Almacenamiento de objetos, archivos y bloques: ¿cuál es la diferencia?

Cada sistema de almacenamiento sirve para diferentes casos de uso, con fortalezas y limitaciones distintivas según los requisitos de la aplicación y la carga de trabajo. 

Conocer las diferencias entre estas opciones ayuda a las empresas a elegir soluciones de almacenamiento personalizadas y escalables que se adapten a las necesidades actuales e impulsen el crecimiento a largo plazo.

Los sistemas de almacenamiento basados en objetos dividen los datos en unidades separadas e independientes almacenadas en un entorno plano, con todos los objetos en el mismo nivel. No hay carpetas ni subdirectorios como los que se utilizan con el almacenamiento de archivos.

Además, el almacenamiento de objetos no almacena todos los datos juntos en un solo archivo. Los objetos también contienen metadatos, que es información sobre el archivo que ayuda con el procesamiento y la usabilidad. Los usuarios pueden establecer el valor de los metadatos de clave fija con el almacenamiento de objetos, o pueden crear tanto la clave como el valor para los metadatos personalizados asociados a un objeto.

En lugar de utilizar un nombre de archivo y una ruta para acceder a un objeto, cada objeto tiene un número único. A diferencia del almacenamiento de archivos, se debe utilizar una interfaz de programación de aplicaciones (API) para acceder a los objetos y gestionarlos. Los objetos se pueden almacenar localmente en discos duros de computadoras y servidores de nube pública.

Este enfoque basado en API ha hecho que el almacenamiento de objetos sea ideal para entornos en la nube, donde ha reemplazado en gran medida a los sistemas tradicionales de almacenamiento en cinta debido a sus ventajas de escalabilidad, accesibilidad y gestión.

Si bien el almacenamiento en cinta fue históricamente importante para fines de copia de seguridad y archivado, el almacenamiento de objetos en la nube ahora ofrece soluciones más flexibles y accesibles para la retención de datos a largo plazo. Los proveedores de soluciones líderes de almacenamiento de objetos incluyen Amazon S3 de AWS, Google Cloud Storage, Microsoft Azure Blob Storage e IBM® Cloud Object Storage.

Vea el siguiente video para profundizar en el almacenamiento de objetos.

• Maneja grandes cantidades de datos no estructurados: los sistemas de almacenamiento de objetos almacenan y gestionan de manera eficiente grandes volúmenes de datos no estructurados, lo que se ha vuelto crítico para las cargas de trabajo que involucran inteligencia artificial (IA), machine learning (ML) y analytics de big data. Hoy en día, los datos no estructurados representan el 90 % de todos los datos generados por las empresas.¹ Consulte "Datos estructurados frente a datos no estructurados: ¿cuál es la diferencia?" para obtener más información.
• Modelo de consumo asequible: el almacenamiento de objetos proporciona rentabilidad. En lugar de pagar por adelantado una cantidad fija de espacio de almacenamiento, como es habitual con el almacenamiento de archivos, usted compra solo el almacenamiento de objetos que necesita bajo demanda.
• Escalabilidad ilimitada y alta durabilidad: con un modelo basado en el consumo, puede agregar tanto almacenamiento adicional como sea necesario, incluso petabytes o más, lo que garantiza una solución escalable. Al mismo tiempo, los mecanismos integrados de redundancia y protección de datos proporcionan una alta durabilidad, protegiendo sus datos a largo plazo.
• Capacidades enriquecidas de metadatos: los metadatos se almacenan con los objetos para que los usuarios puedan obtener rápidamente valor de los datos y recuperar más fácilmente el objeto que necesitan.
• Capacidad de búsqueda avanzada: el almacenamiento de objetos permite a los usuarios buscar metadatos, contenidos de objetos y otras propiedades.

• Bloqueo limitado de archivos: el almacenamiento de objetos carece de mecanismos tradicionales de bloqueo de archivos, aunque los servicios modernos ofrecen controles de retención a nivel de objeto y versiones que funcionan de manera diferente a los bloqueos del sistema de archivos.
• Mayor latencia en comparación con otros tipos de almacenamiento: tradicionalmente, el almacenamiento de objetos tiene una mayor latencia que el almacenamiento de bloques para cargas de trabajo transaccionales, aunque las implementaciones modernas han mejorado el rendimiento para muchos casos de uso.
• Limitaciones de modificación de una sola porción de archivo: una vez que se crea un objeto, no es posible modificarlo en el lugar. En su lugar, se crea una nueva versión, aunque los servicios modernos ofrecen capacidades de control de versiones para gestionar las actualizaciones de forma eficaz.

• Gestión de datos de IoT: la capacidad de escalar de forma rápida y recuperar datos fácilmente hace que el almacenamiento de objetos sea una buena opción para las cantidades cada vez mayores de datos de IoT que se recopilan y gestionan en el edge.
• Archivado de correo electrónico y cumplimiento: las organizaciones utilizan el almacenamiento de objetos para la retención de correo electrónico a largo plazo, el archivado de cumplimiento y las copias de seguridad de sistemas de correo electrónico basados en la nube, como Microsoft 365 y Google Workspace.
• Copias de seguridad/recuperación ante desastres: el almacenamiento de objetos se utiliza a menudo para las copias de seguridad y la recuperación ante desastres, donde las demandas de rendimiento son menores.
• Monitoreo de video: el almacenamiento de objetos proporciona una solución rentable para el almacenamiento extenso de videos y la retención de imágenes a largo plazo.
• Datos de entrenamiento de IA/ML: con capacidades integradas de escalabilidad y metadatos, el almacenamiento de objetos es muy adecuado para almacenar grandes conjuntos de datos utilizados en el entrenamiento de modelos de machine learning y aplicaciones de IA.
• Redes de entrega de contenido (CDN): el almacenamiento de objetos proporciona la base para las redes de entrega de contenido (CDN), que entregan contenido web, imágenes y archivos multimedia a nivel mundial con alta disponibilidad y rendimiento.
• Análisis en tiempo real: las organizaciones utilizan el almacenamiento de objetos para almacenar datos de transmisión y registros que alimentan las plataformas de analytics para la business intelligence y los insights operativos.

El almacenamiento de archivos es un método para almacenar y organizar datos en una estructura jerárquica a través de archivos y carpetas (o directorios). La aplicación guarda los datos en un solo archivo y determina el tipo de extensión de archivo en función del formato de archivo (.jpg, .docx, .txt).

Cuando guarda un documento en una red corporativa o en el disco duro de su computadora, está utilizando almacenamiento de archivos.

Los archivos también se pueden almacenar en un dispositivo de almacenamiento conectado a la red (NAS). Estos dispositivos están diseñados para el almacenamiento de archivos, lo que los convierte en una opción más rápida que los servidores de red generales. Otros ejemplos de dispositivos de almacenamiento de archivos incluyen sistemas de almacenamiento de archivos basados en la nube, unidades de red, discos duros de computadora y unidades flash.

La estructura jerárquica, con sus carpetas y subcarpetas, facilita la búsqueda y gestión de archivos. Para acceder a un archivo, el usuario selecciona o ingresa la ruta del archivo, que incluye los subdirectorios y el nombre del archivo. La mayoría de los usuarios gestionan el almacenamiento de archivos a través de un sistema de archivos simple, como un administrador de archivos.

Los ejemplos de datos que normalmente se guardan a través del almacenamiento de archivos incluyen presentaciones, informes, hojas de cálculo, gráficos, fotos y otros documentos. El almacenamiento de archivos es familiar para la mayoría de los usuarios, lo que les permite establecer derechos y límites de acceso a los datos. Sin embargo, la gestión de grandes cantidades de archivos y costos de hardware puede convertirse en un desafío.

El siguiente video ofrece una mirada más cercana tanto al almacenamiento de archivos como de bloques.

• Navegación sencilla: con un número de archivos pequeño a moderado, los usuarios pueden localizar y acceder fácilmente a los archivos de destino a través de estructuras de carpetas familiares.

• Intuitivo para la mayoría de los usuarios: como el tipo de almacenamiento más común para los usuarios finales, las personas con conocimientos informáticos básicos pueden navegar fácilmente por el almacenamiento de archivos con una curva de aprendizaje mínima.

• Control directo del usuario: mediante una interfaz sencilla, los usuarios finales pueden crear, mover y eliminar sus archivos de forma independiente sin necesidad de soporte administrativo.

• Controles de acceso granulares: los usuarios y administradores pueden configurar los archivos para que sean de escritura o de solo lectura o estén bloqueados con protección por contraseña para compartir archivos de forma segura.

• Gestión difícil de escalar: la gestión de archivos se vuelve cada vez más complicada a medida que crecen las estructuras de carpetas, lo que lleva a búsquedas más lentas y a una menor productividad en toda la organización.

• Ajuste inadecuado para datos no estructurados: si bien es posible almacenar datos no estructurados como texto, actividad móvil, publicaciones en redes sociales y datos de sensores de IoT en el almacenamiento de archivos, no es ideal para almacenar grandes volúmenes.

• Altos costos a escala on premises: la expansión de almacenamiento requiere la compra de dispositivos de hardware adicionales cuando se alcanzan los límites de capacidad, aunque los servicios de almacenamiento de archivos basados en la nube han abordado principalmente las limitaciones de escalabilidad.

• Colaboración en documentos: el almacenamiento de archivos permite a los equipos trabajar juntos en documentos compartidos a través del acceso centralizado. Los sistemas modernos de almacenamiento de archivos basados en la nube, como Google Drive, Microsoft OneDrive y Dropbox, incluyen características de control de versiones y colaboración en tiempo real que gestionan automáticamente las ediciones simultáneas y conservan el historial de documentos.

• Copia de seguridad y recuperación: las copias de seguridad en la nube y los dispositivos de copia de seguridad externos suelen utilizar almacenamiento de archivos para crear copias de las últimas versiones de los archivos.

• Archivado: debido a la capacidad de establecer permisos a nivel de archivo para datos confidenciales y la simplicidad de la gestión, muchas organizaciones utilizan almacenamiento de archivos para archivar documentos por razones históricas o de cumplimiento.

El almacenamiento de bloques implica dividir los datos en bloques fijos y luego almacenarlos por separado con identificadores distintivos. Los bloques se pueden almacenar en diferentes entornos; por ejemplo, se puede guardar un bloque en Windows y el resto en Linux. Cuando un usuario recupera un bloque, el sistema de almacenamiento vuelve a ensamblar los bloques en una sola unidad.

El almacenamiento de bloques es el almacenamiento predeterminado tanto para las unidades de disco duro como para los datos que se actualizan con frecuencia. Puede almacenar bloques en redes de área de almacenamiento (SAN), sistemas de almacenamiento conectado a la red (NAS ), unidades de estado sólido (SSD) o en entornos de almacenamiento en la nube.

Los sistemas de almacenamiento de bloques han sido un pilar en la industria tecnológica durante décadas. Si bien las organizaciones adoptan cada vez más el almacenamiento de objetos para datos no estructurados a gran escala y el almacenamiento de archivos para necesidades de colaboración, el almacenamiento de bloques sigue siendo esencial para las aplicaciones de alto rendimiento que requieren un acceso constante y de baja latencia. La elección entre los tipos de almacenamiento depende de los requisitos específicos de la carga de trabajo, en lugar de que un enfoque reemplace a otro.

• Velocidad: cuando todos los bloques se almacenan localmente o muy juntos, el almacenamiento de bloques tiene un alto rendimiento con baja latencia para la recuperación de datos, lo que lo convierte en una opción común para los datos crítico para el negocio.

• Confiabilidad: debido a que los bloques se almacenan en unidades autónomas, el almacenamiento de bloques tiene una baja tasa de fallas y admite la replicación de datos para una mayor confiabilidad.

• Fácil de modificar: cambiar un bloque no requiere crear un nuevo bloque; en su lugar, se puede crear una nueva versión.

• Falta de metadatos: el almacenamiento de bloques no contiene metadatos, lo que lo hace menos utilizable para el almacenamiento de datos no estructurados.

• Capacidad de búsqueda limitada: los grandes volúmenes de datos de bloques se vuelven rápidamente inmanejables debido a las capacidades de búsqueda limitadas.

• Alto costo: la compra de almacenamiento de bloques adicional es costosa y, a menudo, prohibitiva a gran escala.

• Bases de datos: debido a que el almacenamiento de bloques tiene alto rendimiento y admite operaciones de actualización fluidas, muchas organizaciones lo utilizan para almacenar datos en bases de datos transaccionales.
• Aplicaciones empresariales: las aplicaciones críticas para el negocio,como ERP, CRM y sistemas financieros, dependen del almacenamiento de bloques para un rendimiento constante y la integridad de los datos.
• Volúmenes del sistema de archivos de máquinas virtuales (VMFS): las organizaciones suelen emplear el almacenamiento de bloques para desplegar volúmenes de almacenamiento VMFS en entornos virtualizados. Por ejemplo, al desplegar máquinas virtuales (VM) en toda una empresa, el almacenamiento de bloques permite crear y formatear un volumen específicamente para VMFS, que es el sistema de archivos en clúster de alto rendimiento de VMware. Esta capacidad permite que varios nodos de servidores físicos (como hosts ESXi) accedan al mismo volumen VMFS al mismo tiempo, lo que les permite ejecutar y gestionar varias máquinas virtuales. Además, el almacenamiento de bloques admite la instalación de sistemas operativos (SO) en discos virtuales almacenados en el volumen VMFS. Una vez desplegadas, las VM pueden compartir archivos y servicios a través de las capacidades nativas de intercambio de archivos de sus sistemas operativos.
• Aplicaciones de alto rendimiento: las aplicaciones de misión crítica que requieren un rendimiento de almacenamiento constante y de baja latencia dependen del almacenamiento en bloques para una experiencia de usuario (UX) óptima.
• Volúmenes persistentes de contenedores: las aplicaciones en contenedores modernas emplean almacenamiento en bloques para mantener la persistencia de los datos durante los ciclos de vida de los contenedores y dentro de plataformas de orquestación de contenedores automatizadas como Kubernetes.

Al determinar qué tipo de almacenamiento usar para diferentes tipos de datos, tenga en cuenta estos factores:

• Costo: debido a que los costos involucrados con el almacenamiento de bloques y archivos son más altos, muchas organizaciones eligen el almacenamiento de objetos para grandes volúmenes de datos. El modelo de almacenamiento de objetos de pago por consumo ofrece ahorros significativos para el almacenamiento de datos a gran escala. Esta ventaja contrasta con las inversiones iniciales en hardware necesarias para el almacenamiento de bloques y archivos.
• Facilidad de gestión: los metadatos y la capacidad de búsqueda hacen que el almacenamiento de objetos sea la mejor opción para grandes volúmenes de datos. El almacenamiento de archivos, con su sistema de organización jerárquica, es más apropiado para volúmenes de datos más bajos.
• Volumen: las organizaciones con grandes volúmenes de datos suelen elegir el almacenamiento de objetos o bloques.
• Recuperabilidad: los datos son relativamente recuperables de los tres tipos de almacenamiento, aunque el almacenamiento de archivos y objetos suele ser más fácil de acceder.
• Manejo de metadatos: el almacenamiento de objetos suele servir mejor la información con metadatos extensos que el almacenamiento de archivos, que contiene solo metadatos básicos.
• Protección de datos: los datos almacenados deben protegerse contra filtraciones de datos y amenazas de ciberseguridad. Las medidas efectivas de seguridad de datos para el almacenamiento incluyen la automatización detallada de permisos especiales, cifrado, enmascaramiento de datos y redacción de archivos confidenciales.
• Casos de uso de almacenamiento: cada tipo de almacenamiento es más eficaz para diferentes casos de uso y flujos de trabajo. Al comprender sus necesidades específicas de almacenamiento, las organizaciones pueden seleccionar el tipo que se adapte a la mayoría de sus casos de uso de almacenamiento.

La combinación de almacenamiento correcta depende de sus necesidades operativas específicas y de las características de los datos. Evalúe su volumen de datos, requisitos de rendimiento, restricciones presupuestarias y proyecciones de crecimiento al planificar su arquitectura de almacenamiento.

Pautas estratégicas de selección de almacenamiento:

1. El almacenamiento de objetos funciona mejor para datos no estructurados, cargas de trabajo de IA generativa y aplicaciones de IA/machine learning (ML) que requieren escalabilidad masiva a bajo costo.
2. El almacenamiento de archivos proporciona una organización familiar y jerárquica ideal para la colaboración, la gestión de documentos y las operaciones a menor escala.
3. El almacenamiento de bloques ofrece un alto rendimiento para bases de datos, máquinas virtuales y aplicaciones que requieren un acceso constante y de baja latencia.

La mayoría de las organizaciones implementan enfoques híbridos, combinando tipos de almacenamiento estratégicamente. Por ejemplo, una empresa podría tener el siguiente uso:

• Almacenamiento de objetos para lagos de datos y entrega de contenido.

• Almacenamiento de objetos para sus bases de datos transaccionales y máquinas virtuales.

• Almacenamiento de archivos para sistemas de colaboración de empleados y gestión de documentos.

El almacenamiento de datos continúa experimentando un enorme crecimiento. Un estudio de Fortune Business Insights proyecta que el tamaño del mercado global de almacenamiento de datos crecerá de 255.29 mil millones de dólares en 2025 a 774.00 mil millones de dólares para 2032. Este crecimiento refleja una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 17.2 % durante el período de pronóstico.²

Los límites entre los tipos de almacenamiento están cambiando. El almacenamiento de archivos y objetos está convergiendo, con plataformas de software unificadas que combinan la organización jerárquica con capacidades de metadatos escalables. Mientras tanto, el almacenamiento de objetos está ganando inteligencia a través de la integración de la IA, clasificando y organizando automáticamente los datos en niveles en función de los patrones de uso.

De cara al futuro, se espera que adoptar la combinación adecuada de enfoques de almacenamiento sea clave para crear arquitecturas de almacenamiento que escalen de manera eficiente con la evolución de las cargas de trabajo y la complejidad de los datos.