Che cos'è lo storage a blocchi?

Storage a blocchi per un accesso flessibile e rapido

Storage a blocchi è un formato di storage cloud utilizzato per memorizzare i dati, spesso sulle reti SAN (Storage Area Network). I dati vengono memorizzati in blocchi, ognuno dei quali viene memorizzato separatamente in base alle esigenze di efficienza della SAN. A ogni blocco viene assegnato un indirizzo univoco, che viene quindi utilizzato da un'applicazione di gestione controllata dal sistema operativo del server per recuperare e compilare i dati nei file su richiesta. Lo storage a blocchi offre efficienza grazie al modo in cui i blocchi possono essere distribuiti su più sistemi e perfino configurati per funzionare con sistemi operativi diversi.

Lo storage a blocchi offre anche un notevole livello di flessibilità in quanto è possibile accedervi da diversi sistemi operativi, ad esempio volumi di unità attivati, e può utilizzare file system specifici del sistema operativo (come New Technology File System (NTFS) per Windows e Virtual Machine File System (VMFS) per VMware). In questo modo l'utilizzo dello storage a blocchi è simile alla memorizzazione di dati su un disco rigido all'interno di un server, ad eccezione dei dati memorizzati in una posizione remota piuttosto che sull'hardware locale.


Funzionamento dello storage a blocchi

Un blocco è una quantità fissa di memoria all'interno dei supporti di storage che è in grado di memorizzare una parte dei dati. La dimensione di ciascun blocco è determinata dal sistema di gestione. In genere le dimensioni dei blocchi sono troppo piccole per contenere un'intera raccolta di dati, pertanto i dati relativi a qualsiasi file specifico vengono suddivisi in numerosi blocchi per l'archiviazione. A ciascun blocco viene assegnato un identificativo univoco senza metadati di livello superiore. Non vengono annotati dettagli quali il formato dei dati, il tipo e la proprietà.

Il sistema operativo alloca e distribuisce i blocchi nella rete di storage per bilanciare efficienza e funzionalità. Quando viene richiesto un file, l'applicazione di gestione utilizza gli indirizzi per identificare i blocchi necessari e compilarli nel file completo da utilizzare.

Abilitando lo storage su più ambienti, lo storage a blocchi separa i dati dalle limitazioni dei singoli ambienti utente. Di conseguenza, i dati possono essere recuperati attraverso qualsiasi numero di percorsi per massimizzare l'efficienza, con operazioni di input/output elevate al secondo (IOPS). Il risultato è un approccio che offre un livello di efficienza più elevato rispetto ad altri metodi di storage cloud, la scelta ideale per applicazioni o applicazioni ad alte prestazioni che richiedono funzioni di scrittura e recupero costanti.

Vantaggi dello storage a blocchi

Lo storage a blocchi è una scelta di storage cloud popolare e molto diffusa per via dei numerosi vantaggi che offre.

  • Efficienza elevata: gli IOPS e la bassa latenza dello storage a blocchi lo rendono la soluzione ideale per le applicazioni che richiedono prestazioni elevate.
  • Compatibilità: lo storage a blocchi funziona su diversi sistemi operativi e file system, rendendolo compatibile con le aziende indipendentemente dalla configurazione e dall'ambiente.
  • Flessibilità: con lo storage a blocchi, il ridimensionamento orizzontale è estremamente flessibile. È possibile aggiungere nodi cluster in base alle esigenze, consentendo una maggiore capacità di storage complessiva.
  • Grande efficienza dei file: per i file di grandi dimensioni, ad esempio gli archivi e i file video, i dati devono essere sovrascritti completamente quando si utilizza il file o l'object storage. Con lo storage a blocchi, l'applicazione di gestione identifica solo il blocco destinato alla modifica all'interno del file di grandi dimensioni, aumentando l'efficienza degli aggiornamenti dei dati.

Limitazioni dello storage a blocchi

Come qualsiasi piattaforma tecnologica, lo storage a blocchi presenta limitazioni nonostante i numerosi vantaggi che offre.

  • Costi più elevati: sebbene lo storage a blocchi sia facilmente scalabile, può anche essere costoso a causa del costo delle SAN. Inoltre, la gestione dello storage a blocchi richiede una formazione più specializzata per la gestione e la manutenzione, incrementando le spese complessive.
  • Limitazioni delle prestazioni: con lo storage a blocchi, i metadati sono integrati e gerarchici e sono definiti dal file system. Poiché i dati vengono suddivisi in blocchi, la ricerca di un file completo richiede la corretta identificazione di tutti i relativi pezzi. Ciò può creare problemi di prestazioni per le operazioni che accedono ai metadati, in particolare con cartelle contenenti un numero elevato di file. Sebbene il punto critico sia in genere a circa 10.000 file, a volte si notano alcuni problemi con directory contenenti anche solo 1.000 file.

Casi d'uso dello storage a blocchi

Come per object storage e altri tipi di cloud storage, lo storage a blocchi funziona meglio in circostanze specifiche in base alle esigenze dell'utente e ai parametri specificati. Di seguito sono riportati solo alcuni dei numerosi casi d'uso efficaci di storage a blocchi.

  • Container: lo storage a blocchi supporta l'uso di piattaforme di container come Kubernetes, creando un volume a blocchi che abilita lo storage persistente per l'intero container. Ciò consente la gestione e la migrazione pulite dei container in base alle esigenze.
  • Server di posta elettronica: i server di posta elettronica possono sfruttare la flessibilità e la scalabilità dello storage a blocchi. Infatti, nel caso di Microsoft Exchange, lo storage a blocchi è richiesto a causa della mancanza di supporto per lo storage collegato alla rete.
  • Database: lo storage a blocchi è veloce, efficiente, flessibile e scalabile, con il supporto per volumi ridondanti. In questo modo, è possibile supportare i database, in particolare quelli che gestiscono un volume elevato di query e la cui latenza deve essere ridotta al minimo.
  • Disaster recovery: lo storage a blocchi può essere una soluzione di backup ridondante per lo storage nearline e il ripristino rapido, con dati spostati rapidamente dal backup alla produzione tramite un facile accesso.

Perché usare lo storage a blocchi?

Lo storage a blocchi continua a essere un'opzione di storage cloud efficiente e flessibile per le aziende che richiedono carichi di lavoro ad alte prestazioni o devono gestire file di grandi dimensioni. Scopri di più su come Oracle offre soluzioni di storage a blocchi con Oracle Cloud Infrastructure.