Che cos'è lo storage a blocchi?

So che hai bloccato i tuoi calendari per controllare qui e leggere il nostro blog settimanale sui formati di archiviazione, giusto? Bene, nel caso non lo avessi fatto, assicurati di dare un'occhiata all'articolo introduttivo della scorsa settimana che copre tutte le basi dell'archiviazione dei file. Il blog di questa settimana riguarda l'archiviazione a blocchi, un formato leggermente più sfumato rispetto a file e oggetti, ma non meno attraente.

Parte 2. Che cos'è l'archiviazione a blocchi?

L'archiviazione a blocchi è un formato di archiviazione che tratta ogni volume come un disco rigido separato. La sua configurazione è responsabilità dell'amministratore di archiviazione. Ecco perché si chiama "blocco": organizza e struttura i dati in blocchi di dimensioni fisse. Ogni blocco è assegnato con metadati che fungono da indirizzo unico. Ciò che è interessante dell'archiviazione a blocchi è che non è limitata a un solo ambiente: puoi archiviare diversi blocchi in un ambiente e il resto in un altro.

L'archiviazione a blocchi è operata e gestita tramite software unico, separato dai media di archiviazione. Questo programma controlla il modo in cui i blocchi vengono allocati e organizzati nello spazio su disco. L'opzione di recupero è anche parte della sua funzionalità, poiché questo software utilizza identificatori unici per localizzare i blocchi richiesti e ordinarli in file come necessario dall'utente. Il modo più tradizionale per operare e controllare tali programmi di gestione è utilizzare un sistema operativo server per formattare i dispositivi a blocchi con un file system. Gli utenti possono accedere ai volumi di archiviazione a blocchi tramite protocolli come NVMe-oF, NVMe over TCP, Fiber Channel over Ethernet (FCoE) o iSCSI. Inoltre, l'archiviazione direttamente collegata, i dischi e il RAID server sono anche dispositivi di archiviazione a blocchi.

Vantaggi & Svantaggi dell'Archiviazione a Blocchi

Oggi l'archiviazione a blocchi è una soluzione piuttosto popolare per molti ambienti. Non è sorprendente, considerando alcuni dei suoi vantaggi. Naturalmente, ha anche degli svantaggi.

Vantaggi:

• Alte prestazioni: L'accesso all'archiviazione a blocchi utilizzando protocolli ad alte prestazioni è perfetto per applicazioni mission-critical ad alte prestazioni. Praticamente, garantisce alte prestazioni I/O con bassa latenza come ciliegina sulla torta. Il suo utilizzo più popolare è un'alternativa ad alte prestazioni all'archiviazione dei file, utilizzata prevalentemente in ambienti SAN.
• Affidabilità: L'archiviazione a blocchi ha generalmente un basso tasso di guasto poiché i blocchi di dati sono archiviati in unità autonome. Un'organizzazione può ripristinare rapidamente i dati dai media di backup in caso di guasto.
• Modifiche Incrementali: Una delle cose più preziose riguardo all'archiviazione a blocchi in termini pratici è che è facile da modificare. All'interno di un ambiente di archiviazione a blocchi, i file possono essere alterati senza la necessità di rimuovere i dati esistenti, come sarebbe successo nel caso di un sistema di archiviazione di file. Di conseguenza, i blocchi possono essere soggetti a qualsiasi operazione, inclusa la sostituzione, la cancellazione o l'inserimento. In altre parole, se desideri cambiare un blocco, non è necessario crearne uno nuovo. Basta creare un'altra versione.

Svantaggi:

• Vincolato al Server: Il sistema di archiviazione a blocchi è solitamente vincolato al server, rendendo impossibile accedervi da altri server contemporaneamente. Puoi mettere un software che risolve questo problema sopra, ovviamente. Sfortunatamente, ciò non elimina gli inconvenienti poiché rappresenta una pressione aggiuntiva sul sistema nel complesso, influenzando le prestazioni.
• Metadati Limitati: A differenza dei file o storage a oggetti, i volumi di archiviazione a blocchi hanno quasi nessun metadato. Non è difficile immaginare quanto male questo possa riflettersi sulle operazioni in cui l'uso dei metadati è critico, come la ricerca e il recupero. In un ambiente di archiviazione a blocchi, un'applicazione deve passare attraverso molti blocchi per avere successo nella ricerca. Tuttavia, specifici file system come ZFS o Btrfs possono fornire capacità di metadati per aumentare l'integrità dei dati.
• Difficile da Permettere: L'archiviazione a blocchi è davvero performante e affidabile, ma richiede SAN, che sono costosi. Un tale array di archiviazione richiede spese finanziarie considerevoli, per non parlare della manutenzione professionale e regolare. Anche una grande impresa può scoprire che supportare e mantenere l'archiviazione a blocchi non è così facile da permettere.

Casi d'Uso dell'Archiviazione a Blocchi

L'archiviazione a blocchi veloce e performante trova molto apprezzamento. Ecco alcuni possibili casi d'uso:

• Archiviazione di Database: Velocità, prestazioni e affidabilità. Questi sono i motivi che rendono l'archiviazione a blocchi superba nell'uso per database e come buon supporto per applicazioni aziendali. I blocchi di dati sono anche semplici da modificare, il che rende questo un abbinamento ideale per file frequentemente aggiornati.
• Archiviazione Server: I sistemi di archiviazione a blocchi distribuiscono i dati su più volumi. Un volume di archiviazione basato su blocchi è semplice da creare e formattare. È perfetto per funzionare come archiviazione backend per un sistema virtualizzato. Puoi creare più VM collegando un server bare-metal a quel blocco. Ad esempio, molte imprese utilizzano spesso l'archiviazione a blocchi per distribuire volumi VMFS in tutta l'impresa.
• Server Email: Le organizzazioni scelgono spesso tecnologie di archiviazione a blocchi altamente performanti e affidabili come opzione standard per archiviare email.

E con questo, è stata gettata la comprensione fondamentale dei formati di archiviazione di file e a blocchi. Speriamo che tu abbia trovato rinfrescante rivedere questi tipi di archiviazione tanto quanto noi. Con un ultimo blog nella serie, discuteremo il più recente dei tre (e il nostro preferito personale ?) storage a oggetti la prossima settimana.