Il block storage è un tipo di data storage che memorizza i dati in volumi di storage raw denominati "blocchi". Ciascuno di questi blocchi, che vengono comunemente utilizzati negli ambienti SAN, iSCSI e con dischi locali, può essere utilizzato come un disco rigido autonomo.
Un block file è un tipo di file che viene memorizzato in blocchi. In genere, nelle aziende i block file vengono utilizzati quando è necessario trasferire dati in modo rapido, preciso ed efficiente, ad esempio durante il recupero di informazioni da un database. I sistemi operativi come Linux e Windows possono accedere ai blocchi utilizzando protocolli come Fibre Channel over Ethernet (FCoE), Fibre Channel o iSCSI.
Come funziona il block storage?
Nel block storage, ogni blocco contiene una quantità di dati specifica, solitamente dai 256 KB ai 4 MB. Ognuno di questi blocchi rappresenta una parte di un file che non è organizzato secondo un ordine gerarchico specifico. Infatti, i dati contenuti nei blocchi contigui potrebbero non presentare alcuna correlazione.
Ciascun blocco è dotato di un identificatore univoco che lo distingue dagli altri. Quando un'applicazione deve recuperare un file invia una richiesta, quindi i blocchi necessari vengono individuati e assemblati.
Oltre all'identificatore, i blocchi non contengono altri metadati. Il block storage risulta estremamente efficiente proprio a causa di questa mancanza di metadati, perché quasi tutta la sua capacità viene utilizzata per i dati effettivi, senza sprecare spazio. Per questo motivo, il block storage è particolarmente adatto ai workload che richiedono uno scale-up veloce e performance di lettura/scrittura elevate.
Esempi di block storage
Il block storage, che viene utilizzato direttamente dal sistema operativo ed è disponibile sotto forma di volumi, si presta a una vasta gamma di attività. Proprio per questo, è il tipo di storage maggiormente utilizzato dalle applicazioni.
Gli scenari di utilizzo più comuni per il block storage includono:
- Storage dei database: un database solitamente contiene diverse tabelle, che a loro volta sono costituite da raccolte di dati. La memorizzazione dei dati nei block file è la soluzione ideale, perché ne garantisce l'accessibilità praticamente immediata. Dal momento che per i database la velocità costituisce un aspetto cruciale, l'organizzazione dei dati in blocchi fornisce la soluzione ottimale.
- Disaster recovery: in caso di emergenza è spesso necessario eseguire il restore dei dati dai backup. Molte aziende usano il block storage per creare backup dei dati a livello di blocco, e questo permette di ripristinarli in modo semplice e veloce, senza richiedere lunghe operazioni di restore dei singoli file.
- Applicazioni mission-critical: le applicazioni mission-critical, come Oracle, Microsoft Exchange, SAP e Microsoft SharePoint, richiedono livelli elevati di disponibilità e affidabilità. Grazie al block storage è possibile garantire la disponibilità costante di queste applicazioni, per via delle sue rapide performance di lettura e scrittura.
Tre vantaggi del block storage
Come tutte le tecnologie, anche il block storage presenta vantaggi e svantaggi. Ciò premesso, i vantaggi del block storage sono evidenti: È l'ideale per le applicazioni che richiedono performance elevate e accesso ai dati veloce.
In particolare, il block storage presenta tre vantaggi chiave:
- Performance superiori: rispetto agli altri tipo di storage, il block storage garantisce in genere performance superiori, perché permette agli utenti di accedere ai dati velocemente. La riduzione della latenza o dei tempi di risposta delle applicazioni è un aspetto critico per raggiungere gli obiettivi di performance.
- Possibilità di introdurre modifiche incrementali: il block storage consente di modificare un file senza rimuovere tutti i dati correnti, come avviene invece con i file system tradizionali. Ad esempio, è possibile apportare le modifiche sostituendo, eleminando o inserendo singoli blocchi. Proprio per questo è la soluzione ideale per i file che vengono aggiornati di frequente, come quelli utilizzati nei database.
- Affidabilità superiore: il block storage contribuisce a garantire la disponibilità costante delle applicazioni critiche. In caso di errore, le organizzazioni possono ripristinare i dati dai supporti di backup in modo rapido e semplice.
Tre svantaggi del block storage
Naturalmente, il block storage presenta anche alcuni svantaggi. È senza dubbio più costoso degli altri tipi di storage e non è la soluzione ottimale per tutti i workload.
Ecco alcuni svantaggi tipici del block storage:
- Costi superiori: il block storage può risultare più costoso delle altre tipologie di storage. Ad esempio, l'acquisto e la manutenzione di una SAN possono essere molto dispendiosi.
- Maggiore complessità: rispetto agli altri tipi di storage, il block storage può essere molto più costoso da amministrare, ad esempio perché una gestione efficace richiede livelli superiori di formazione e/o competenze.
- Metadati limitati: diversamente dagli altri tipi di storage, il block storage supporta una quantità limitata di metadati, e questo può ostacolare il monitoraggio e la ricerca dei dati memorizzati in un sistema di block storage.
Block storage e object storage: qual è la differenza?
I tre tipi di soluzioni di data storage più comuni utilizzano il block storage, il file storage e l'object storage, ciascuno dei quali presenta caratteristiche e limitazioni uniche. Proprio per questo, un sistema esteso a tutto l'ambiente enterprise non può utilizzare una sola tipologia di storage per tutto.
Le differenze principali fra il block storage, il file storage e l'object storage sono le seguenti:
- I sistemi di block storage vengono utilizzati per memorizzare file di grandi dimensioni con accesso casuale, come i database, i log applicativi e gli altri dati che non vengono memorizzati nel file system.
- I sistemi di file storage vengono utilizzati per memorizzare file per cui solitamente viene effettuato l'accesso sequenziale, come i dati degli utenti, i file di programma e i file di sistema. Questi sistemi vengono utilizzati per memorizzare anche log e altri tipi di dati temporanei.
- I sistemi object storage vengono utilizzati per memorizzare grandi quantità di dati non strutturati ad accesso casuale, come file video, audio e di immagine, oltre agli archivi e ai backup dei database.
Vantaggi offerti da Pure Storage
Sappiamo tutti che l'importanza dei dati aumenta di giorno in giorno, ma le soluzioni di storage tradizionali non riescono più a tenere il passo con questa evoluzione. Oltre che lenti e inaffidabili, questi sistemi possono essere anche molto costosi.
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Un array all-flash (AFA, All-Flash Array) include solo unità di memoria flash, al posto dei dischi a rotazione, e offre:
- Velocità: le operazioni di lettura/scrittura e i tempi di accesso più rapidi determinano un miglioramento di velocità e performance.
- Portabilità: poiché le unità a stato solido (SSD, Solid-State Drive) sono decisamente più piccole delle unità disco rigido tradizionali (HDD, Hard-Disk Drives), la memoria flash offre un rapporto capacità/spazio superiore.
- Durabilità: rispetto alle unità disco a rotazione, le unità SSD sono meno vulnerabili a urti e cadute.
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