Qu'est-ce que le stockage en blocs ?

Le stockage par blocs divise les données en blocs, puis les stocke séparément, chacun avec un identifiant unique. Le SAN place ces blocs de données là où c’est le plus efficace. Cela signifie qu’il peut stocker ces blocs sur différents systèmes et que chaque bloc peut être configuré (ou partitionné) pour fonctionner avec différents systèmes d’exploitation.

Le stockage par blocs dissocie également les données des environnements utilisateur, ce qui permet de les répartir entre plusieurs environnements. Cela crée plusieurs chemins d’accès aux données et permet à l’utilisateur de les récupérer rapidement. Lorsqu’un utilisateur ou une application demande des données à un système de stockage par blocs, le système de stockage sous-jacent rassemble les blocs et présente les données à l’utilisateur ou à l’application.

Le stockage par blocs n’est pas le seul moyen de stocker des données. Les développeurs utilisent également d’autres systèmes, tels que le stockage d’objets et le stockage de fichiers. Si leur objectif ultime est de fournir des données aux utilisateurs et aux applications, chacune de ces méthodes aborde le stockage et la récupération des données à sa manière.

Le stockage d’objets décompose les fichiers de données en morceaux appelés objets. Il stocke ensuite ces objets dans un référentiel unique, qui peut être réparti sur plusieurs systèmes en réseau.

En pratique, les applications gèrent tous les objets, éliminant le besoin d’utiliser un système de fichiers traditionnel. Chaque objet reçoit un identifiant unique, qui permet aux applications de l’identifier. Et chaque objet stocke des métadonnées (informations sur les fichiers stockés dans l’objet).

Une différence importantes entre le stockage d’objets et le stockage par blocs réside dans la manière dont chacun traite les métadonnées. Avec le stockage d’objets, les métadonnées peuvent être personnalisées pour inclure des informations supplémentaires et détaillées sur les fichiers de données stockés.

Par exemple, les métadonnées qui accompagnent un fichier vidéo peuvent être personnalisées pour indiquer où la vidéo a été réalisée et le type de caméra utilisé. Elles peuvent même inclure des détails tels que les sujets présents dans chaque cadre. Quant au stockage par blocs, les métadonnées sont limitées aux attributs de base des fichiers.

Le stockage par blocs convient parfaitement aux fichiers statiques, qui ne sont pas souvent modifiés, car toute modification apportée à un fichier entraîne la création d’un nouvel objet.

File storage, qui est également appelé stockage de niveau fichier ou stockage basé sur les fichiers, est normalement associé à la technologie de stockage en réseau (stockage en réseau). Le stockage en réseau présente le stockage aux utilisateurs et aux applications en utilisant la même idéologie qu'un système de fichiers réseau traditionnel.

En d’autres termes, l’utilisateur ou l’application reçoivent les données par le biais d’arborescences de répertoires, de dossiers et de fichiers individuels. Cela fonctionne de la même manière qu’un disque dur local. Cependant, le NAS ou le système d’exploitation réseau (NOS) gèrent les droits d’accès, le partage des fichiers, le verrouillage des fichiers et d’autres contrôles.

Le stockage de fichiers peut être très facile à configurer, mais l’accès aux données est limité par un chemin d’accès unique, ce qui peut avoir un impact sur la performance. En outre, le stockage de fichiers ne fonctionne qu’avec les protocoles de niveau fichier courants tels que New Technologie File System (NTFS) pour Windows, et Network File System (NFS) pour Linux. Cela pourrait limiter l’utilisation sur les systèmes dissemblables.

Regardez Bradley Knapp expliquer les deux types de stockage les plus couramment utilisés : le block storage et le file storage, y compris leurs différences, leurs avantages et leurs cas d'utilisation.

Le stockage par blocs permet de créer des volumes de stockage bruts, auxquels les systèmes d’exploitation basés sur des serveurs peuvent se connecter. Vous pouvez traiter ces volumes bruts comme des disques durs individuels. Vous pouvez ainsi utiliser le stockage par blocs pour presque tout type d’application, y compris le stockage de fichiers, le stockage de base de données, les volumes du système de fichiers de machines virtuelles (VMFS) et plus encore.

Prenons l’exemple du déploiement de machines virtuelles en entreprise. Avec le stockage par blocs, vous pouvez facilement créer et formater un volume de stockage basé sur des blocs pour stocker le VMFS. Un serveur physique peut ensuite se connecter à ce bloc pour créer plusieurs machines virtuelles. De plus, la création d’un volume en blocs, l’installation d’un système d’exploitation et le rattachement à ce volume permettent aux utilisateurs de partager les fichiers à l’aide de ce système d’exploitation natif.

Le déploiement dans un cloud privé est un autre excellent exemple d’utilisation du stockage par blocs. Pour en savoir plus sur les clouds privés et le stockage par blocs, consultez l’explication d’IBM Garage sur la virtualisation - étendre le cloud privé virtualisé à l’aide du stockage par blocs et du stockage de fichiers.

La flexibilité inhérente du block storage le rend idéal pour les conteneurs. Les conteneurs permettent d'abstraire les applications des systèmes d'exploitation, de la même manière que la virtualisation permet d'abstraire les systèmes d'exploitation du matériel physique. Avec le block storage, vous pouvez rapidement définir et lancer des conteneurs. Les conteneurs bénéficient de la rapidité du block storage et de la capacité native d'un hôte unique à monter plusieurs blocs.

Les développeurs déploient fréquemment le block storage en utilisant un storage area network (SAN). Le SAN est un réseau informatique qui permet d’accéder au stockage de données. Les SAN présentent le block storage à d’autres systèmes en réseau comme s’il s’agissait de périphériques attachés localement.

Par exemple, un serveur peut se connecter à un SAN à l’aide d’une connexion réseau de données, telle que Fibre Channel, Internet Small Computer System Interface (iSCSI) ou InfiniBand. Cette connexion permet au serveur d’accéder à un bloc comme s’il s’agissait d’un volume accessible localement. Vous pouvez également configurer plusieurs réseaux de stockage sur un SAN et vous pouvez connecter plusieurs serveurs au SAN.

Un SAN est constitué de nombreux éléments ou couches. La première est la couche hôte, qui se compose du serveur exécutant un système d'exploitation réseau qui est connecté au réseau de données via une carte de contrôleurs hôtes de bus (HBA). La carte HBA, quant à elle, est connectée au réseau de stockage à l’aide d’un câble.

La couche hôte est reliée à la couche structure, qui regroupe divers dispositifs, tels que des commutateurs SAN, des routeurs, des ponts de protocole, des passerelles et des câbles. La couche structure interagit avec la couche stockage, qui comprend les dispositifs de stockage physiques, tels que les disques durs, les bandes magnétiques ou les supports optiques.

Le block storage, à lui seul, n'offre pas beaucoup de redondance, ce qui fait des matrices RAID un élément important à prendre en compte pour toute implémentation de block storage critique. Le RAID (matrice redondante de disques indépendants) protège les données en les écrivant sur deux disques ou plus. Si un disque tombe en panne, les informations relatives aux autres disques peuvent généralement le remplacer sans que les utilisateurs ne s’en aperçoivent.

Les alternatives open source aux solutions SAN traditionnelles centrées sur les fournisseurs sont en plein essor, avec de nouveaux projets qui apparaissent presque quotidiennement, tandis que les projets établis continuent de s'améliorer et d'ajouter des fonctionnalités. Le projet open source FreeNAS offre à la fois un block storage et un RAID défini par logiciel. Openfiler est une autre solution de stockage open source qui prend en charge le block storage et le RAID.

Bien que l'open source soit très prometteur dans le secteur du stockage, il nécessite une expertise pour garantir son succès, ce qui signifie que les administrateurs de stockage actuels auront besoin du soutien et des services des fournisseurs.

Le Block Storage à la demande (BSSaaS) appartient à la catégorie beaucoup plus large du Stockage d'entreprise à la demande (ESaaS). Dans le cadre de l’ESaaS, ceux qui recherchent un stockage basé sur le cloud peuvent choisir entre un block storage, un stockage de fichiers ou un object storage pour répondre à leurs besoins de stockage de données. Dans la plupart des cas, lorsque vous travaillerez avec l'ESaaS, les utilisateurs devront également choisir une solution IaaS ou PaaS et déployer des applications et des serveurs directement dans le cloud.

Pouvoir répondre à la demande est essentiel en matière de stockage. La consommation de stockage a augmenté à un rythme exponentiel. Puisque le block storage est indépendant des ressources, la mise à l’échelle nécessite rien de plus que de créer des volumes de block storage supplémentaires avec un fournisseur ESaaS.

Pour les entreprises utilisant une approche de cloud hybride, l’évolutivité peut nécessiter l’achat de disques durs ou de réseaux RAID supplémentaires, mais le processus réel d’évolutivité reste relativement la même. La mise à disposition de volumes de block storage supplémentaires est la principale exigence pour augmenter la quantité de stockage disponible. En savoir plus sur le block storage et sa mise à l'échelle.