente podem substituí-lo sem que os usuários estejam cientes de uma interrupção.

As alternativas de código aberto às soluções de SAN tradicionais centradas em fornecedores estão em alta, com novos projetos surgindo quase diariamente, enquanto projetos estabelecidos continuam a melhorar e adicionar funcionalidades. O projeto código aberto FreeNAS oferece block storage e RAID definido por software. Openfiler é outra solução de armazenamento de código aberto que inclui compatibilidade com block storage e RAID.

Embora o código aberto mostre uma grande promessa no setor de armazenamento, é necessário conhecimento para garantir o sucesso, o que significa que os administradores de armazenamento de hoje precisarão de fornecedores para suporte e serviços.

O block storage como serviço (BSSaaS) se enquadra na categoria muito maior de Enterprise storage como serviço (ESaaS). Dentro do ESaaS, aqueles que procuram armazenamento na nuvem podem selecionar entre block storage, file storage ou object storage para atender às suas necessidades de armazenamento de dados. Na maioria das vezes, ao trabalhar com ESaaS, os usuários também terão que escolher uma solução IaaS ou PaaS e implementar aplicações e servidores diretamente na nuvem.

A capacidade de atender à demanda é crítica quando se trata de armazenamento. O consumo de armazenamento cresceu a uma taxa exponencial. Como o block storage é independente dos recursos de computação, a expansão não exige nada mais do que a criação de volumes de block storage adicionais com um provedor de ESaaS.

Para empresas que usam uma abordagem de nuvem híbrida, o escalonamento para fora pode exigir a compra de unidades de disco rígido adicionais ou matrizes RAID, mas o processo real de expansão permanece relativamente o mesmo. Provisionar volumes de block storage adicionais é o principal requisito para aumentar a quantidade de armazenamento disponível. Saiba mais sobre escala e block storage.