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Avantages et inconvénients du stockage : bloquer vs stockage de fichiers vs objet

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La montée du nuage, l’émergence de l’hyper-convergence et les vitesses fulgurantes du flash de mémoire non volatile (NVMe) ont peut-être masqué certains des fondamentaux du stockage.

Mais, à la racine, tout le stockage est classé comme bloc, fichier ou objet, avec ces termes dérivés de la façon dont les données sont accessibles dans chaque mode.

Fondamentalement, le stockage physique sur lequel se trouvent les données partage une caractéristique commune. À savoir, qu’il comprend un milieu qui peut enregistrer la présence ou non de bits de données, et c’est la même chose que ce soit le disque dur magnétique le plus lent ou flash NVMe super-rapide.

Là où les choses commencent à différer, c’est comment cette information de base au niveau des bits fait partie de l’ensemble, et c’est ici que les principales différences entre le bloc, le fichier et le stockage d’objets émergent.

Fichier et bloc partagent beaucoup, à savoir dans leur relation à un système de fichiers. L’objet est entièrement découpé dans un tissu différent.

Règle des systèmes de fichiers, OK ?

La plupart de ce que nous savons sur la façon dont les données sont stockées est basée sur le concept vieux de plusieurs décennies du système de fichiers. Le stockage de blocs et de fichiers est défini par leur relation avec celui-ci.

Le stockage d’accès par blocs – tel qu’il est déployé dans les systèmes de stockage (SAN), par exemple – ne fournit que les moyens d’adresser les blocs de stockage à partir de systèmes de fichiers, de bases de données, et ainsi de suite. Lorsque vous achetez san / bloc de stockage, vous êtes simplement acheter le tableau de stockage et la possibilité de configurer les volumes pour les rendre disponibles pour les applications via un système de fichiers résident ailleurs dans la pile de logiciels.

Le stockage d’accès aux fichiers – généralement consommé via le stockage réseau (NAS) – est plus facilement compréhensible en opposition à cela. En d’autres termes, lorsque vous achetez une boîte NAS ou un cluster lié de nœuds NAS à l’échelle, ils sont livrés avec leur propre système de fichiers avec le stockage présenté aux applications et aux utilisateurs dans le format familier lettre de lecteur. Tout ce qu’un SAN fait est également exécuté dans un système NAS, mais il est caché.

Le stockage d’objets est tout à fait différent. Il est basé sur une structure « plate » avec accès aux objets via des identificateurs uniques, un peu similaire à la façon dont les sites Web sont abordés dans le système de noms de domaine (DNS). Cela le rend tout à fait différent de la hiérarchie, arbre-comme, structure du système de fichiers.

Fichier, bloc, objet : Exécutions et utilisation de cas

Que le stockage soit fichier, bloc ou objet va un long chemin pour déterminer les performances probables et les cas d’utilisation. Ce n’est pas le seul déterminant, cependant, et avec l’avènement du stockage flash très rapide, les rides de performance présentes dans les temps précédents peuvent être aplanir.

Mais, en général, chaque mode de stockage a des caractéristiques clés, qu’ils soient utilisés sur place ou dans le cloud.

Le stockage de fichiers est, comme vous pouvez vous y attendre, bon pour stocker et accéder aux fichiers. En d’autres termes, il est bon si vous voulez accéder à des fichiers entiers et est donc bon pour le stockage de fichiers généraux, ou pour les charges de travail plus spécialisées qui nécessitent un accès aux fichiers, tels que les fichiers de films. C’est également un bon choix pour les données à l’autre extrémité de l’échelle de taille si elle existe sous forme de petits fichiers, comme cela pourrait être le cas avec les données de machine ou de capteur que vous souhaitez exécuter l’analyse sur.

Le stockage de fichiers en tant que NAS est également bien adapté à l’utilisation d’applications qui ont besoin de verrouillage de fichiers ou qui sont écrites comme des applications sur site « traditionnelles ».

Cela dit, le stockage d’objets permet également d’accéder au niveau des fichiers, mais sans verrouillage de fichiers. Il est également moins susceptible d’être adressable par de nombreuses applications à moins qu’ils ne soient écrits pour une utilisation avec le stockage d’objets.

Bloquer l’accès via SAN uniquement

Pendant ce temps, le stockage de blocs peut également faire tout cela. Après tout, il fonctionne avec un système de fichiers pour fournir l’accès aux données de l’application.

Mais, le stockage de blocs est à son meilleur lorsque vous fournissez l’accès à des blocs qui font partie de fichiers plus grands. Un cas d’utilisation typique ici est l’accès à la base de données où de nombreux utilisateurs accèdent à ce qui est essentiellement le même fichier simultanément, mais différentes parties de celui-ci, et avec le verrouillage fonctionnant au niveau du sous-fichier.

Une caractéristique clé du stockage de bloc est sa performance, qui découle d’être maigre et efficace, et de ne pas avoir à traiter avec les métadonnées et les informations du système de fichiers, etc. Ainsi, il est idéal pour la faible latence, les performances cohérentes d’entrée / sortie (I / O) pour les applications orientées base de données qui peuvent inclure le courrier électronique, ainsi que les machines virtuelles (VM) et les ordinateurs de bureau.

Tout comme le stockage d’accès aux fichiers, le stockage SAN à accès bloc est susceptible d’être plus familier à la plupart des applications d’entreprise. Il forme souvent la base des systèmes de stockage les plus haut de gamme et donc les plus cher dans l’entreprise et généralement avec des supports flash, et souvent maintenant sa variante NVMe super-rapide.

Les produits SAN ont souvent leurs propres compétences requisess, avec les protocoles Fibre Channel et iSCSI ceux couramment utilisés.

Stockage d’objets

Le stockage d’objets est apparu comme un rival pour le stockage d’accès aux fichiers pour de grandes quantités de données non structurées lorsque les systèmes de fichiers NAS à l’échelle ont commencé à grincer sous le nombre de fichiers stockés.

Lorsque le stockage d’accès aux fichiers avec sa structure hiérarchique de fichiers peut devenir lourd à mesure qu’il grandit, le stockage d’objets apporte une structure « plate » avec un accès égal à tous les objets détenus, ce qui le rend éminemment adapté à de grands volumes de données non structurées.

Une autre caractéristique est que les objets dans le stockage d’objets peuvent également être accompagnés d’un ensemble plus riche de métadonnées que dans un système de fichiers traditionnel. Cela rend potentiellement les données dans le stockage d’objets bien adaptés à l’analyse aussi. Le stockage d’objets convient également parfaitement aux opérations Web et aux applications natives de cloud que les fichiers et les blocs.

Les inconvénients par rapport aux approches basées sur le système de fichiers incluent que le stockage d’objets n’a pas de mécanisme de verrouillage, et que de nombreuses applications existantes ne peuvent pas fonctionner aussi facilement avec elle qu’elles le peuvent avec des modes d’accès plus traditionnels.

En outre, le stockage d’objets tend à être le moins performant de tous les modes de stockage en partie en raison des frais généraux de métadonnées plus lourds, bien que cela change.

Un autre inconvénient possible qui rend l’objet pas bien ajusté à des opérations plus critiques du temps, et certainement pas des processus transactionnels, est qu’il n’est pas fortement cohérente. En d’autres termes, le stockage d’objets est finalement cohérent entre les copies en miroir qui existent.

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