Storage

Datei-, Block- oder Objekt-Storage?

Dateien, Blöcke und Objekte sind Storage-Formate, mit denen Daten auf verschiedene Weise gespeichert, organisiert bzw. präsentiert werden und von denen jedes seine eigenen Vor- und Nachteile hat. Mit Datei-Storage werden Daten in einer Ordnerhierarchie organisiert und dargestellt. Beim Block-Storage werden Datensätze in willkürlich zusammengestellte gleichgroße Volumes eingeteilt. Beim Objekt-Storage wiederum werden Daten verwaltet und mit den dazugehörigen Metadaten verknüpft.


Was ist Datei-Storage?

Datei-Storage, auch Dateiebenen- oder dateibasierter Storage genannt, präsentiert sich genauso, wie der Name schon sagt. Daten werden genau wie bei der Organisation von Papierseiten in einem Aktenordner als individuelle Informationen in einem Verzeichnis abgelegt. Um auf diese Informationen zugreifen zu können, muss der Computer den dazugehörigen Pfad kennen. Und der kann extrem lang und komplex sein. In Dateien gespeicherte Daten werden mit einer begrenzten Menge an Metadaten organisiert und abgerufen, die dem Rechner alle Informationen zum genauen Standort der Datei bereitstellen. Man kann sich das wie den Kartenkatalog einer Bibliothek vorstellen, eben nur für Datendateien.

Oder auch wie ein Schrank voller Dateiarchive. Alle Dokumente sind nach einer bestimmten Hierarchie angeordnet, also entweder nach Aktenschrank, Schublade, Ordner oder einzelnen Seiten. Deshalb nennt man Datei-Storage zuweilen auch hierarchischer Storage. Es handelt sich hier um das älteste und am weitesten verbreitetste Datenspeichersystem für Direct und Network Attached Storage und dazu eines, dass Sie womöglich schon seit Jahrzehnten verwenden. Jedes Mal, wenn Sie auf in einem PC gespeicherte Dateien zugreifen, nutzen Sie de facto Datei-Storage. Dieses Speichersystem bietet umfassende Funktionen sowie quasi unbegrenzte Speichermöglichkeiten. So können Sie damit ganze Arrays an komplexen Dateien archivieren und profitieren dabei noch von einer schnellen Navigation.

Das Problem dabei ist nur, dass sich diese virtuelle Schublade (wie auch einem echten Aktenschrank) nur bis zu einem gewissen Punkt öffnen lässt. Dateibasierte Storage-Systeme können lediglich horizontal (durch Hinzufügen weiterer Systeme) und nicht vertikal (durch Hinzufügen von mehr Kapazität) skaliert werden.


Was ist Block-Storage?

Beim Block-Storage werden Daten, wie der Name schon sagt, in Blöcke aufgeteilt und separat gespeichert. Jeder dieser Blöcke erhält eine eindeutige Kennzeichnung, was es dem Storage-System ermöglicht, kleinere Datenmengen dort abzulegen, wo es am praktischsten ist. Will heißen, manche Daten lassen sich in einer Linux-Umgebung, andere wiederum in einem Windows-System speichern.

Bei der Konfiguration von Block-Storage werden Daten nicht selten von der Benutzerumgebung entkoppelt und über mehrere Umgebungen hinweg verteilt, um eine bessere Bereitstellung zu ermöglichen. Wenn Daten dann angefordert werden, setzt die zugrundeliegende Storage-Software die Datenblöcke aus diesen Umgebungen entsprechend zusammen, um sie dann dem Benutzer zu präsentieren. Block-Storage wird üblicherweise in SAN (Storage Area Network) -Umgebungen eingesetzt und muss mit einem funktionsfähigen Server verknüpft werden.

Und da dieser Storage-Typ im Gegensatz zum Datei-Storage mehrere Datenpfade verwendet, können Informationen schneller abgerufen werden. Alle Blöcke sind voneinander unabhängig und können für den Zugriff durch verschiedene Betriebssysteme partitioniert werden, was dem Benutzer wiederum eine große Freiheit bei der Konfiguration der Dateien gewährt. Block-Storage ist eine effiziente und zuverlässige Methode zur Datenspeicherung und lässt sich dazu auf einfachste Weise verwenden und verwalten. Er eignet sich besonders gut für Unternehmen mit großen Transaktionen oder riesigen Datenbanken. Will heißen, je mehr Daten gespeichert werden müssen, desto mehr spricht für den Einsatz von Block-Storage.

Allerdings hat auch diese Methode ihre Nachteile. Zunächst einmal ist Block-Storage nicht gerade kostengünstig. Dazu bietet er nur eine begrenzte Kapazität zur Handhabung von Metadaten, d. h. er muss auf Anwendungs- oder Datenbankebene implementiert werden, was wiederum mehr Aufwand für Entwickler oder Systemadministratoren bedeutet.


Was ist Objekt-Storage?

Objekt- oder objektbasierter Storage integriert eine flache Struktur, bei der Dateien in einzelne Komponenten aufgeschlüsselt und über die Hardware verteilt werden. Diese diskreten Einheiten oder Objekte werden nicht als Dateien in Ordnern oder Blöcke auf Servern, sondern in einem einzelnen Repository gespeichert.

Objekt-Storage-Volumes fungieren als modulare Einheiten. Jede von ihnen ist ein eigenständiges Repository, das eine eindeutige Kennzeichnung zwecks Auffinden des Objekts in einem verteilten System sowie die Metadaten zur Beschreibung der Daten integriert. Diese Metadaten sind äußerst wichtig und enthalten Daten wie Alter, Datenschutz/Sicherheiten sowie Zugriffspläne. Solche Metadaten können extrem ausführlich sein und Informationen dazu enthalten, wo ein Video aufgenommen bzw. welche Kamera verwendet wurde und welche Schauspieler in jedem Frame zu sehen sind. Zum Abrufen der Daten verwendet das Storage-Betriebssystem Metadaten und Kennzeichnungen, mit denen sich die Last besser verteilen lässt und die Anwendung von Richtlinien zur Durchführung robusterer Suchvorgänge ermöglicht wird.

Objekt-Storage erfordert lediglich eine einfache HTTP API (Application Programming Interface), die von den meisten Clients in allen Sprachen verwendet werden. Dazu ist dieser Storage-Typ äußerst effizient, d. h. Sie bezahlen lediglich den Speicher, den Sie belegen. Objekt-Storage lässt sich einfach skalieren und eignet sich so bestens für Public Clouds. Darüber hinaus wird er für statische Daten empfohlen, denn seine Agilität und flache Struktur ermöglichen die Skalierung auf riesige Datenmengen. Die verwendeten Objekte enthalten genügend Informationen für ein schnelles Auffinden von Daten durch Anwendungen und eignen sich besonders gut für unstrukturierte Daten.

Aber auch dieser Storage-Typ ist nicht frei von Nachteilen. So können Objekte nicht modifiziert, sondern müssen komplett und auf einmal geschrieben werden. Dazu verträgt sich Objekt-Storage nicht sonderlich gut mit traditionellen Datenbanken, denn das Schreiben von Objekten ist eine extrem langsamer Prozess und auch die Erstellung einer App zur Verwendung einer Objekt-Storage API ist wesentlich komplexer als die Verwendung von Datei-Storage.


Warum Red Hat?

Sie sind nicht sicher, welches Storage-Format für Ihr Projekt das richtige ist? Mit Red Hat Storage macht das keinen Unterschied. Red Hat Ceph Storage stellt SDS auf der von Ihnen bevorzugten Industriestandard-Hardware bereit. Dabei sind Block-, Objekt- und Datei-Storage in einer Plattform vereint, wodurch eine effiziente automatische Verwaltung all Ihrer Daten gewährleistet wird. Red Hat Gluster Storage ist eine Plattform für Software-Defined Storage (SDS) zur Erfüllung der Anforderungen der traditionellen Dateispeicherung, darunter hochkapazitative bzw. hochleistungsfähige Aufgaben wie Backup und Archivierung sowie Analytik und Virtualisierung.

Entscheiden Sie sich für offenen Software-Defined Storage

Eine software-definierte Objekt-Storage-Plattform, die dazu Schnittstellen für Block-, Objekt- und Datei-Storage bereitstellt. Dazu bietet sie Unterstützung für Cloud-Infrastrukturen, Medien-Repositories, Backup- und Wiederherstellungssysteme sowie Data Lakes. Außerdem eignet sie sich besonders gut für Red Hat OpenStack® Platform.

Eine Software-defined Datei-Storage-Plattform zur Handhabung von Hochkapazitäts- und Hochleistungsaufgaben wie Backup und Archivierung sowie Virtualisierung. Sie eignet sich besonders gut für Container und Media Content Workflows.

Die OpenStack Wortmarke und das Square O Design, sind, separat oder gemeinsam, Marken oder eingetragene Marken der OpenStack Foundation in den Vereinigten Staaten und anderen Ländern und werden mit der Genehmigung der OpenStack Foundation verwendet. Red Hat, Inc. ist nicht mit der OpenStack Foundation oder der OpenStack Community verbunden und wird nicht durch diese unterstützt oder finanziert.

Red Hat Storage bietet aber noch viele weitere Möglichkeiten