¿Qué es el almacenamiento en bloques?

El block storage divide los datos en bloques y luego los almacena como piezas separadas, cada una con un identificador único. La SAN coloca esos bloques de datos donde sea más eficiente. Eso significa que puede almacenar esos bloques en diferentes sistemas y cada bloque puede configurarse (o dividirse) para que funcione con diferentes sistemas operativos.

Block storage también desacopla los datos de los entornos de usuario, lo que permite que los datos se distribuyan en múltiples entornos. Esto crea múltiples rutas a los datos y permite al usuario recuperarlos rápidamente. Cuando un usuario o aplicación solicita datos de un sistema de almacenamiento de block storage, el sistema de almacenamiento subyacente reensambla los bloques de datos y presenta los datos al usuario o aplicación.

Block storage no está solo en el mundo del almacenamiento de datos. Los desarrolladores también utilizan otros sistemas, como object storage y file storage. Si bien el objetivo final de cada uno es proporcionar datos a los usuarios y aplicaciones, cada uno de esos métodos de almacenamiento se dedica a almacenar y recuperar datos de manera diferente.

Object Storage, que también se conoce como almacenamiento basado en objetos, divide los archivos de datos en partes llamadas objetos. Luego almacena esos objetos en un único repositorio, que puede distribuirse en múltiples sistemas en red.

En la práctica, las aplicaciones gestionan todos los objetos, eliminando la necesidad de un sistema de archivos tradicional. Cada objeto recibe un ID único, que las aplicaciones utilizan para identificar el objeto. Y cada objeto almacena metadatos—es decir, información sobre los archivos almacenados en el objeto.

Una diferencia importante entre el object storage y el block storage es cómo cada uno maneja los metadatos. En object storage, los metadatos se pueden personalizar para incluir información adicional y detallada sobre los archivos de datos almacenados en el objeto.

Por ejemplo, los metadatos que acompañan a un archivo de video podrían personalizarse para indicar dónde se hizo el video y el tipo de cámara utilizada para grabarlo. Incluso puede incluir detalles, como qué sujetos se capturaron en cada fotograma. En block storage, los metadatos se limitan a los atributos básicos de los archivos.

El block storage es más adecuado para archivos estáticos que no se cambian con frecuencia porque cualquier cambio realizado en un archivo da como resultado la creación de un nuevo objeto.

Almacenamiento de archivos, que también se conoce como almacenamiento a nivel de archivo o basado en archivos, normalmente se asocia con la tecnología de Almacenamiento Conectado a la Red (NAS). NAS presenta el almacenamiento a los usuarios y aplicaciones utilizando la misma ideología que un sistema de archivos de red tradicional.

En otras palabras, el usuario o la aplicación recibe datos a través de árboles de directorios, carpetas y archivos individuales. Esto funciona de manera similar a una unidad de disco duro local. Sin embargo, el NAS o el sistema operativo de red (NOS) manejan los derechos de acceso, el uso compartido de archivos, el bloqueo de archivos y otros controles.

El file storage puede ser muy fácil de configurar, pero el acceso a los datos está restringido por una única ruta a los datos, lo que puede afectar el rendimiento en comparación con el almacenamiento de bloques o de object storage. El file storage también solo funciona con protocolos comunes a nivel de archivo, como un Sistema de Archivos de Nueva Tecnología (NTFS) para Windows o un Sistema de Archivos de Red (NFS) para Linux. Esto podría limitar la usabilidad en sistemas diferentes.

Vea a Bradley Knapp explicar los dos tipos de almacenamiento más utilizados: almacenamiento de bloques y file storage, incluyendo sus diferencias, beneficios y casos de uso.

Block storage permite la creación de volúmenes de almacenamiento sin procesar, a los que se pueden conectar los sistemas operativos basados en servidores. Puede tratar esos volúmenes sin procesar como discos duros individuales. Esto le permite usar el block storage para casi cualquier tipo de aplicación, incluyendo el file storage, el almacenamiento de bases de datos, los volúmenes del sistema de archivos de máquinas virtuales (VMFS) y más.

Tomemos, por ejemplo, el despliegue de máquinas virtuales en toda una empresa. Con el block storage, puede crear y formatear fácilmente un volumen de almacenamiento basado en bloques para almacenar el VMFS. Luego, un servidor físico puede conectarse a ese bloque, creando múltiples máquinas virtuales. Además, crear un volumen basado en bloques, instalar un sistema operativo y adjuntarlo a ese volumen permite a los usuarios compartir archivos utilizando ese sistema operativo nativo.

Los despliegues de nube privada son otro uso excelente del almacenamiento en bloque. Para profundizar en las nubes privadas y el block storage, consulte la explicación de IBM Garage™ sobre la virtualización para extender la nube privada virtualizada usando almacenamiento en bloques y file storage.

La flexibilidad inherente del almacenamiento en bloques lo hace ideal para contenedores. Los contenedores abstraen las aplicaciones de los sistemas operativos, al igual que la virtualización abstrae los sistemas operativos del hardware físico. Con block storage, usted puede definir y lanzar contenedores rápidamente. Los contenedores se benefician de la velocidad del block storage y de la capacidad nativa de un único anfitrión para montar varios bloques.

Los desarrolladores suelen desplegar el block storage mediante una red de área de almacenamiento (SAN). SAN es una red informática que proporciona acceso al almacenamiento de datos. Las SAN presentan block storage a otros sistemas en red como si esos bloques fueran dispositivos conectados localmente.

Por ejemplo, un servidor puede conectarse a una SAN usando una conexión de red de datos, como Fibre Channel, Internet Small Computer System Interface (iSCSI) o InfiniBand. Esta conexión permite al servidor acceder a un bloque como si fuera un volumen al que se accede localmente. También puede configurar múltiples matrices de almacenamiento en una SAN y puede conectar múltiples servidores a la SAN.

Una SAN consta de muchos elementos o capas. La primera es la capa de host, que consiste en el servidor que ejecuta un sistema operativo de red que está conectado a la red de datos a través de una tarjeta de adaptador de bus de host (HBA). La tarjeta HBA, a su vez, se conecta a la red de almacenamiento mediante un cable.

La capa de host está conectada a la capa de tejido, que es una colección de dispositivos, como conmutadores SAN, enrutadores, puentes de protocolo, dispositivos de puerta de enlace y cables. La capa de tejido interactúa con la capa de almacenamiento, que consta de los dispositivos de almacenamiento físico, tales como unidades de disco, cinta magnética o medios ópticos.

El block storage, por sí solo, no proporciona mucho en forma de redundancia, lo que hace que las matrices RAID sean una consideración importante para cualquier implementación de block storage de misión crítica. RAID (matriz redundante de discos independientes) protege los datos escribiéndolos en dos o más unidades. Si un disco falla, la información de los otros discos generalmente puede reemplazarlo sin que los usuarios se den cuenta de una interrupción.

Las alternativas de código abierto a las soluciones SAN tradicionales centradas en el proveedor están en auge, con nuevos proyectos que surgen casi a diario, mientras que los proyectos establecidos continúan mejorando y agregando características. El proyecto de código abierto FreeNAS ofrece block storage y RAID definido por software. Openfiler es otra solución de almacenamiento de código abierto que incluye soporte para block storage y RAID.

Si bien el código abierto es muy prometedor en el sector del almacenamiento, requiere experiencia para garantizar el éxito, lo que significa que los administradores de almacenamiento de hoy necesitarán proveedores de soporte y servicio.

Block Storage como Servicio (BSSaaS) entra en la categoría mucho más grande de Enterprise Storage como Servicio (ESaaS). Dentro de ESaaS, aquellos que buscan almacenamiento en la nube pueden seleccionar entre block storage, file o object storage para satisfacer sus necesidades de almacenamiento de datos. En su mayor parte, al trabajar con ESaaS, los usuarios también tendrán que elegir una solución IaaS o PaaS y desplegar aplicaciones y servidores directamente en la nube.

La capacidad de satisfacer la demanda es crítica cuando se trata de almacenamiento. El consumo de almacenamiento ha crecido a un ritmo exponencial. Dado que block storage es independiente de los recursos, el escalamiento horizontal no requiere más que crear volúmenes de block storage adicionales con un proveedor de ESaaS.

Para las empresas que utilizan un enfoque de nube híbrida , el escalamiento puede requerir la compra de unidades de disco duro adicionales o matrices RAID, pero el proceso real de escalamiento sigue siendo relativamente el mismo. El aprovisionamiento de volúmenes de block storage adicionales es el requisito principal para aumentar la cantidad de almacenamiento disponible. Aprenda más sobre el almacenamiento a escala y block storage.