¿Cuál es la diferencia entre el almacenamiento en bloques, de objetos y de archivos?
¿Cuál es la diferencia entre el almacenamiento en bloques, de objetos y de archivos?
El almacenamiento en bloques, de objetos y de archivos en la nube son tres formas de almacenar datos en la nube que permiten a los usuarios y las aplicaciones obtener acceso a estos de forma remota a través de una conexión de red. El almacenamiento de objetos almacena y administra todos los datos en un formato no estructurado y en unidades denominadas objetos. El almacenamiento en bloques toma cualquier dato, como un archivo o una entrada de base de datos, y lo divide en bloques de igual tamaño. Posteriormente, almacena el bloque de datos en el almacenamiento físico subyacente de forma optimizada para garantizar que el acceso y la recuperación sean rápidos. El almacenamiento de archivos en la nube es otro método de almacenamiento de datos que proporciona a los servidores y aplicaciones acceso a los datos a través de sistemas de archivos compartidos. Cada tipo cuenta con ventajas únicas para distintos casos de uso.
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¿Cuáles son las similitudes entre el almacenamiento de objetos, el almacenamiento en bloques y el almacenamiento de archivos?
El almacenamiento de objetos, en bloques y de archivos son servicios de almacenamiento en la nube que los usuarios y las aplicaciones pueden usar para almacenar y compartir datos. Tienen muchas similitudes, que analizaremos a continuación.
Disponibilidad
La persistencia de datos es la capacidad de los datos de permanecer en un sistema de almacenamiento durante un período prolongado. Los sistemas de almacenamiento de objetos, en bloques y de archivos proporcionan disponibilidad y fiabilidad de los datos mediante varios mecanismos de persistencia de datos. Por ejemplo, los tres utilizan la replicación de datos. Al almacenar los datos en varias ubicaciones, se puede acceder a ellos incluso si una falla. Los tres sistemas también utilizan sumas de comprobación y códigos de detección de errores para comprobar los datos y detectar daños durante el almacenamiento.
Accesibilidad
Puede usar API para acceder a estos tres sistemas de almacenamiento a través de una red. El acceso remoto garantiza que pueda compartir los datos almacenados entre varios usuarios y aplicaciones.
Escalabilidad
Los tres ofrecen escalabilidad, lo que permite el almacenamiento de grandes volúmenes de datos. Pueden adaptarse a las crecientes necesidades de almacenamiento al agregar recursos o nodos adicionales a la infraestructura.
Seguridad de los datos
Las características de seguridad, como el cifrado de los datos en reposo y en tránsito, son compatibles con los tres tipos de almacenamiento. Ofrecen medidas para proteger la confidencialidad e integridad de los datos, lo que ayuda a garantizar que los datos almacenados permanezcan seguros.
Administración de metadatos
Los sistemas de almacenamiento de objetos, en bloques y de archivos en la nube suelen ofrecer formas de administrar los metadatos asociados a los datos almacenados. Los metadatos pueden incluir atributos como nombres, tamaños, marcas de tiempo y permisos de archivos u objetos. Los metadatos facilitan la organización, la búsqueda y la recuperación de los datos almacenados.
¿Cómo funcionan el almacenamiento de objetos, el almacenamiento en bloques y el almacenamiento de archivos?
Los almacenamientos en la nube basado en objetos, bloques o archivos funcionan de forma diferente. Cada uno de ellos usa estructuras, sistemas y soluciones de almacenamiento distintos.
Almacenamiento de objetos
El almacenamiento de objetos almacena y administra los datos como unidades discretas denominadas objetos. Un objeto suele estar formado por los datos reales (como documentos, imágenes o valores de datos) y sus metadatos asociados. Los metadatos son información adicional sobre el objeto que se puede usar para su recuperación. Los metadatos pueden incluir atributos como el identificador único, el nombre del objeto, el tamaño, la fecha de creación y las etiquetas definidas de forma personalizada.
Los sistemas de almacenamiento de objetos usan un espacio de nombres plano, por lo que los objetos se almacenan sin necesidad de una estructura jerárquica. En cambio, el identificador único del objeto proporciona la dirección del objeto en el sistema de almacenamiento. Un algoritmo hash genera el ID a partir del contenido del objeto, lo que garantiza que los objetos con el mismo contenido tengan el mismo identificador.
Almacenamiento en bloques
El almacenamiento en bloques funciona al dividir los datos en bloques de tamaño fijo y almacenándolos como unidades individuales. El tamaño de los bloques oscila entre unos pocos kilobytes y varios megabytes. Se pueden predeterminar durante el proceso de configuración.
El sistema operativo asigna a cada bloque una dirección o número único, que se registra en una tabla de búsqueda de datos. El direccionamiento utiliza un esquema de direccionamiento de bloques lógicos (LBA) que asigna un número secuencial a cada bloque.
El almacenamiento en bloques permite el acceso directo a bloques de datos individuales. Puede leer o escribir datos en bloques específicos sin tener que recuperar o modificar todo el conjunto de datos al que pertenece el bloque.
Almacenamiento de archivos en la nube
El almacenamiento de archivos en la nube es un sistema de almacenamiento jerárquico que proporciona acceso compartido a los datos de archivos. Utiliza una infraestructura remota de servidores para almacenar datos. El proveedor de la nube mantiene los servidores y administra los datos que contienen. Los archivos contienen metadatos como el nombre, el tamaño, las marcas de tiempo y los permisos del archivo.
Puede crear, modificar, eliminar y leer archivos. También puede organizarlos de forma lógica en árboles de directorios para un acceso intuitivo. Varios usuarios pueden acceder simultáneamente a los mismos archivos. La seguridad del almacenamiento de archivos en línea se administra con permisos de usuario y de grupo para que los administradores puedan controlar el acceso a los datos de los archivos compartidos.
¿Cuáles son las principales diferencias entre el almacenamiento de objetos, el almacenamiento en bloques y el almacenamiento de archivos?
El almacenamiento de objetos, el almacenamiento en bloques y el almacenamiento de archivos en la nube tienen algunas diferencias clave.
Administración de archivos
Las soluciones de almacenamiento de objetos admiten el almacenamiento de archivos como objetos. Acceder a ellas con las aplicaciones existentes requiere código nuevo, el uso de API y un conocimiento directo de la semántica de los nombres.
De igual manera, el almacenamiento en bloques se puede utilizar como el componente de almacenamiento subyacente de una solución de almacenamiento de archivos autoadministrada. Sin embargo, la relación uno a uno necesaria entre el host y el volumen dificulta contar con la escalabilidad, la disponibilidad y rentabilidad de una solución de almacenamiento de archivos completamente administrada. Requiere presupuesto y recursos de administración adicionales para admitir los archivos en el almacenamiento en bloques.
Solo el almacenamiento basado en archivos admite protocolos y modelos de permisos comunes a nivel de archivo. No necesita código nuevo para integrarse con las aplicaciones configuradas para funcionar con el almacenamiento de archivos compartido.
Administración de metadatos
Los metadatos de almacenamiento de objetos pueden contener cualquier cantidad de información sobre un objeto. Esto incluye su nombre, tipo de contenido, fecha de creación, tamaño u otras entradas definidas de forma personalizada. Al utilizar un esquema de metadatos flexible, puede crear campos adicionales que le ayuden a localizar los datos.
El almacenamiento en bloques almacena la menor cantidad de metadatos posible para mantener una alta eficiencia. Una estructura de metadatos muy básica garantiza una gastos generales mínimos durante la transferencia de datos. El almacenamiento en bloques utiliza principalmente identificadores únicos para cada bloque al buscar, encontrar y recuperar datos.
El almacenamiento de archivos en la nube usa metadatos para describir los datos que contiene un archivo. Puede acceder a los metadatos adjuntos a los archivos y cambiarlos. Esta función depende de su acceso. Sistemas de almacenamiento en la nube que utilizan listas de control de acceso (ACL) como control de permisos para determinar quién puede acceder a los metadatos y cambiarlos.
Rendimiento
Los sistemas de almacenamiento de objetos priorizan la cantidad de almacenamiento por encima de la disponibilidad. Como sistemas altamente escalables, se puede almacenar un gran volumen de datos no estructurados en un sistema de almacenamiento de objetos. Sin embargo, hay más latencia al acceder a estos archivos. El almacenamiento de objetos también tiene un rendimiento inferior en comparación con el almacenamiento en bloques y el almacenamiento en la nube.
El almacenamiento en bloques ofrece un alto rendimiento, baja latencia y velocidades de transferencia de datos rápidas. Como funciona a nivel de bloques, puede acceder directamente a los datos y lograr un alto rendimiento de E/S. El almacenamiento en bloques se usa para las aplicaciones que necesitan un acceso rápido a los datos que se almacenaron, como una máquina virtual o una base de datos.
El almacenamiento de archivos en la nube puede ofrecer un alto rendimiento, pero esta no es la razón principal para usarlo. En cambio, el almacenamiento de archivos en la nube consiste más en almacenar datos de una manera intuitiva para el acceso humano. El uso compartido de archivos, la colaboración y los repositorios compartidos son más comunes con el almacenamiento de archivos en la nube que el alto rendimiento.
Sistemas de almacenamiento físico
Por lo general, el almacenamiento de objetos utiliza un entorno de almacenamiento distribuido en varios nodos o servidores de almacenamiento diferentes.
Por otro lado, el almacenamiento en bloques utiliza RAID, SSD y unidades de disco duro (HDD) para el almacenamiento.
Por último, el almacenamiento de archivos en la nube utiliza el almacenamiento conectado a la red (NAS) en una configuración en las instalaciones. En la nube, el servicio de almacenamiento de archivos se puede configurar sobre el almacenamiento en bloque físico subyacente.
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Escalabilidad
El almacenamiento de objetos ofrece una escalabilidad casi infinita, hasta petabytes y miles de millones de objetos.
El almacenamiento en bloques ofrece escalabilidad al agregar más volúmenes de almacenamiento o ampliar los existentes. La escalabilidad depende de la capacidad del sistema de almacenamiento en bloques para gestionar el aumento de las demandas de E/S y los requisitos de capacidad.
Debido a la jerarquía y las rutas inherentes, el almacenamiento de archivos se enfrenta a restricciones de escalado y es el menos escalable de los tres.
¿Cuándo se tiene que usar el almacenamiento de objetos, el almacenamiento en bloques y el almacenamiento de archivos?
El almacenamiento de objetos se utiliza mejor para grandes cantidades de datos no estructurados. Esto es especialmente cierto cuando la durabilidad, el almacenamiento ilimitado, la escalabilidad y la administración de metadatos complejos son factores importantes para el rendimiento general.
El almacenamiento en bloques ofrece procesamiento de datos de alta velocidad, baja latencia y almacenamiento de alto rendimiento. Cualquier servicio que requiera un acceso rápido a los datos funciona bien con el almacenamiento en bloques. Por ejemplo, los análisis en tiempo real, la computación de alto rendimiento y los sistemas con muchas transacciones rápidas se benefician del almacenamiento en bloques.
El almacenamiento de archivos en la nube es mejor cuando los usuarios necesitan acceso simultáneo a un sistema de archivos compartido. Además, el control de acceso a nivel de archivo permite configurar permisos y listas de control de acceso (ACL) para aumentar la seguridad. Por ejemplo, los entornos de trabajo colaborativo que requieren compartir archivos entre equipos remotos utilizan el almacenamiento de archivos.
Resumen de las diferencias: almacenamiento de objetos, en bloques o de archivos
| Almacenamiento de objetos |
Almacenamiento en bloques |
Almacenamiento de archivos en la nube |
|
| Administración de archivos |
Almacene archivos como objetos. El acceso a los archivos del almacenamiento de objetos con las aplicaciones existentes requiere código nuevo y el uso de API. |
Puede almacenar archivos, pero requiere presupuesto y recursos de administración adicionales para admitir los archivos en el almacenamiento en bloques. |
Admite protocolos y modelos de permisos comunes a nivel de archivo. Utilizable por aplicaciones configuradas para trabajar con almacenamiento de archivos compartido. |
| Administración de metadatos |
Puede almacenar metadatos ilimitados de cualquier objeto. Defina campos de metadatos personalizados. |
Utiliza muy pocos metadatos asociados. |
Almacena metadatos limitados relevantes solo para los archivos. |
| Rendimiento |
Almacena datos ilimitados con una latencia mínima. |
Alto rendimiento, baja latencia y transferencia de datos rápida. |
Ofrece un alto rendimiento para el acceso a archivos compartidos. |
| Almacenamiento físicas |
Distribuido en varios nodos de almacenamiento. |
Distribuido en SSD y HDD. |
Servidores NAS en las instalaciones o mediante almacenamiento en bloque físico subyacente. |
| Escalabilidad |
Escalado ilimitado. |
Algo limitado. |
Algo limitado. |
¿Cómo puede AWS cumplir con los requisitos de almacenamiento de objetos, en bloques y de archivos?
Amazon Web Services (AWS) cuenta con varios recursos de almacenamiento para satisfacer sus necesidades.
Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) proporciona almacenamiento ilimitado de objetos en la nube. Gracias a las clases de almacenamiento rentables y a las características de administración fáciles de usar, es posible optimizar los costos, organizar los datos y configurar controles de acceso detallados para cumplir con requisitos empresariales, organizacionales y de conformidad específicos.
Amazon Elastic Block Store (Amazon EBS) es un servicio de almacenamiento en bloque fácil de usar, escalable y de alto rendimiento diseñado para cargas de trabajo de Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2). Ofrece una solución de almacenamiento altamente escalable para aplicaciones críticas y con uso intensivo de E/S.
Amazon Elastic File System (Amazon EFS) es un almacenamiento de archivos completamente elástico y sin servidor que crece y se reduce de manera automática a medida que se agregan y eliminan archivos sin necesidad de administración o aprovisionamiento.
Amazon FSx permite que sea fácil iniciar, ejecutar y escalar sistemas de archivos repletos de características y con alto rendimiento en la nube. Admite cargas de trabajo con su escalabilidad, amplias capacidades, seguridad y fiabilidad.
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