พื้นที่เก็บข้อมูลแบบบล็อกคืออะไร

ด้วยลักษณะเฉพาะของ Block Storage จึงทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับแอปพลิเคชันที่เน้นการทำธุรกรรม ภารกิจที่สำคัญ และ I/O Block Storage ถูกนำมาใช้งานอย่างหลากหลาย เช่น งานฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์หรือเชิงธุรกรรม งานฐานข้อมูลอนุกรมเวลา คอนเทนเนอร์ ดิสก์สำหรับบูต และระบบไฟล์ไฮเปอร์ไวเซอร์

เครือข่ายพื้นที่จัดเก็บข้อมูล

นักพัฒนามักจะปรับใช้ Block Storage เป็นเครือข่ายพื้นที่จ้ดเก็บข้อมูล (SAN) SAN เป็นเทคโนโลยีเครือข่ายที่ซับซ้อนซึ่งนำเสนอ Block Storage ไปยังระบบเครือข่ายหลายระบบ ราวกับว่าบล็อกเหล่านั้นเป็นอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อในเครื่อง โดยทั่วไปแล้ว SAN จะใช้การเชื่อมต่อระหว่างช่องสัญญาณไฟเบอร์ ในทางตรงกันข้าม Network Attached Storage (NAS) เป็นอุปกรณ์เดียวที่ให้บริการไฟล์ผ่าน Ethernet

สถาปัตยกรรม SAN ประกอบด้วยสามเลเยอร์:

• Host Layer ประกอบด้วยเซิร์ฟเวอร์ที่จัดการการเข้าถึงพื้นที่จัดเก็บข้อมูล
• Storage Layer ประกอบด้วยอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบบล็อกทางกายภาพ เช่น เทปแม่เหล็ก ดิสก์ไดรฟ์ หรือออปติคัลดิสก์
• Fabric Layer เชื่อมต่อเซิร์ฟเวอร์ SAN และพื้นที่จัดเก็บ SAN กับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น สวิตช์ SAN, บริดจ์โปรโตคอล เราเตอร์ สายเคเบิล และอุปกรณ์เกตเวย์

สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่า SAN ใช้ความซ้ำซ้อนโดยใช้การจำลองแบบซิงโครนัสหรือแบบอะซิงโครนัสในระยะทางไกล ซึ่งช่วยลดเวลาหยุดทำงานในกรณีที่ไม่สามารถเข้าถึงที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ได้

สถาปัตยกรรม SAN สามารถทำงานร่วมกับที่จัดเก็บข้อมูลหลายประเภทในสภาพแวดล้อมแบบหนึ่งเดียว รวมถึงการจัดเก็บข้อมูลแบบบล็อกด้วย Block Storage เป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพสูงในการจัดเก็บไฟล์บน SAN

คอนเทนเนอร์

นักพัฒนาใช้ Block Storage เพื่อจัดเก็บแอปพลิเคชันที่มีคอนเทนเนอร์ไว้บนคลาวด์ คอนเทนเนอร์เป็นแพ็กเกจซอฟต์แวร์ที่มีแอปพลิเคชันและไฟล์ทรัพยากรสำหรับสำหรับการปรับใช้ในสภาพแวดล้อมการคำนวณ เช่นเดียวกับคอนเทนเนอร์ Block Storage ก็มีความยืดหยุ่น ปรับขนาดได้ และมีประสิทธิภาพเท่าเทียมกัน เมื่อใช้ Block Storage นักพัฒนาสามารถย้ายคอนเทนเนอร์ระหว่างเซิร์ฟเวอร์ ตำแหน่ง และสภาพแวดล้อมการทำงานได้อย่างราบรื่น

เวิร์กโหลดของการทำธุรกรรม

เวิร์กโหลดของการทำธุรกรรม เป็นลำดับของข้อมูลที่สร้างขึ้น ณ จุดเฉพาะของกระบวนการทางธุรกิจ ตัวอย่างเช่น บันทึกการขาย ข้อมูลบันทึกการดำเนินการ การแจ้งเตือนการเข้าสู่ระบบ ต่างเป็นเวิร์กโหลดของการทำธุรกรรม องค์กรที่ดำเนินธุรกรรมที่ภารกิจและเวลามีความสำคัญ จะจัดเก็บเวิร์กโหลดดังกล่าวไว้ในฐานข้อมูลที่มีเวลาแฝงต่ำ ความจุสูง และมีความทนทานต่อการเสียหาย

Block Storage ช่วยให้นักพัฒนาสามารถตั้งค่าฐานข้อมูลธุรกรรมที่มีประสิทธิภาพ ปรับขนาดได้ และมีประสิทธิภาพสูง เนื่องจากแต่ละบล็อกเป็นหน่วยในตัวมันเอง ฐานข้อมูลจึงทำงานได้ดีที่สุด แม้ว่าข้อมูลที่เก็บไว้จะเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ บล็อกการจัดเก็บข้อมูลแต่ละบล็อกสามารถโฮสต์บนเซิร์ฟเวอร์ต่างๆ ได้ เพื่อป้องกันปัญหาการติดขัดในการเข้าถึง

ในแอปพลิเคชันที่ภารกิจมีความสำคัญ Block Storage จะได้รับการรักษาความปลอดภัยด้วยการทำ Array of Independent Disks (RAID) เพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลถูกเก็บไว้อย่างดี ระบบ RAID จะสำรองไฟล์ข้อมูลในที่จัดเก็บข้อมูลสำรองและกู้คืนสำเนาหากดิสก์หลักล้มเหลว ซึ่งจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าแอปพลิเคชันจะไม่หยุดชะงักเมื่อจัดเก็บและเรียกข้อมูลเวิร์กโหลดของธุรกรรมบน Block Storage

การวิเคราะห์และระบบคลังข้อมูล

Block Storage ใช้กับสถาปัตยกรรม HDFS ของ Hadoop (ระบบแฟ้มข้อมูลแบบกระจาย Hadoop) เพื่อจัดเก็บข้อมูลเป็นหน่วยที่กระจายอย่างอิสระ ทำให้การใช้งานแอปพลิเคชันการวิเคราะห์ Hadoop และ Kafka มีประสิทธิภาพ

เครื่องเสมือน

Virtual machine (VM) เป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้คอมพิวเตอร์สามารถเรียกใช้สภาพแวดล้อมการทำงานที่แยกต่างหากด้วยทรัพยากรการประมวลผลที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถเรียกใช้ระบบปฏิบัติการ Linux บนเดสก์ท็อป Windows ที่มี VM ไฮเปอร์ไวเซอร์เป็นเลเยอร์นามธรรมที่รับผิดชอบในการจัดสรรหน่วยความจำ ไดรฟ์ และการประมวลผลที่จำเป็นเพื่อรันสภาพแวดล้อมการทำงานรอง

Block Storage รองรับไฮเปอร์ไวเซอร์ VM ยอดนิยม ผู้ใช้สามารถติดตั้งระบบปฏิบัติการ ระบบไฟล์ และทรัพยากรการประมวลผลอื่นบนโวลุ่ม Block Storage พวกเขาทำได้โดยการทำให้โวลุ่ม Block Storage เปลี่ยนเป็นระบบไฟล์ VM ซึ่งช่วยให้สามารถเพิ่มหรือลดขนาดไดรฟ์เสมือนและถ่ายโอนที่จัดเก็บข้อมูลเสมือนจริงจากโฮสต์หนึ่งไปยังอีกโฮสต์หนึ่งได้อย่างง่ายดาย 

นอกจาก Block Storage แล้ว ยังมีตัวเลือกการจัดเก็บอ็อบเจกต์และไฟล์อีกด้วย แต่ละประเภทมีข้อดีเฉพาะของตัวเอง

การจัดเก็บในรูปแบบอ็อบเจกต์

การจัดเก็บในรูปแบบอ็อบเจกต์ เป็นเทคโนโลยีที่เก็บและจัดการข้อมูลในรูปแบบที่ไม่มีโครงสร้าง ซึ่งเรียกว่าอ็อบเจกต์ แต่ละอ็อบเจกต์จะถูกแท็กด้วยตัวระบุที่ไม่ซ้ำกันและมีเมตาดาต้าที่อธิบายเนื้อหาพื้นฐาน ตัวอย่างเช่น การจัดเก็บในรูปแบบอ็อบเจกต์สำหรับภาพถ่ายจะมีเมตาดาต้าเกี่ยวกับช่างภาพ ความละเอียด รูปแบบ และเวลาที่ถ่าย นักพัฒนาใช้การจัดเก็บในรูปแบบอ็อบเจกต์เพื่อจัดเก็บข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้าง เช่น ข้อความ วิดีโอ และรูปภาพ 

Block Storage เปรียบเทียบกับ Object Storage

โซลูชันการจัดเก็บทั้งสองมีประโยชน์โดยขึ้นอยู่กับกรณีการใช้งาน Block Storage มีเวลาแฝงต่ำและมีประสิทธิภาพสูงในการนำไปใช้งานในด้านต่างๆ คุณสมบัตินี้มีประโยชน์สำหรับพื้นที่เก็บข้อมูลที่มีโครงสร้าง โวลุ่มระบบไฟล์ VM และมีปริมาณการอ่านและเขียนสูง Object Storage เหมาะสำหรับข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้างจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีความทนทาน พื้นที่จัดเก็บไม่จำกัด มีความสามารถในการเพิ่มทรัพยากร และการจัดการเมตาดาต้าที่ซับซ้อน ทั้งหมดนี้เป็นปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพโดยรวม

พื้นที่จัดเก็บไฟล์

พื้นที่จัดเก็บไฟล์จะจัดเก็บข้อมูลในโครงสร้างแบบลำดับชั้นของไฟล์และโฟลเดอร์ ในสภาพแวดล้อมแบบเครือข่าย การจัดเก็บไฟล์มักจะใช้ เทคโนโลยี Network Attached Storage (NAS) NAS ให้ผู้ใช้เข้าถึงข้อมูลที่จัดเก็บแบบเครือข่ายในลักษณะเดียวกับฮาร์ดไดรฟ์ในเครื่อง File Storage นั้นใช้งานง่ายและให้ผู้ใช้สามารถควบคุมการแชร์ไฟล์ได้

Block Storage เปรียบเทียบกับ File Storage

ระบบ File Storage เก็บข้อมูลในสภาพแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจง ในขณะที่ระบบ Block Storage สามารถรวมเข้ากับระบบปฏิบัติการที่แตกต่างกันได้ File Storage มีอินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายสำหรับการประมวลผลของผู้ใช้ปลายทาง ในขณะเดียวกัน คุณสามารถเพิ่มบล็อกข้อมูลใหม่ให้กับระบบ Block Storage โดยไม่ต้องเพิ่มเวลาแฝงในการปฏิบัติงาน 

พื้นที่เก็บอินสแตนซ์

พื้นที่เก็บอินสแตนซ์ให้พื้นที่จัดเก็บบล็อกชั่วคราวสำหรับอินสแตนซ์ของคุณ ที่เก็บข้อมูลนี้อยู่บนดิสก์ที่ต่ออยู่กับคอมพิวเตอร์ที่เป็นโฮสต์ พื้นที่เก็บอินสแตนซ์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดเก็บข้อมูลชั่วคราวที่มีการเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง เช่น บัฟเฟอร์ แคช ข้อมูล Scratch และเนื้อหาชั่วคราวอื่นๆ หรือข้อมูลที่ทำซ้ำในกลุ่มอินสแตนซ์ เช่น กลุ่มโหลดบาลานซ์ของเว็บเซิร์ฟเวอร์

พื้นที่เก็บอินสแตนซ์ประกอบด้วยพื้นที่เก็บอินสแตนซ์อย่างน้อยหนึ่งรายการ ซึ่งเป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบบล็อก ขนาดของพื้นที่เก็บอินสแตนซ์และจำนวนอุปกรณ์ที่มีจะแตกต่างกันไปตามประเภทอินสแตนซ์