ما الفرق بين مخزن الكُتَل ومخزن الكائنات وتخزين الملفات؟
إن مخزن الكائنات، ومخزن الكُتَل، والتخزين السحابي للملفات هي ثلاث طرق لتخزين البيانات في السحابة بحيث يمكن للمستخدمين والتطبيقات الوصول إليها عن بُعد عبر اتصال شبكة. يقوم مخزن الكائنات بتخزين وإدارة جميع البيانات بتنسيق غير مهيكل وفي وحدات تسمى الكائنات. يأخذ مخزن الكتل أي بيانات، مثل ملف أو إدخال قاعدة بيانات، ويقسمها إلى كتل ذات أحجام متساوية. ثم يقوم بتخزين كتلة البيانات على مخزن مادي أساسي بطريقة محسّنة تحقق سرعة الوصول والاسترجاع. التخزين السحابي للملفات هو طريقة أخرى لتخزين البيانات توفر للخوادم والتطبيقات الوصول إلى البيانات من خلال أنظمة الملفات المشتركة. يقدم كل نوع مزاياه الفريدة لحالات الاستخدام المختلفة.
ما أوجه التشابه بين مخزن الكائنات، ومخزن الكُتَل، وتخزين الملفات؟
مخزن الكائنات ومخزن الكتل وتخزين الملفات هي خدمات تخزين سحابية يمكن للمستخدمين والتطبيقات استخدامها في تخزين البيانات ومشاركتها. يوجد بينها العديد من أوجه التشابه، وسنناقشها بعد ذلك.
التوافر
استمرارية البيانات هي قدرة البيانات على البقاء داخل نظام التخزين لفترة ممتدة. تعمل أنظمة مخزن الكتل ومخزن الكائنات وتخزين الملفات على تحقيق توافر البيانات والموثوقية من خلال مجموعة متنوعة من آليات استمرارية البيانات. على سبيل المثال، تستخدم الأنواع الثلاثة النسخ المتماثل للبيانات. من خلال تخزين البيانات في مواقع متعددة، يُمكنك الوصول إليها حتى وإن فشل أحد المواقع. تستخدم جميع الأنظمة الثلاثة أيضًا المجاميع الاختبارية، ورموز اكتشاف الأخطاء للتحقق من البيانات واكتشاف التلف أثناء التخزين.
إمكانية الوصول
يمكنك الوصول إلى جميع أنظمة التخزين الثلاثة هذه عبر شبكة باستخدام واجهات برمجة تطبيقات. الوصول عن بُعد يضمن لك إمكانية مشاركة البيانات المخزنة عبر العديد من المستخدمين والتطبيقات.
قابلية التوسع
توفر جميع أنواع التخزين الثلاثة قابلية التوسع، ما يسمح بتخزين كميات كبيرة من البيانات. ويمكنها استيعاب احتياجات التخزين المتزايدة من خلال إضافة موارد أو عُقَد إضافية إلى البنية التحتية الخاصة بالتخزين.
أمان البيانات
تتضمن جميع أنواع التخزين الثلاثة ميزات أمان مثل تشفير البيانات أثناء الانتقال وفي أوقات عدم النشاط. إنها توفر تدابير لحماية سرية البيانات وسلامتها، ما يساعد في ضمان بقاء البيانات المخزنة آمنةً.
إدارة بيانات التعريف الوصفية
عادةً ما توفر أنظمة التخزين السحابي للملفات ومخزن الكائنات ومخزن الكتل طرقًا لإدارة بيانات التعريف الوصفية المرتبطة بالبيانات المخزنة. يمكن أن تتضمن بيانات التعريف الوصفية سماتٍ مثل أسماء الملفات أو أسماء الكائنات، والأحجام، والطوابع الزمنية، والأذونات. تسهل بيانات التعريف الوصفية تنظيم البيانات المخزنة والبحث عنها واسترجاعها.
كيف يعمل مخزن الكائنات، ومخزن الكُتَل، وتخزين الملفات؟
يختلف مخزن الكائنات، ومخزن الكُتَل، والتخزين السحابي للملفات في طريقة العمل. يستخدم كل منها بنيات وأنظمة وحلول تخزين متباينة.
مخزن الكائنات
يقوم مخزن الكائنات بتخزين البيانات وإدارتها كوحدات منفصلة تسمى الكائنات. يتكون الكائن عادةً من بيانات فعلية، مثل المستندات أو الصور أو قيم البيانات، وبيانات تعريف وصفية مرتبطة بها. بيانات التعريف الوصفية هي معلومات إضافية حول الكائن الذي يمكنك استخدامه في استرجاعه. يمكن أن تتضمن بيانات التعريف الوصفية سمات مثل المعرّف الفريد واسم الكائن وحجمه وتاريخ الإنشاء والعلامات المحددة بشكل مخصص.
تستخدم أنظمة مخزن الكائنات مساحة اسم ثابتة، ولذلك يتم تخزين الكائنات بدون الحاجة إلى بنية هرمية. بل إن المعرّف الفريد الخاص بالكائن يوفر عنوان الكائن داخل نظام التخزين. تقوم خوارزمية تجزئة بإنشاء المعرّف من محتوى الكائن، ما يضمن أن الكائنات ذات المحتوى نفسه يكون لها نفس المعرّف.
مخزن الكتل
يعمل مخزن الكتل عن طريق تقسيم البيانات إلى كُتَل ذات حجم ثابت وتخزينها كوحدات فردية. تتراوح الكُتَل من بضعة كيلوبايت إلى عدة ميجابايت في الحجم. يُمكن تحديدها مسبقًا أثناء عملية التكوين.
يمنح نظام التشغيل كل كتلة عنوانًا فريدًا أو رقم كتلة فريدًا، يتم تسجيله داخل جدول بحث في البيانات. تستخدم العنونة مخطط عنونة الكتلة المنطقية (LBA) الذي يُعيّن رقمًا تسلسليًا لكل كتلة.
يسمح مخزن الكتل بالوصول المباشر إلى كتل البيانات الفردية. يُمكنك قراءة البيانات أو كتابتها إلى كتل محددة بدون الحاجة إلى استرجاع أو تعديل مجموعة البيانات التي تنتمي إليها الكتلة بأكملها.
التخزين السحابي للملفات
التخزين السحابي للملفات هو نظام تخزين هرمي يوفر وصولاً مشتركًا إلى بيانات الملف. يستخدم بنيةً تحتيةً بعيدةً للخوادم لتخزين البيانات. يتولى مزود السحابة الحفاظ على الخوادم وصيانتها ويدير البيانات عليها. تحتوي الملفات على بيانات تعريف وصفية مثل اسم الملف والحجم والطوابع الزمنية والأذونات.
يُمكنك إنشاء الملفات وتعديلها وحذفها وقراءتها. يُمكنك أيضًا تنظيمها تنظيمًا منطقيًا في أشجار الدليل لتسهيل الوصول إليها. يُمكن لعدة مستخدمين الوصول إلى نفس الملفات في وقت واحد. يُدار أمان تخزين الملفات عبر الإنترنت من خلال أذونات للمستخدمين والمجموعات، بحيث يمكن للمسؤولين التحكم في الوصول إلى البيانات المشتركة للملفات.
ما الاختلافات الأساسية بين مخزن الكائنات، ومخزن الكُتَل، وتخزين الملفات؟
توجد بعض الاختلافات الأساسية بين مخزن الكائنات، ومخزن الكُتَل، والتخزين السحابي للملفات.
إدارة الملفات
تدعم حلول مخزن الكائنات تخزين الملفات ككائنات. يتطلب الوصول إلى الملفات من خلال التطبيقات الحالية تعليمةً برمجيةً جديدةً، واستخدام واجهات برمجة تطبيقات، ومعرفةً مباشرةً حول دلالات التسمية.
وبالمثل، يمكن استخدام مخزن الكُتَل باعتباره مكوِّن التخزين الأساسي لحل تخزين الملفات المُدار ذاتيًا. ولكن العلاقة الفردية اللازمة بين المضيف ووحدة التخزين تجعل من الصعب تحقيق قابلية التوسع والتوافر والقدرة على تحمل تكلفة حل تخزين ملفات مُدار بالكامل. تلزمك ميزانية إضافية وموارد إدارية لدعم الملفات الموجودة بمخزن الكُتَل.
لا يدعم التخزين المستند إلى الملفات إلا البروتوكولات الشائعة على مستوى الملف ونماذج الأذونات. لا تحتاج إلى تعليمة برمجية جديدة للتكامل مع التطبيقات التي تم تكوينها للعمل مع تخزين الملفات المشتركة.
إدارة بيانات التعريف الوصفية
يمكن أن تحتوي بيانات التعريف الوصفية الخاصة بمخزن الكائنات على أي كمية من المعلومات حول الكائن. وهذا يشمل الاسم أو نوع المحتوى أو تاريخ الإنشاء أو الحجم أو المدخلات الأخرى المحددة بشكل مخصص. باستخدام مخطط بيانات تعريف وصفية مرن، يُمكنك إنشاء حقول إضافية تساعدك في تحديد موقع البيانات.
يقوم مخزن الكتل بتخزين أقل قدر ممكن من بيانات التعريف الوصفية للحفاظ على الكفاءة العالية. تضمن بنية بيانات التعريف الوصفية الأساسية للغاية الحد الأدنى من النفقات العامة أثناء نقل البيانات. يُستخدم مخزن الكُتَل بشكل أساسي مُعرّفات فريدة لكل كتلة عند البحث عن البيانات والعثور عليها واسترجاعها.
يُستخدم "التخزين السحابي للملفات" بيانات التعريف الوصفية لوصف البيانات التي يحتفظ بها الملف. يُمكنك الوصول إلى بيانات التعريف الوصفية المرتبطة بالملفات وتغييرها. تعتمد هذه الوظيفة على وصولك. تستخدم أنظمة التخزين السحابية قوائم تحكم في الوصول (ACL) كتحكم في الأذونات لمن يمكنه الوصول إلى بيانات التعريف الوصفية وتغييرها.
الأداء
تعطي أنظمة مخزن الكائنات الأولوية لكمية التخزين وليس للتوافر. نظرًا لأن نظام مخزن الكائنات هو من بين الأنظمة القابلة للتوسّع بدرجة كبيرة، فإنه يمكنك تخزين كمية كبيرة من البيانات غير المهيكلة فيه. ومع ذلك، يكون زمن الاستجابة أكبر عند الوصول إلى هذه الملفات. يتمتع مخزن الكائنات أيضًا بمعدل نقل أقل مقارنةً بمخزن الكُتل والتخزين السحابي.
يوفر مخزن الكُتل أداءً عاليًا وزمن استجابة منخفضًا ومعدلات سريعة في نقل البيانات. نظرًا لأنه يعمل على مستوى الكتلة، يمكنك الوصول مباشرةً إلى البيانات وتحقيق أداء إدخال/إخراج عالي. يُمكنك استخدام مخزن الكُتل مع التطبيقات التي تحتاج إلى الوصول السريع إلى البيانات التي خزنتها، مثل جهاز افتراضي أو قاعدة بيانات.
يوفر "التخزين السحابي للملفات" أداءً عاليًا، ولكن هذا ليس السبب الرئيسي في استخدامه. بل إن الميزة الأكبر في "التخزين السحابي للملفات" هي أنه يخزن البيانات بطريقة يسهل على العنصر البشري الوصول إليها. تُعد مشاركة الملفات والتعاون والمستودعات المشتركة أكثر شيوعًا في "التخزين السحابي للملفات" من الأداء العالي.
أنظمة التخزين المادي
عادةً ما يُستخدم مخزن الكائنات بيئة تخزين موزعة عبر العديد من عُقَد التخزين أو الخوادم المختلفة.
من ناحية أخرى، يستخدم مخزن الكُتَل "الصفيف المكرر من الأقراص المستقلة" (RAID)، ومحركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSDs)، ومحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (HDDs) في أغراض التخزين.
أخيرًا، يستخدم "التخزين السحابي للملفات" المخزن المتصل بالشبكة (NAS) في الإعداد المحلي. في السحابة، قد يتم إعداد خدمة تخزين الملفات عبر مخزن كُتَل مادي أساسي.
اقرأ مقارنة بين محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSDs)، ومحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (HDDs) »
القراءة عن المخزن المتصل بالشبكة (NAS) »
قابلية التوسع
تتيح مساحة تخزين الكائنات إمكانية توسّع شبه لانهائية، فهي قادرة على استيعاب الحجم بالبيتابايت ومليارات الكائنات.
يوفر مخزن الكُتَل قابلية التوسع من خلال إضافة المزيد من وحدات التخزين أو توسعة وحدات التخزين الحالية. تعتمد قابلية التوسع على قدرة نظام مخزن الكُتَل على التعامل مع طلبات الإدخال/الإخراج المتزايدة ومتطلبات السعة.
نظرًا للتسلسل الهرمي الأصيل والمسارات الأصيلة، يواجه تخزين الملفات قيودًا على التوسّع وهو أقل الأنواع الثلاثة من حيث القابلية للتوسع.
متى يجب استخدام مخزن الكائنات، ومتى يجب استخدام مخزن الكُتَل، ومتى يجب استخدام "تخزين الملفات بالسحابة"؟
يُفضل استخدام مخزن الكائنات في تخزين الكميات الكبيرة من البيانات غير المهيكلة. وينطبق هذا بشكل خاص عندما يكون التحمل، والتخزين غير المحدود، وقابلية التوسع، وإدارة بيانات التعريف الوصفية المعقدة من العوامل ذات الصلة بالأداء العام.
يوفر مخزن الكُتَل معالجة بيانات عالية السرعة وزمن استجابة منخفضًا وتخزينًا عالي الأداء. أي خدمة تتطلب الوصول السريع إلى البيانات تعمل بشكل جيد مع مخزن الكُتَل. على سبيل المثال، تستفيد التحليلات في الوقت الفعلي والحوسبة عالية الأداء والأنظمة التي تحتوي على العديد من المعاملات السريعة من مخزن الكُتَل.
التخزين السحابي للملفات هو الطريقة الأفضل عندما يحتاج المستخدمون إلى وصول متزامن إلى نظام مشترك من الملفات. بالإضافة إلى ذلك، يتيح لك التحكم في الوصول على مستوى الملف إعداد أذونات وقوائم تحكم في الوصول (ACL) لزيادة الأمان. على سبيل المثال، بيئات العمل التعاونية التي تتطلب مشاركة الملفات عن بُعد بين الفرق تستخدم "تخزين الملفات بالسحابة".
ملخص الاختلافات: مقارنة بين مخزن الكائنات ومخزن الكُتَل وتخزين الملفات
| مخزن الكائنات |
مخزن الكتل |
التخزين السحابي للملفات |
|
| إدارة الملفات |
يُخزّن الملفات ككائنات. إن استخدام التطبيقات الحالية في الوصول إلى الملفات الموجودة بمخزن كائنات يتطلب تعليمةً برمجيةً جديدةً ويتطلب استخدام واجهات برمجة تطبيقات. |
يخزن الملفات ولكنه يتطلب ميزانيةً إضافيةً وموارد إدارة لدعم الملفات على مخزن كتل. |
يدعم البروتوكولات الشائعة على مستوى الملف ونماذج الأذونات. يُستخدم بواسطة التطبيقات التي تم تكوينها للعمل مع تخزين الملفات المشتركة. |
| إدارة بيانات التعريف الوصفية |
يخزن كميةً محدودةً من بيانات التعريف الوصفية لأي كائن. يحدد حقول بيانات التعريف الوصفية المخصصة. |
يستخدم كميةً قليلةً جدًا من بيانات التعريف الوصفية المرتبطة. |
يخزن كميةً محدودةً من بيانات التعريف الوصفية التي لها صلة بالملفات فقط. |
| الأداء |
يخزن بيانات غير محدودة بأقل زمن استجابة. |
أداء عالي، وزمن استجابة منخفض، ونقل سريع للبيانات. |
يوفر أداءً عاليًا للوصول إلى الملفات المشتركة. |
| التخزين المادي |
يُوزَّع عبر عُقَد تخزين متعددة. |
يُوزَّع عبر محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSDs) ومحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (HDDs). |
خوادم NAS المحلية أو عبر مخزن كُتَل مادية أساسي. |
| قابلية التوسع |
توسّع غير محدود. |
توسّع محدود نوعًا ما. |
توسّع محدود نوعًا ما. |
كيف تساعدك AWS في تلبية متطلبات تخزين الكائنات والكُتَل والملفات؟
تحتوي Amazon Web Services (AWS) على موارد تخزين متنوعة لتلبية احتياجاتك.
توفر Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) تخزينًا غير محدود للكائنات في السحابة. مع فئات التخزين ميسورة التكلفة وميزات الإدارة سهلة الاستخدام، يمكنك تحسين تكاليفك، وتنظيم بياناتك، وتكوين أدوات التحكم في الوصول الدقيقة لتلبية متطلبات أعمالك وتلبية المتطلبات التنظيمية ومتطلبات الامتثال.
Amazon Elastic Block Store (Amazon EBS) هي خدمة تخزين كُتَل سهلة الاستخدام، وقابلة للتوسع، وعالية الأداء مصممة لأعباء عمل Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2). توفر حل تخزين قابلًا للتوسع بدرجة كبيرة للتطبيقات ذات المهام الحرجة والتطبيقات المكثفة للإدخال/الإخراج.
نظام الملفات المرن بـ Amazon (Amazon EFS) هو خدمة تخزين ملفات بلا خادم شديدة المرونة حيث تتقلص تلقائيًا عند إضافة الملفات وإزالتها بدون الحاجة إلى الإدارة أو التوفير.
يسهّل Amazon FSx تشغيل أنظمة الملفات عالية الأداء الغنية بالميزات وتشغيلها وتوسعة نطاقها في السحابة. إنه يدعم أعباء العمل بفضل ما يتمتع به من قابلية التوسع، والإمكانات الكثيرة، والأمان، والموثوقية.
ابدأ استخدام التخزين السحابي على AWS من خلال إنشاء حساب اليوم.
