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¿Qué es el almacenamiento en bloque? – Definición de Krypton Solid

El almacenamiento en bloque es un enfoque para el almacenamiento de datos en el que cada volumen de almacenamiento actúa como un disco duro individual que configura el administrador de almacenamiento. En el modelo de almacenamiento de bloques, los datos se guardan en los medios de almacenamiento en trozos de tamaño fijo llamados bloques. Cada bloque está asociado con una dirección única y la dirección es el único metadato asignado a cada bloque.

Para administrar el almacenamiento en bloques, un programa de software independiente del medio de almacenamiento controla cómo se colocan y organizan los bloques en las unidades de almacenamiento. El software también maneja la recuperación de datos, usando metadatos para ubicar los bloques deseados y luego organizando los datos en ellos en archivos completos.

Los bloques de almacenamiento están controlados por el sistema operativo basado en servidor y generalmente se accede a ellos mediante protocolos iSCSI, Fibre Channel o Fibre Channel over Ethernet (FCoE). Almacenamiento en bloque es ideal para aplicaciones de misión crítica de alto rendimiento que requieren un rendimiento constante de entrada / salida (E / S) y baja latencia y se utiliza a menudo en red de área de almacenamiento (SAN) entornos en lugar de almacenamiento de archivos.

Debido a que el almacenamiento en bloque juega un papel crítico en muchas aplicaciones empresariales, algunos proveedores de nube ofrecen servicios de almacenamiento en bloque además de su almacenamiento de objetos servicios. Los servicios de bloques más populares en la nube incluyen AWS Elastic Block Storage, Google Cloud Persistent Disks y Rackspace Cloud Block Storage.

Casos de uso de almacenamiento en bloque

El almacenamiento en bloque se ha mantenido principalmente en las instalaciones, lo que respalda cargas de trabajo de misión crítica y con uso intensivo de datos. Pero esto parece estar cambiando. Cada vez más, las organizaciones recurren a la nube para el almacenamiento en bloque a medida que buscan formas más eficientes y flexibles de respaldar sus cargas de trabajo.

Debido a que los volúmenes de almacenamiento en bloque se tratan como discos duros individuales, el enfoque funciona bien para almacenar una variedad de aplicaciones:

Los servidores de correo electrónico como Microsoft Exchange utilizan almacenamiento en bloque en lugar de sistemas de almacenamiento basados ​​en archivos o en red.

Matrices RAID también son un caso de uso principal para el almacenamiento en bloque. Con RAID, se combinan varios discos independientes para la protección de datos y el rendimiento. La capacidad del almacenamiento en bloque para crear volúmenes de almacenamiento controlados individualmente lo convierte en una buena opción para RAID.

Máquina virtual Los sistemas de archivos son otro uso común para el almacenamiento a nivel de bloque. Los proveedores de virtualización, como VMware, admiten protocolos de almacenamiento en bloque, que pueden mejorar el rendimiento de la migración y la escalabilidad. El uso de una SAN para almacenamiento en bloque también ayuda a la gestión de la máquina virtual (VM), lo que permite escribir comandos SCSI no estándar.

Almacenamiento en bloque frente a almacenamiento de archivos

Si bien el uso del almacenamiento en bloque tiene ventajas, también existen alternativas que pueden adaptarse mejor a determinadas organizaciones o usos. Dos opciones se destacan cuando se trata de enfrentarse al almacenamiento a nivel de bloque: almacenamiento de archivos y almacenamiento de objetos.

Si la simplicidad es el objetivo, almacenamiento de archivos puede ganar sobre el almacenamiento a nivel de bloque. Pero si bien los dispositivos de almacenamiento en bloque tienden a ser más complejos y costosos que el almacenamiento de archivos, también tienden a ser más flexibles y brindan un mejor rendimiento.

El almacenamiento de archivos proporciona una ubicación centralizada y altamente accesible para los archivos y, por lo general, tiene un costo menor que el almacenamiento en bloque. Usos de almacenamiento de archivos metadatos y directorios para organizar archivos, lo que la convierte en una opción conveniente para una organización que busca simplemente almacenar grandes cantidades de datos.

La implementación relativamente fácil del almacenamiento de archivos lo convierte en una herramienta viable para la protección de datos, y los bajos costos y la organización simple pueden ser útiles para el archivo local. Compartición de archivos dentro de una organización es otro uso común para el almacenamiento de archivos.

La simplicidad del almacenamiento de archivos también puede ser su perdición. Si bien tiene una organización jerárquica, cuantos más archivos se agregan, más difícil y tedioso se vuelve examinar el almacenamiento de archivos. Si el rendimiento es el factor decisivo, el almacenamiento a nivel de objetos o de bloques gana sobre el almacenamiento de archivos.

Algunos productos, como el servicio File Persona de Hewlett Packard Enterprise (HPE) 3PAR, tienen almacenamiento convergente de archivos y bloques para proporcionar los beneficios de ambas tecnologías.

Almacenamiento de bloques frente a objetos

En lugar de dividir archivos en bloques de datos sin procesar, almacenamiento de objetos agrupa los datos como un solo objeto que contiene datos y metadatos. Los bloques de almacenamiento no contienen metadatos, por lo que, en ese sentido, el almacenamiento de objetos puede proporcionar más contexto sobre los datos, lo que puede ser útil para clasificar y personalizar los archivos. Cada objeto también tiene un identificador único, lo que agiliza el trabajo de localizar y recuperar objetos del almacenamiento.

El almacenamiento en bloque se puede expandir, pero el almacenamiento de objetos es incomparable cuando se trata de escalabilidad. El escalado horizontal de una arquitectura de almacenamiento de objetos solo requiere agregar nodos al clúster de almacenamiento.

almacenamiento de objetos frente a almacenamiento en bloque frente a almacenamiento de archivos

La flexibilidad y la escalabilidad del almacenamiento de objetos pueden resultar atractivas, pero algunas organizaciones pueden optar por priorizar el rendimiento y elegir el almacenamiento de archivos o bloques. Mientras que el almacenamiento en bloque permite editar partes incrementales de un archivo, los almacenes de objetos deben editarse como una unidad. Si es necesario editar una parte de un objeto, se debe acceder a todo el objeto, actualizarlo y luego reescribirlo, lo que puede afectar negativamente el rendimiento.

Tanto el almacenamiento de objetos como el de bloque se utilizan en la empresa, pero los casos de uso de almacenamiento de objetos se inclinan más hacia escenarios que tratan con grandes cantidades de datos, como el almacenamiento de big data y los archivos de respaldo. Debido a esto, los entornos de almacenamiento de datos modernos, como la nube, tienden posiblemente al almacenamiento basado en objetos en lugar de las opciones de almacenamiento de archivos y bloques. Sin embargo, las necesidades individuales siempre serán el factor determinante para la forma de almacenamiento que se utilice.

Proveedores de almacenamiento en bloque

Junto con HPE, varios proveedores de almacenamiento más grandes y más pequeños brindan almacenamiento en bloque. Los proveedores de almacenamiento más importantes son Dell EMC, HPE, Hitachi Vantara, IBM y NetApp. Los proveedores adicionales incluyen DataDirect Networks, Huawei, Infinidat, Kaminario, Nutanix, Oracle, Pure Storage, Tintri y Western Digital. Todos los proveedores más grandes tienen varias plataformas de almacenamiento en bloques, así como almacenamiento unificado que se ejecuta en bloques y archivos en los mismos arreglos.

OpenStack Block Storage (Cinder) es una forma de almacenamiento en bloque de código abierto, que aprovisiona y administra bloques de almacenamiento. También proporciona capacidades de almacenamiento básicas como la administración y la replicación de instantáneas. OpenStack Block Storage es compatible con otros proveedores como IBM, NetApp, Rackspace, Red Hat y VMware.

Amazon Elastic Block Store (EBS) es un almacenamiento en bloque persistente para Amazon Elastic Cloud Compute. EBS es escalable y está diseñado para cargas de trabajo como análisis de big data, bases de datos NoSQL y almacenamiento de datos.

Por qué el almacenamiento en bloque está ganando impulso

Con grandes proveedores como Dell EMC y Amazon a bordo con productos de almacenamiento en bloque, claramente será una tecnología compatible en el futuro previsible. Si bien su uso tiene ventajas y desventajas, muchos de los aspectos negativos se pueden atribuir a características que se proporcionan mejor con un sistema de almacenamiento diferente. Estas necesidades pueden variar según la organización y, si bien el almacenamiento de archivos u objetos puede ser más adecuado para algunos casos, el almacenamiento en bloque probablemente sea la opción correcta para otros.

Si una organización está buscando incorporar la nube, entonces encontrará que el almacenamiento en bloque es un socio común para la computación en la nube.

La principal desventaja de los entornos SAN, donde se encuentran con mayor frecuencia los sistemas de almacenamiento en bloque, es el costo y la complejidad asociados con la construcción y administración del entorno. Mientras las organizaciones estén dispuestas a enfrentar esos obstáculos, los entornos SAN seguirán siendo una opción viable. Con las opciones de SAN convergentes y virtuales en el mercado actual, es probable que los arreglos SAN y el almacenamiento en bloque con ellos continúen creciendo y satisfaciendo las necesidades de los consumidores.

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