ما المقصود بتخزين الكتل؟

تخزين الكتل للوصول المرن والسريع

يمثل تخزين الكتل شكل من أشكال التخزين السحابي المستخدم لتخزين البيانات، وغالبًا على شبكات مناطق التخزين (SAN). يتم تخزين البيانات في كتل، إذ يتم تخزين كل كتلة على حدة بناءً على احتياجات SAN. يتم تعيين عنوان فريد لكل كتلة، يتم استخدامه بعد ذلك بواسطة تطبيق إدارة يتحكم فيه نظام تشغيل الخادم لاسترجاع البيانات وتجميعها في الملفات عند الطلب. يوفر تخزين الكتل الكفاءة نظرًا للطريقة التي يمكن بها توزيع الكتل عبر أنظمة متعددة وحتى تكوينها للعمل مع أنظمة تشغيل مختلفة.

كما يوفر تخزين الكتل مستوى مذهلًا من المرونة لأنه يمكن الوصول إليه من قبل أنظمة تشغيل مختلفة مثل وحدات تخزين محركات الأقراص المُحمّلة ولديه القدرة على استخدام أنظمة الملفات الخاصة بنظام التشغيل (مثل نظام ملفات التكنولوجيا الجديدة (NTFS) لنظام Windows ونظام ملفات الأجهزة الافتراضية (VMFS) من أجل VMware). يجعل هذا استخدام تخزين الكتل مشابهًا تمامًا لتخزين البيانات على محرك أقراص ثابتة داخل الخادم، باستثناء تخزين البيانات في موقع بعيد بدلًا من تخزينها على الأجهزة المحلية.

طريقة عمل تخزين الكتل

تمثل الكتلة مقدار ثابت من الذاكرة داخل وسائط التخزين يمكنها تخزين جزء من البيانات. يتم تحديد حجم كل كتلة من خلال نظام الإدارة. يكون عادةً حجم الكتلة صغيرًا جدًا حتى لا يتناسب مع جزء كامل من البيانات، ومن ثم يتم تقسيم بيانات أي ملف معين إلى كتل عديدة للتخزين. يتم منح كل كتلة معرفًا فريدًا بدون أية بيانات تعريف ذات مستوى أعلى، ولا يتم تسجيل التفاصيل مثل صيغة البيانات والنوع والملكية.

يقوم نظام التشغيل بتخصيص الكتل وتوزيعها عبر شبكة التخزين لتحقيق التوازن بين الكفاءة والوظائف. عند طلب ملف، يستخدم تطبيق الإدارة العناوين لتحديد الكتل اللازمة ثم تجميعها في الملف الكامل للاستخدام.

من خلال تمكين التخزين عبر بيئات متعددة، يفصل تخزين الكتل البيانات عن قيود بيئات المستخدم الفردية. نتيجة لذلك، يمكن استرجاع البيانات من خلال أي عدد من المسارات لزيادة الكفاءة إلى أقصى حد، مع عمليات الإدخال/الإخراج العالية في الثانية (IOPS). تمثل النتيجة اتباع نهج يوفر مستوى أعلى من الكفاءة مقارنة بطرق التخزين السحابية الأخرى، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات أو التطبيقات عالية الأداء التي تتطلب الكتابة والاسترجاع المستمرين.

فوائد تخزين الكتل

يعد تخزين الكتل خيار تخزين سحابي شائع ومعروف بسبب فوائده العديدة.

• الكفاءة العالية: تجعل عمليات الإدخال/الإخراج في الثانية (IOPS) العالية وتخزين الكتل وزمن الانتقال المنخفض مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب أداءً عاليًا.
• التوافق: يعمل تخزين الكتل عبر أنظمة تشغيل وأنظمة ملفات مختلفة، مما يجعله متوافقًا مع المؤسسات مهما كان تكوينها وبيئتها.
• المرونة: باستخدام تخزين الكتل، يكون التوسع الأفقي مرنًا للغاية. يمكن إضافة نقاط توصيل المجموعة حسب الحاجة، مما يسمح بزيادة إمكانية التخزين الإجمالية.
• كفاءة الملفات الكبيرة: بالنسبة للملفات الكبيرة، مثل ملفات الأرشيف والفيديو، يجب استبدال البيانات بالكامل عند استخدام الملف أو تخزين الكائنات. باستخدام تخزين الكتل، يحدد تطبيق الإدارة الكتلة المستهدفة للتغيير داخل الملف الكبير فحسب، مما يزيد من كفاءة تحديثات البيانات.

قيود تخزين الكتل

كما هو الحال مع أي منصة تقنية، فإن تخزين الكتل يأتي مع قيود على الرغم من فوائده العديدة.

• تكلفة أكبر: في حين أن تخزين الكتل قابل للتوسع بسهولة، فقد يكون مكلفًا أيضًا بسبب تكلفة شبكات SAN. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب إدارة تخزين الكتل تدريبًا أكثر تخصصًا للإدارة والصيانة، مما يؤدي إلى زيادة النفقات الإجمالية.
• القيود على الأداء: باستخدام تخزين الكتل، يتم إنشاء بيانات التعريف بشكل متدرج ويتم تعريفها بواسطة نظام الملفات. نظرًا لأن البيانات يتم تقسيمها إلى كتل، فإن البحث عن ملف كامل يتطلب تعريفًا صحيحًا لجميع أجزاءه. يمكن أن يؤدي ذلك إلى حدوث مشكلات في الأداء للعمليات التي تصل إلى بيانات التعريف، خاصة مع المجلدات التي تضم عددًا كبيرًا من الملفات. على الرغم من أن نقطة التحول عادة ما تكون حوالي 10000 ملف، إلا أن بعض المشكلات تظهر مع الأدلة التي تحتوي على 1000 ملف فقط.

حجب حالات استخدام التخزين

كما هو الحال مع تخزين الكائنات والأنواع الأخرى من تخزين السحابة، يعمل تخزين الكتل بشكل أفضل في ظروف معينة بناءً على احتياجات المستخدم والمعلمات المحددة. فيما يلي العديد من حالات استخدام تخزين الكتل الفعالة:

• الحاويات: يدعم تخزين الكتل استخدام منصات الحاويات مثل Kubernetes، مما يؤدي إلى إنشاء وحدة تخزين كتل تتيح تخزينًا مستمرًا للحاوية بأكملها. يسمح هذا بإدارة نظيفة للحاويات وترحيلها حسب الحاجة.
• خوادم البريد الإلكتروني: يمكن لخوادم البريد الإلكتروني الاستفادة من مرونة تخزين الكتل وقابلية التوسع. في الواقع، في حالة Microsoft Exchange، يلزم تخزين الكتل بسبب عدم وجود دعم للتخزين المتصل بالشبكة.
• قواعد البيانات: يعد تخزين الكتل سريعًا وفعالًا ومرنًا وقابلًا للتوسع، مع دعم وحدات التخزين المتكررة. يسمح ذلك بدعم قواعد البيانات، وخاصة تلك التي تتعامل مع حجم كبير من الاستعلامات والتي يجب تقليل زمن الوصول إليها إلى أدنى حد.
• استعادة القدرة على العمل بعد الكوارث: يمكن أن يكون تخزين الكتل حلًا للنسخ الاحتياطي المكرر للتخزين شبه المباشر والاستعادة السريعة، مع نقل البيانات بسرعة من النسخ الاحتياطي إلى الإنتاج من خلال سهولة الوصول.

لماذا تخزين الكتل؟

لا يزال تخزين الكتل خيار تخزين سحابي فعال ومرن للمؤسسات التي تتطلب أحمال عمل عالية الأداء أو تحتاج إلى إدارة الملفات الكبيرة. تعرَّف على المزيد حول طريقة تقديم حلول تخزين الكتل من خلال Oracle Cloud Infrastructure.