ブロック、オブジェクト、ファイルストレージはどのように異なりますか?

オブジェクト、ブロック、およびファイルストレージは、ユーザーとアプリケーションがデータの保存と共有に使用できるクラウドストレージサービスです。これらには多くの類似点がありますが、これについては次に説明します。

可用性

データ永続性とは、データを長期間ストレージシステム内に留めておくことができる能力です。ブロック、オブジェクト、およびファイルストレージシステムは、さまざまなデータ永続性メカニズムを通じてデータの可用性と信頼性を提供します。例えば、3 つすべてがデータ複製を使用しています。データを複数の場所に保存することで、1 つの場所に障害が発生した場合でもデータにアクセスできます。また、3 つのシステムはすべてチェックサムとエラー検出コードを使用してデータを検証し、保管中の破損を検出します。 

アクセシビリティ

API を使用して、これら 3 つのストレージシステムすべてにネットワーク経由でアクセスできます。リモートアクセスにより、保存されているデータを複数のユーザーやアプリケーションで共有できます。

スケーラビリティ

3 つのストレージタイプはすべてスケーラビリティを備えているため、大量のデータを保存できます。ストレージインフラストラクチャにリソースまたはノードを追加することで、拡大するストレージニーズに対応できます。

データセキュリティ

保管中や転送中のデータの暗号化などのセキュリティ機能は、3 つのストレージタイプすべてでサポートされています。データの機密性と完全性を保護する手段を提供し、保存されたデータを安全に保つのに役立ちます。

メタデータの管理

クラウドファイルストレージ、オブジェクトストレージ、およびブロックストレージシステムは通常、保存されたデータに関連するメタデータを管理する方法を提供します。メタデータには、ファイル名、オブジェクト名、サイズ、タイムスタンプ、権限などの属性を含めることができます。メタデータは、保存されているデータの整理、検索、および取得を容易にします。

オブジェクトストレージ、ブロックストレージ、およびクラウドファイルストレージには、いくつかの主な違いがあります。

ファイル管理

オブジェクトストレージソリューションは、ファイルをオブジェクトとして保存することをサポートします。既存のアプリケーションでそれらにアクセスするには、新しいコード、API の使用、および命名セマンティクスに関する直接的な知識が必要です。 

同様に、ブロックストレージは、自己管理型のファイルストレージソリューションの基盤とするストレージコンポーネントとして使用できます。ただし、ホストとボリュームの関係が 1 対 1 に限られるため、フルマネージド型のファイルストレージソリューションのスケーラビリティ、可用性、経済性のメリットを得ることが困難です。ブロックストレージのファイルをサポートするには追加の予算と管理リソースが必要です。

ファイルベースのストレージのみが、共通のファイルレベルのプロトコルと権限モデルをサポートしています。共有ファイルストレージで動作するように構成されたアプリケーションと統合するのに、新しいコードは必要ありません。

メタデータの管理

オブジェクトストレージのメタデータは、オブジェクトに関する任意の量の情報を保持できます。これには、名前、コンテンツタイプ、作成日、サイズ、またはその他のカスタム定義入力が含まれます。柔軟なメタデータスキーマを使用することで、データの検索に役立つ追加のフィールドを作成できます。 

ブロックストレージは、高い効率性を維持するために、できるだけ少ないメタデータを格納します。非常に基本的なメタデータ構造により、データ転送中のオーバーヘッドを最小限に抑えることができます。ブロックストレージは、主にデータの検索、発見、取得時に各ブロックに一意の識別子を使用します。

クラウドファイルストレージは、メタデータを使用してファイルが保持するデータを記述します。ファイルに添付されているメタデータにアクセスして変更できます。この機能はアクセスによって異なります。メタデータにアクセスして変更できるユーザーの権限制御として、アクセスコントロールリスト (ACL) を使用するクラウドストレージシステム。

パフォーマンス

オブジェクトストレージシステムは、可用性よりもストレージ量を優先します。スケーラブルなシステムであるため、大量の非構造化データをオブジェクトストレージシステムに保存できます。ただし、これらのファイルにアクセスするとレイテンシーが長くなります。また、オブジェクトストレージは、ブロックストレージやクラウドストレージに比べてスループットが低くなります。 

ブロックストレージは、高パフォーマンス、低レイテンシー、高速データ転送速度を実現します。ブロックレベルで動作するため、データに直接アクセスして高い I/O パフォーマンスを実現できます。ブロックストレージは、仮想マシンやデータベースなど、保存したデータへの高速アクセスを必要とするアプリケーションに使用します。 

クラウドファイルストレージは高いパフォーマンスを提供できますが、これは、クラウドファイルストレージを使用する主な理由ではありません。クラウドファイルストレージはどちらかと言えば、人間がアクセスしやすい直感的な方法でデータを保存することに主眼を置いています。クラウドファイルストレージでは、高いパフォーマンスよりも、ファイル共有、コラボレーション、共有リポジトリがよく見られます。

物理ストレージシステム

オブジェクトストレージは通常、複数の異なるストレージノードまたはサーバーにまたがる分散ストレージ環境を使用します。

一方、ブロックストレージはストレージに RAID、SSD、およびハードディスクドライブ (HDD) を使用します。

最後に、クラウドファイルストレージはオンプレミス環境のネットワークアタッチドストレージ (NAS) を使用します。クラウドでは、ファイルストレージサービスは基盤となる物理ブロックストレージ上にセットアップできます。

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スケーラビリティ

オブジェクトストレージは、ペタバイトおよび数十億のオブジェクトまで、ほぼ無限のスケーリングを提供します。

ブロックストレージは、ストレージボリュームを追加したり、既存のボリュームを拡張したりすることでスケーラビリティを提供します。スケーラビリティは、増大する I/O 需要と容量要件に対応するブロックストレージシステムの能力にかかっています。

固有の階層とパスにより、ファイルストレージはスケーリングの制約を受けますが、3 つの中でも最もスケーラブルでありません。

	オブジェクトストレージ	ブロックストレージ	クラウドファイルストレージ
ファイル管理	ファイルをオブジェクトとして保存します。既存のアプリケーションでオブジェクトストレージ内のファイルにアクセスするには、新しいコードと API の使用が必要です。	ファイルを保存できますが、ブロックストレージのファイルをサポートするには追加の予算と管理リソースが必要です。	一般的なファイルレベルのプロトコルと権限モデルをサポートします。共有ファイルストレージで動作するように構成されたアプリケーションで使用できます。
メタデータの管理	どのオブジェクトにも無制限のメタデータを保存できます。カスタムメタデータフィールドを定義します。	関連するメタデータをほとんど使用しません。	ファイルのみに関連する限定的なメタデータを格納します。
パフォーマンス	最小限のレイテンシーで無制限のデータを保存します。	高性能、低レイテンシー、高速データ転送。	共有ファイルアクセスに高いパフォーマンスを提供します。
物理ストレージ	複数のストレージノードに分散。	SSD と HDD に分散。	オンプレミスの NAS サーバー、基盤となる物理ブロックストレージ上。
スケーラビリティ	無制限にスケールします。	やや限られています。	やや限られています。