تخزين الكائنات وتخزين الملفات وتخزين الكتل: ما الفرق بينهم؟

يخدم كل نظام تخزين حالات استخدام مختلفة، مع ما يتميز به من نقاط قوة وحدود، وذلك تبعًا للتطبيق ومتطلبات عبء العمل. 

ومعرفة الفروقات بين هذه الخيارات تساعد المؤسسات على اختيار حلول تخزين مخصصة وقابلة للتوسع، تتناسب مع احتياجات اليوم وتدعم النمو على المدى الطويل.

تعمل أنظمة التخزين القائم على الكائنات على تقسيم البيانات إلى وحدات منفصلة مكتفية ذاتيًا يتم تخزينها في بيئة مسطحة، بحيث تكون جميع الكائنات على المستوى نفسه. لا توجد مجلدات أو أدلة فرعية كما هو الحال في التخزين القائم على الملفات.

علاوةً على ذلك، لا يقوم التخزين القائم على الكائنات بتجميع البيانات كلها في ملف واحد. تحتوي الكائنات أيضًا على بيانات وصفية (Metadata)، وهي معلومات عن الملف تساعد على معالجته وتحسين قابليته للاستخدام. يمكن للمستخدمين تحديد قيمة البيانات الوصفية ذات المفاتيح الثابتة في تخزين الكائنات، أو إنشاء كلٍّ من المفتاح والقيمة للبيانات الوصفية المخصصة المرتبطة بالكائن.

بدلًا من استخدام اسم ملف ومسار للوصول إلى كائن، يكون لكل كائن رقم فريد. وعلى عكس تخزين الملفات، يجب عليك استخدام واجهة برمجة التطبيقات (API) للوصول إلى الكائنات وإدارتها. يمكن تخزين الكائنات محليًا على الأقراص الصلبة لجهاز الكمبيوتر وخوادم السحابة العامة .

لقد جعل هذا النهج المعتمد على واجهة برمجة التطبيقات (API) من تخزين الكائنات خيارًا مثاليًا للبيئات السحابية، حيث حلّ إلى حد كبير محل أنظمة التخزين بالأشرطة التقليدية نظرًا لقابليته للتوسع وميزاته ذات الصلة بالوصول والإدارة.

رغم أن التخزين الشريطي كان مهمًا تاريخيًا لأغراض النسخ الاحتياطي والأرشفة، فإن تخزين الكائنات القائم على السحابة يوفر الآن حلولًا أكثر مرونة وسهولة للوصول من أجل الاحتفاظ بالبيانات على المدى الطويل. من مزوِّدي حلول تخزين الكائنات الرائدة: Amazon S3 من AWS، وGoogle Cloud Storage، وMicrosoft Azure Blob Storage، وIBM® Cloud Object Storage.

شاهِد الفيديو التالي للحصول على نظرة أعمق حول تخزين الكائنات.

• التعامل مع كميات كبيرة من البيانات غير المنظمة: تعمل أنظمة تخزين الكائنات على تخزين وإدارة أحجام هائلة من البيانات غير المنظمة بكفاءة، والتي أصبحت ضرورية لأعباء العمل المرتبطة بالذكاء الاصطناعي، والتعلم الآلي، وتحليلات البيانات الكبيرة. اليوم، تشكِّل البيانات غير المنظمة حوالي 90% من إجمالي البيانات التي تُنتجها المؤسسات.¹ اطَّلِع على "البيانات المنظمة والبيانات غير المنظمة: ما الفرق؟" لمعرفة المزيد.
• نموذج استهلاك ميسور التكلفة: يوفر تخزين الكائنات كفاءة في التكاليف. بدلًا من الدفع مقدمًا مقابل سعة تخزينية محددة كما هو الحال مع تخزين الملفات، فإنك تشتري فقط تخزين الكائنات الذي تحتاجه عند الطلب.
• قابلية توسُّع غير محدودة ومتانة عالية: مع نموذج يعتمد على الاستهلاك، يمكنك إضافة ما تحتاجه من سعة تخزينية إضافية -حتى بمستويات البيتابايت أو أكثر- ما يضمن حلًا قابلًا للتوسع. في الوقت نفسه، تضمن آليات التكرار المدمجة وحماية البيانات مستوى عاليًا من المتانة، ما يحمي بياناتك على المدى الطويل.
• قدرات غنية للبيانات الوصفية: يتم تخزين البيانات الوصفية مع الكائنات، بحيث يمكن للمستخدمين الاستفادة سريعًا من البيانات واسترجاع الكائن المطلوب بسهولة أكبر.
• إمكانية البحث المتقدمة: يُتيح تخزين الكائنات للمستخدمين البحث في البيانات الوصفية ومحتويات الكائنات وخصائص أخرى.

• القفل المحدود للملفات: يفتقر تخزين الكائنات إلى آليات قفل الملفات التقليدية، إلا إن الخدمات الحديثة توفِّر أدوات للاحتفاظ بالإصدارات والتحكم بها على مستوى الكائن، والتي تعمل بطريقة مختلفة عن أقفال أنظمة الملفات.
• زمن انتقال أعلى مقارنةً بأنواع التخزين الأخرى: يتميز تخزين الكائنات تقليديًا بزمن انتقال أعلى من تخزين الكتل عند التعامل مع أعباء عمل المعاملات، رغم أن التطبيقات الحديثة قد حسَّنت الأداء في العديد من الاستخدامات.
• القيود على تعديل جزء من الملف: بمجرد إنشاء الكائن، لا يمكن تعديله في مكانه. بدلًا من ذلك، تُنشئ إصدارًا جديدًا، مع أن الخدمات الحديثة توفِّر قدرات إدارة الإصدارات لتسهيل التحكم في التحديثات بكفاءة.

• إدارة بيانات إنترنت الأشياء: القدرة على التوسع بسرعة واسترجاع البيانات بسهولة تجعل تخزين الكائنات خيارًا مناسبًا للكميات المتزايدة بسرعة من بيانات إنترنت الأشياء التي يتم جمعها وإدارتها على الحافة.
• أرشفة البريد الإلكتروني والامتثال: تستخدم المؤسسات تخزين الكائنات للاحتفاظ طويل الأمد بالبريد الإلكتروني، وأرشفة الامتثال، وإنشاء نسخ احتياطية لأنظمة البريد السحابي مثل Microsoft 365 وGoogle Workspace.
• النسخ الاحتياطي والتعافي من الكوارث: يُستخدَم تخزين الكائنات غالبًا للنسخ الاحتياطي والتعافي من الكوارث، حيث تكون متطلبات الأداء أقل.
• مراقبة الفيديو: يوفر تخزين الكائنات حلًا اقتصاديًا لتخزين الفيديو بشكل واسع والحفاظ على اللقطات على المدى الطويل.
• بيانات تدريب الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي: بفضل قدراته المدمجة على التوسع وإدارة البيانات الوصفية، يُعَد تخزين الكائنات مناسبًا لتخزين مجموعات البيانات الكبيرة المستخدمة في تدريب نماذج التعلم الآلي وتطبيقات الذكاء الاصطناعي.
• شبكات توصيل المحتوى (CDNs): يوفر تخزين الكائنات الأساس لشبكات توصيل المحتوى، التي تقوم بتوزيع محتوى الويب والصور وملفات الوسائط عالميًا مع توفُّر عالٍ وأداء متميز.
• التحليلات الفورية: تستخدم المؤسسات تخزين الكائنات لتخزين البيانات المتدفقة والسجلات التي تدعم منصات التحليلات لذكاء الأعمال والرؤى التشغيلية.

تخزين الملفات: هي طريقة لتخزين وتنظيم البيانات في هيكل هرمي باستخدام الملفات والمجلدات (أو الأدلة).يحفظ التطبيق البيانات في ملف واحد ويحدِّد نوع امتداد الملف بناءً على صيغة الملف (مثل .jpg‎ أو .docx‎ أو .txt‎).

عند حفظ مستند على الشبكة المؤسسية أو على القرص الصلب لجهاز الكمبيوتر الخاص بك، فأنت تستخدم تخزين الملفات.

يمكن أيضًا تخزين الملفات على جهاز تخزين متصل بالشبكة (NAS). تم تصميم هذه الأجهزة لتخزين الملفات، ما يجعلها خيارًا أسرع من خوادم الشبكة العامة. تشمل الأمثلة الأخرى لأجهزة تخزين الملفات أنظمة تخزين الملفات القائمة على السحابة ومحركات الأقراص الشبكية والأقراص الصلبة للكمبيوتر ومحركات الأقراص الوميضية.

الهيكل الهرمي، بمجلداته ومجلداته الفرعية، يجعل من السهل العثور على الملفات وإدارتها. للوصول إلى ملف، يقوم المستخدم بتحديد أو إدخال مسار الملف، والذي يتضمن الدلائل الفرعية واسم الملف. يتمكَّن معظم المستخدمين من إدارة تخزين الملفات من خلال نظام ملفات بسيط، مثل مدير الملفات.

من الأمثلة على البيانات التي يتم حفظها عادةً عبر تخزين الملفات: العروض التقديمية، والتقارير، وجداول البيانات، والرسوميات، والصور، وغيرها من المستندات. يُعَد تخزين الملفات مألوفًا لمعظم المستخدمين، ما يسمح لهم بتعيين حقوق وحدود الوصول إلى البيانات. ومع ذلك، يمكن أن تصبح إدارة الأعداد الكبيرة من الملفات وتكاليف الأجهزة تحديًا.

يوفر الفيديو التالي نظرة فاحصة على تخزين الملفات وتخزين الكتل.

• سهولة التنقل: مع عدد قليل إلى متوسط من الملفات، يمكن للمستخدمين العثور بسهولة على الملفات المستهدفة والوصول إليها عبر هياكل المجلدات المألوفة.

• سهولة الاستخدام لمعظم المستخدمين: باعتباره أكثر أنواع التخزين شيوعًا للمستخدمين النهائيين، يمكن للأشخاص ذوي المهارات الأساسية في الكمبيوتر التنقل بسهولة في تخزين الملفات مع منحنى تعلُّم بسيط.

• التحكم المباشر للمستخدم: باستخدام واجهة بسيطة، يمكن للمستخدمين النهائيين إنشاء ملفاتهم ونقلها وحذفها بشكل مستقل دون الحاجة إلى دعم إداري.

• ضوابط الوصول الدقيقة: يمكن للمستخدمين والإداريين تحديد الملفات لتكون قابلة للكتابة، أو للقراءة فقط، أو مقفلة بكلمة مرور لضمان مشاركة آمنة للملفات.

• الصعوبة في توسيع نطاق الإدارة: تصبح إدارة الملفات أكثر تعقيدًا مع نمو هياكل المجلدات، ما يؤدي إلى بطء عمليات البحث وانخفاض الإنتاجية عبر المؤسسة.

• غير مناسب للبيانات غير المنظمة: على الرغم من إمكانية حفظ البيانات غير المنظمة مثل النصوص، ونشاط الأجهزة المحمولة، ومنشورات وسائل التواصل الاجتماعي وبيانات مستشعرات إنترنت الأشياء في تخزين الملفات، فإنه غير مثالي لتخزين كميات كبيرة.

• ارتفاع التكاليف على نطاق واسع في البيئات المحلية: تتطلب زيادة السعة شراء أجهزة إضافية عند بلوغ حدود السعة، رغم أن خدمات تخزين الملفات السحابية قد عالجت أساسًا قيود التوسع.

• التعاون في المستندات: يُتيح تخزين الملفات للفرق العمل معًا على مستندات مشتركة من خلال الوصول المركزي. أنظمة تخزين الملفات السحابية الحديثة مثل Google Drive وMicrosoft OneDrive وDropbox تتضمن أدوات مدمجة للتحكم في الإصدارات وميزات التعاون في الوقت الفعلي، التي تُدير التعديلات المتزامنة تلقائيًا وتحافظ على سجل المستندات.

• النسخ الاحتياطي والاسترداد: عادةً ما تستخدم النسخ الاحتياطية السحابية وأجهزة النسخ الاحتياطي الخارجية تخزين الملفات لإنشاء نسخ من أحدث إصدارات الملفات.

• الأرشفة: نظرًا لإمكانية ضبط الأذونات على مستوى الملف للبيانات الحساسة وسهولة الإدارة، تستخدم العديد من المؤسسات تخزين الملفات لأرشفة المستندات لأغراض الامتثال أو لأسباب تاريخية.

يتضمن تخزين الكتل تقسيم البيانات إلى كتل ثابتة ثم تخزينها بشكل منفصل مع معرِّفات مميزة. يمكن تخزين الكتل في بيئات مختلفة؛ على سبيل المثال، قد يتم حفظ كتلة واحدة في Windows والباقي في Linux. عندما يسترد المستخدم كتلة، يُعيد نظام التخزين تجميع الكتل لتشكيل وحدة واحدة.

تخزين الكتل هو التخزين الافتراضي لكلٍّ من الأقراص الصلبة والبيانات التي يتم تحديثها بشكل متكرر. يمكن تخزين الكتل على شبكات التخزين (SANs)، أو أنظمة التخزين المتصلة بالشبكة (NASs)، أو محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSDs)، أو في بيئات التخزين السحابي.

تُعَد أنظمة تخزين الكتل ركيزة أساسية في صناعة التكنولوجيا منذ عقود. ومع تزايد اعتماد المؤسسات على تخزين الكائنات للبيانات غير المنظمة واسعة النطاق وتخزين الملفات لاحتياجات التعاون، يظل تخزين الكتل ضروريًا للتطبيقات عالية الأداء التي تتطلب وصولًا مستمرًا وذا زمن انتقال قصير. يعتمد الاختيار بين أنواع التخزين على متطلبات أعباء العمل المحددة، وليس على استبدال أحد الأساليب بالآخر.

• السرعة: عندما يتم تخزين جميع الكتل محليًا أو بالقرب من بعضها، يتميز تخزين الكتل بأداء عالٍ وزمن انتقال قصير لاسترجاع البيانات، ما يجعله خيارًا شائعًا للبيانات الحيوية للأعمال.

• الموثوقية: نظرًا لأن الكتل يتم تخزينها في وحدات قائمة بذاتها، فإن تخزين الكتل له معدل فشل منخفض ويدعم تكرار البيانات لتعزيز الموثوقية.

• سهولة التعديل: لا يتطلب تغيير كتلة ما إنشاء كتلة جديدة؛ بل يمكنك إنشاء إصدار جديد.

• نقص البيانات الوصفية: لا يحتوي تخزين الكتل على بيانات وصفية، ما يجعله أقل مناسبة لتخزين البيانات غير المنظمة.

• صعوبة البحث: سرعان ما تصبح كميات كبيرة من بيانات الكتل غير قابلة للإدارة؛ بسبب محدودية قدرات البحث.

• التكلفة العالية: يُعَد شراء وحدات تخزين كتل إضافية مكلفًا وغالبًا ما يكون باهظ الثمن عند التوسع الكبير.

• قواعد البيانات: نظرًا لأن تخزين الكتل يتميز بأداء عالٍ ويدعم عمليات التحديث السلسة، تستخدمه العديد من المؤسسات لتخزين البيانات في قواعد بيانات المعاملات.
• تطبيقات المؤسسات: تعتمد التطبيقات الحيوية للأعمال مثل تخطيط موارد المؤسسات (ERP) وإدارة علاقات العملاء (CRM) والأنظمة المالية على تخزين الكتل لضمان أداء مستمر وسلامة البيانات.
• وحدات تخزين نظام ملفات الأجهزة الافتراضية (VMFS): غالبًا ما تستخدم المؤسسات تخزين الكتل لنشر وحدات تخزين VMFS في بيئات افتراضية. على سبيل المثال، عند نشر الأجهزة الافتراضية (VMs) في المؤسسة، يُتيح تخزين الكتل إنشاء وتنسيق وحدة تخزين مخصصة لنظام ملفات VMFS، وهو نظام ملفات مجمَّع عالي الأداء من VMware. تُتيح هذه الميزة لعدة عُقَد خوادم فعلية (مثل مضيفي ESXi) الوصول إلى نفس وحدة تخزين VMFS في الوقت ذاته، ما يسمح لهم بتشغيل وإدارة عدة أجهزة افتراضية. علاوةً على ذلك، يدعم تخزين الكتل تثبيت أنظمة التشغيل (OS) على الأقراص الافتراضية المخزَّنة في وحدة VMFS. بعد النشر، يمكن للأجهزة الافتراضية مشاركة الملفات والخدمات عبر ميزات مشاركة الملفات المدمجة في أنظمة تشغيلها.
• التطبيقات عالية الأداء: تعتمد التطبيقات ذات المهام الحساسة التي تتطلب أداء تخزين ثابتًا وذا زمن انتقال سريعًا على تخزين الكتل لتوفير تجربة مستخدم (UX) مثالية.
• وحدات التخزين الثابتة للحاويات: تستخدم التطبيقات الحديثة المعبأة في حاويات تخزين الكتل للحفاظ على استمرارية البيانات عبر دورات حياة الحاويات وداخل منصات تنسيق الحاويات المؤتمتة مثل Kubernetes.

عند تحديد نوع التخزين المناسب لكل نوع من البيانات، ضَع في الاعتبار العوامل التالية:

• التكلفة: نظرًا لأن تكاليف تخزين الكتل وتخزين الملفات أعلى، تختار العديد من المؤسسات تخزين الكائنات للتعامل مع كميات كبيرة من البيانات. يوفر نموذج الدفع حسب الاستهلاك في تخزين الكائنات وفورات كبيرة عند تخزين البيانات على نطاق واسع. تتناقض هذه الميزة مع الاستثمارات المسبقة في الأجهزة المطلوبة لتخزين الكتل وتخزين الملفات.
• سهولة الإدارة: تجعل البيانات الوصفية وإمكانيات البحث تخزين الكائنات الخيار الأمثل لتخزين كميات كبيرة من البيانات. يُعَد تخزين الملفات، مع نظام التنظيم الهرمي الخاص به، أكثر ملاءمةً للأحجام الأقل من البيانات.
• الحجم: غالبًا ما تختار المؤسسات التي لديها كميات كبيرة من البيانات تخزين الكائنات أو الكتل.
• قابلية الاسترجاع: يمكن استرجاع البيانات نسبيًا من جميع أنواع التخزين الثلاثة، على الرغم من أن تخزين الملفات والكائنات عادةً ما يكون أسهل للوصول.
• التعامل مع البيانات الوصفية: عادةً ما يخدم تخزين الكائنات المعلومات ذات البيانات الوصفية الشاملة بشكل أفضل من تخزين الملفات، والذي يحتوي فقط على البيانات الوصفية الأساسية.
• حماية البيانات: يجب حماية البيانات المخزَّنة من اختراقات أمن البيانات وتهديدات الأمن الإلكتروني. تشمل تدابير أمن البيانات الفعَّالة للتخزين استخدام الأتمتة لتحديد الأذونات الخاصة، والتشفير، وإخفاء البيانات، وحجب الملفات الحساسة.
• حالات استخدام التخزين:  كل نوع من التخزين يكون أكثر فاعلية لحالات استخدام وسير عمل مختلفة. من خلال فهم احتياجات التخزين المحددة لديها، يمكن للمؤسسات اختيار النوع الذي يناسب معظم حالات استخدام التخزين لديها.

يعتمد مزيج التخزين الصحيح على احتياجاتك التشغيلية المحددة وخصائص البيانات. تمكَّن من تقييم حجم البيانات، ومتطلبات الأداء، وقيود الميزانية، وتوقعات النمو عند التخطيط لبنية التخزين الخاصة بك.

إرشادات اختيار التخزين الاستراتيجية:

1. يعمل تخزين الكائنات بشكل أفضل للبيانات غير المنظمة وأعباء عمل الذكاء الاصطناعي التوليدي وتطبيقات الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي التي تتطلب قابلية توسُّع هائلة بتكلفة منخفضة.
2. يوفر تخزين الملفات تنظيمًا هرميًا مألوفًا، وهو مثالي للتعاون، وإدارة المستندات، والعمليات صغيرة الحجم.
3. يوفر تخزين الكتل أداءً عاليًا لقواعد البيانات، والأجهزة الافتراضية، والتطبيقات التي تتطلب وصولًا ثابتًا وذا زمن انتقال قصير.

تعتمد معظم المؤسسات نهجًا هجينًا، يجمع بين أنواع التخزين بشكل استراتيجي. على سبيل المثال، قد يكون لدى الشركة الاستخدام التالي:

• تخزين الكائنات لبحيرات البيانات وتوصيل المحتوى.

• تخزين الكتل لقواعد بيانات المعاملات والأجهزة الافتراضية الخاصة بها.

• تخزين الملفات لتعاون الموظفين وأنظمة إدارة المستندات.

يواصِل تخزين البيانات تحقيق نمو هائل. تُشير دراسة أجرتها شركة Fortune Business Insights إلى أن حجم سوق تخزين البيانات العالمي سينمو من 255.29 مليار دولار أمريكي في عام 2025 إلى 774.00 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032. ويعكس هذا النمو معدل نمو سنوي مركَّبًا يبلغ 17.2% خلال فترة التنبؤ.²

تتغير الحدود بين أنواع التخزين. تتقارب أنظمة تخزين الملفات والكائنات، مع منصات برمجية موحَّدة تجمع بين التنظيم الهرمي وقدرات البيانات الوصفية القابلة للتطوير. في الوقت نفسه، يكتسب تخزين الكائنات ذكاءً من خلال دمج الذكاء الاصطناعي، حيث يصنِّف البيانات ويرتبها تلقائيًا بناءً على أنماط الاستخدام.

بالنظر إلى المستقبل، من المتوقع أن يكون اعتماد المزيج المناسب من أساليب التخزين مفتاحًا لبناء بنى تخزين تتوسّع بكفاءة مع تطور أعباء العمل وتعقيد البيانات.