Qual é a diferença entre o armazenamento em blocos, de objetos e de arquivos?
Qual é a diferença entre o armazenamento em blocos, de objetos e de arquivos?
O armazenamento de arquivos em blocos, em objetos e em nuvem são três maneiras de armazenar dados na nuvem para que os usuários e as aplicações possam acessá-los remotamente por meio de uma conexão de rede. O armazenamento de objetos armazena e gerencia todos os dados em um formato não estruturado e em unidades chamadas objetos. O armazenamento em blocos coleta todos os dados, como uma entrada de arquivo ou de banco de dados, e os divide em blocos de tamanhos semelhantes. Em seguida, ele armazena o bloco de dados no armazenamento físico subjacente de uma maneira otimizada para acesso e recuperação rápidos. O armazenamento de arquivos em nuvem é outro método de armazenamento de dados que fornece aos servidores e às aplicações acesso aos dados por meio de sistemas de arquivos compartilhados. Cada tipo oferece suas próprias vantagens exclusivas para vários casos de uso.
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Quais são as semelhanças entre o armazenamento de objetos, o armazenamento em blocos e o armazenamento de arquivos?
Os armazenamentos de objetos, em blocos e de arquivos são serviços de armazenamento em nuvem que os usuários e as aplicações podem usar para armazenar e compartilhar dados. Eles têm muitas semelhanças, que serão abordadas a seguir.
Disponibilidade
A persistência de dados é a capacidade de os dados permanecerem em um sistema de armazenamento por um período prolongado. Os sistemas de armazenamento em blocos, de objetos e de arquivos fornecem disponibilidade e confiabilidade de dados por meio de vários mecanismos de persistência de dados. Por exemplo, todos os três usam a replicação de dados. Ao armazenar dados em diversos locais, é possível acessá-los mesmo se um dos locais falhar. Todos os três sistemas também usam somas de verificação e códigos de detecção de erros para verificar dados e detectar corrupção durante o armazenamento.
Acessibilidade
É possível acessar todos esses três sistemas de armazenamento em uma rede usando APIs. O acesso remoto garante que você possa compartilhar dados armazenados entre vários usuários e aplicações.
Escalabilidade
Todos os três tipos de armazenamento oferecem escalabilidade, o que permite o armazenamento de grandes volumes de dados. Eles podem atender a necessidades de armazenamento em expansão ao adicionar recursos ou nós extras à infraestrutura de armazenamento.
Segurança de dados
Os recursos de segurança, como a criptografia de dados em repouso e em trânsito, são compatíveis com os três tipos de armazenamento. Eles oferecem medidas para proteger a confidencialidade e a integridade dos dados, o que ajuda a garantir que os dados armazenados permaneçam seguros.
Gerenciamento de metadados
Geralmente, os sistemas de armazenamento de arquivos em nuvem, de armazenamento de objetos e de armazenamento em blocos fornecem maneiras de gerenciar metadados associados aos dados armazenados. Os metadados podem incluir atributos como nomes de arquivos ou objetos, tamanhos, carimbos de data e hora e permissões. Os metadados facilitam a organização, a pesquisa e a recuperação dos dados armazenados.
Como funcionam o armazenamento de objetos, o armazenamento em blocos e o armazenamento de arquivos?
Os armazenamentos de objetos, em blocos e de arquivos em nuvem funcionam de maneira diferente. Cada um deles usa estruturas, sistemas e soluções de armazenamento distintas.
Armazenamento de objetos
O armazenamento de objetos armazena e gerencia dados como unidades discretas chamadas objetos. Um objeto geralmente consiste nos dados reais, como documentos, imagens ou valores de dados, e os metadados associados a eles. Metadados são informações adicionais sobre o objeto que você pode usar para recuperá-lo. Os metadados podem incluir atributos, como o identificador exclusivo, o nome do objeto, o tamanho, a data de criação e etiquetas definidas.
Os sistemas de armazenamento de objetos usam um namespace simples, de modo que os objetos são armazenados sem a necessidade de uma estrutura hierárquica. Em vez disso, o identificador exclusivo do objeto fornece o endereço do objeto dentro do sistema de armazenamento. Um algoritmo de hash gera o ID do conteúdo do objeto, o que garante que objetos com o mesmo conteúdo tenham um identificador semelhante.
Armazenamento em blocos
O armazenamento em blocos funciona dividindo os dados em blocos de tamanho fixo e armazenando-os como unidades individuais. Os blocos variam de alguns kilobytes a vários megabytes de tamanho. Eles podem ser determinados previamente durante o processo de configuração.
O sistema operacional fornece a cada bloco um endereço ou número de bloco exclusivo, registrado em uma tabela de pesquisa de dados. O endereçamento usa um esquema de endereçamento de bloco lógico (LBA) que atribui um número sequencial a cada bloco.
O armazenamento em blocos permite acesso direto a blocos de dados individuais. É possível ler ou gravar dados em blocos específicos sem a necessidade de recuperar ou modificar todo o conjunto de dados ao qual o bloco pertence.
Armazenamento de arquivos em nuvem
O armazenamento de arquivos em nuvem é um sistema de armazenamento hierárquico que fornece acesso compartilhado aos dados do arquivo. Ele usa uma infraestrutura remota de servidores para armazenar dados. O provedor de nuvem mantém os servidores e gerencia os dados neles. Os arquivos contêm metadados, como nome, tamanho, carimbos de data e hora e permissões.
É possível criar, modificar, excluir e ler arquivos. Também é possível organizá-los logicamente em árvores de diretório para acesso intuitivo. Vários usuários podem acessar simultaneamente os mesmos arquivos. A segurança para o armazenamento de arquivos on-line é gerenciada com permissões de usuário e de grupos, para que os administradores possam controlar o acesso aos dados de arquivos compartilhados.
Quais são as principais diferenças entre o armazenamento de objetos, o armazenamento em blocos e o armazenamento de arquivos?
O armazenamento de objetos, o armazenamento em blocos e o armazenamento de arquivos em nuvem têm algumas diferenças importantes.
Gerenciamento de arquivos
As soluções de armazenamento de objetos oferecem suporte ao armazenamento de arquivos como objetos. Acessá-los com aplicações existentes requer um novo código, o uso de APIs e o conhecimento direto da semântica de nomenclatura.
De forma semelhante, o armazenamento em blocos pode ser usado como o componente de armazenamento subjacente de uma solução de armazenamento de arquivos autogerenciada. No entanto, a relação individual necessária entre o host e o volume dificulta a escalabilidade, a disponibilidade e a acessibilidade de uma solução de armazenamento de arquivos totalmente gerenciada. Você precisa de um orçamento adicional e recursos de gerenciamento para oferecer suporte a arquivos no armazenamento em blocos.
Somente o armazenamento baseado em arquivos é compatível com protocolos comuns em nível de arquivo e modelos de permissão. Não há necessidade de um novo código para realizar a integração com aplicações configuradas para trabalhar com o armazenamento de arquivos compartilhados.
Gerenciamento de metadados
Os metadados de armazenamento de objetos podem conter qualquer quantidade de informações sobre um objeto. Isso inclui o nome, o tipo de conteúdo, a data de criação, o tamanho ou outras entradas personalizadas. Ao usar um esquema de metadados flexível, é possível criar campos adicionais que ajudam a localizar dados.
O armazenamento em blocos armazena o mínimo possível de metadados para manter a alta eficiência. Uma estrutura de metadados muito básica garante sobrecarga mínima durante uma transferência de dados. O armazenamento em blocos usa principalmente identificadores exclusivos para cada bloco ao pesquisar, localizar e recuperar dados.
O armazenamento de arquivos em nuvem usa metadados para descrever os dados que um arquivo contém. É possível acessar e alterar os metadados anexados aos arquivos. Essa função depende do seu acesso. Os sistemas de armazenamento em nuvem usam listas de controle de acesso (ACLs) como o controle de permissão das pessoas que podem acessar e alterar metadados.
Performance
Os sistemas de armazenamento de objetos priorizam a quantidade de armazenamento em detrimento da disponibilidade. Como sistemas altamente escaláveis, é possível armazenar grandes volumes de dados não estruturados em um sistema de armazenamento de objetos. No entanto, há mais latência quando você acessa esses arquivos. O armazenamento de objetos também tem um throughput menor em comparação com o armazenamento em blocos e o armazenamento em nuvem.
O armazenamento em blocos oferece alta performance, baixa latência e taxas rápidas de transferência de dados. Como ele opera em nível de bloco, é possível acessar dados diretamente e obter uma alta performance de E/S. Você usa o armazenamento em blocos para aplicações que precisam de acesso rápido aos dados armazenados, como uma máquina virtual ou um banco de dados.
O armazenamento de arquivos em nuvem pode oferecer alta performance, mas esse não é o principal motivo pelo qual você o usaria. Em vez disso, o armazenamento de arquivos em nuvem é mais sobre armazenar dados de maneira intuitiva para o acesso humano. Compartilhamento de arquivos, colaboração e repositórios compartilhados são mais comuns com o armazenamento de arquivos em nuvem do que a alta performance.
Sistemas de armazenamento físico
Normalmente, o armazenamento de objetos usa um ambiente de armazenamento distribuído em vários nós de armazenamento ou servidores diferentes.
Por sua vez, o armazenamento em blocos usa RAID, SSDs e unidades de disco rígido (HDDs) para armazenamento.
Por fim, o armazenamento de arquivos em nuvem usa armazenamento conectado à rede (NAS) em uma configuração on-premises. Na nuvem, o serviço de armazenamento de arquivos pode ser configurado sobre o armazenamento em blocos físico subjacente.
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Escalabilidade
O armazenamento de objetos oferece escalabilidade quase infinita para petabytes e bilhões de objetos.
O armazenamento em blocos oferece escalabilidade ao adicionar mais volumes de armazenamento ou expandir os volumes existentes. A escalabilidade depende da capacidade do sistema de armazenamento em blocos de lidar com o aumento das demandas de E/S e dos requisitos de capacidade.
Devido à hierarquia e ao caminho inerentes, o armazenamento de arquivos tem restrições de escalabilidade e é o menos escalável dos três.
Quando deve-se usar armazenamento de objetos, armazenamento em blocos e armazenamento de arquivos?
O armazenamento de objetos é melhor usado para grandes quantidades de dados não estruturados. Isso é especialmente válido quando a durabilidade, o armazenamento ilimitado, a escalabilidade e o gerenciamento de metadados complexos são fatores relevantes para a performance geral.
O armazenamento em blocos oferece processamento de dados de alta velocidade, baixa latência e armazenamento de alta performance. Qualquer serviço que requer acesso rápido aos dados funciona bem com o armazenamento em blocos. Por exemplo, análises em tempo real, computação de alta performance e sistemas com muitas transações rápidas se beneficiam do armazenamento em blocos.
O armazenamento de arquivos em nuvem é recomendado quando os usuários precisam de acesso simultâneo a um sistema compartilhado de arquivos. Além disso, o controle de acesso em nível de arquivo permite configurar permissões e listas de controle de acesso (ACLs) para aumentar a segurança. Por exemplo, ambientes de trabalho colaborativos que requerem o compartilhamento de arquivos entre equipes remotas usam o armazenamento de arquivos.
Resumo das diferenças: armazenamento de objetos vs. em bloco vs. de arquivos
| Armazenamento de objetos |
Armazenamento em blocos |
Armazenamento de arquivos em nuvem |
|
| Gerenciamento de arquivos |
Armazenamento de arquivos como objetos. O acesso a arquivos no armazenamento de objetos com aplicações existentes requer um novo código e o uso de APIs. |
Possibilidade de armazenamento de arquivos, mas requer orçamento adicional e recursos de gerenciamento para ser compatível com arquivos no armazenamento em bloco. |
Oferecimento de suporte a protocolos de nível de arquivo comuns e modelos de permissões. Utilizável por aplicações configuradas para trabalhar com armazenamento de arquivos compartilhado. |
| Gerenciamento de metadados |
Possibilidade de armazenamento de metadados ilimitados para qualquer objeto. Definição de campos de metadados personalizados. |
Utilização de poucos metadados associados. |
Armazenamento de metadados limitados relevantes somente para os arquivos. |
| Performance |
Armazenamento de dados ilimitados com latência mínima. |
Alta performance, baixa latência e rápida transferência de dados. |
Oferecimento de alta performance para acesso a arquivos compartilhados. |
| Armazenamento físico |
Distribuído em vários nós de armazenamento. |
Distribuído em SSDs e HDDs. |
Servidores NAS on-premises ou armazenamento em bloco físico subjacente. |
| Escalabilidade |
Escala ilimitada. |
Um pouco limitada. |
Um pouco limitada. |
Como a AWS pode oferecer suporte a seus requisitos de armazenamento de objetos, em blocos e de arquivos?
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O Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) fornece armazenamento ilimitado de objetos na nuvem. Com classes de armazenamento econômicas e recursos de gerenciamento fáceis de usar, você pode otimizar custos, organizar dados e configurar controles de acesso ajustados para atender a requisitos específicos de negócios, organizacionais e de conformidade.
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O Amazon Elastic File System (Amazon EFS) é um armazenamento de arquivos totalmente elástico e com tecnologia sem servidor que aumenta e diminui automaticamente à medida que você adiciona e remove arquivos, sem a necessidade de gerenciamento ou provisionamento.
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