¿Qué es el almacenamiento de bloques?
Almacenamiento de bloques para un acceso rápido y flexible
El almacenamiento de bloques es una forma de almacenamiento en la nube que se utiliza para almacenar datos, a menudo en redes de área de almacenamiento (SAN, storage area networks). Los datos se almacenan en bloques, cada bloque se almacena por separado en función de las necesidades de eficiencia de la SAN. A cada bloque se le asigna una dirección única, que luego es utilizada por una aplicación de gestión controlada por el sistema operativo del servidor para recuperar y compilar datos en archivos a pedido. El almacenamiento de bloques ofrece eficiencia debido a la forma en que se pueden distribuir los bloques entre varios sistemas e incluso configurarse para trabajar con diferentes sistemas operativos.
El almacenamiento de bloques también ofrece un nivel impresionante de flexibilidad porque diferentes sistemas operativos pueden acceder a él como volúmenes de unidades montadas y tiene la capacidad de utilizar sistemas de archivos específicos del sistema operativo (como el sistema de archivos de nueva tecnología [NTFS, new technology file system] para Windows y el sistema de archivos de máquina virtual [VMFS, virtual machine file system] para VMware). Esto hace que el uso del almacenamiento de bloques sea bastante similar al almacenamiento de datos en un disco duro dentro de un servidor, excepto que los datos se almacenan en una ubicación remota en lugar de hacerlo en el hardware local.
Funcionamiento del almacenamiento de bloques
Un bloque es una cantidad de memoria de tamaño fijo dentro del medio de almacenamiento que es capaz de almacenar una parte de los datos. El tamaño de cada bloque viene determinado por el sistema de gestión. El tamaño de bloque suele ser demasiado pequeño para adaptarse a todo un fragmento de datos, por lo que los datos de cualquier archivo concreto se dividen en numerosos bloques para almacenamiento. A cada bloque se le asigna un identificador único sin metadatos de nivel superior; no se anotan detalles como el formato, el tipo y la propiedad de los datos.
El sistema operativo asigna y distribuye bloques a través de la red de almacenamiento para equilibrar la eficiencia y la funcionalidad. Cuando se solicita un archivo, la aplicación de gestión utiliza direcciones para identificar los bloques necesarios y luego los compila en el archivo completo para su uso.
Al activar el almacenamiento en varios entornos, el almacenamiento de bloques separa los datos de las limitaciones de los entornos de usuario individuales. Como resultado, los datos se pueden recuperar a través de cualquier número de rutas para maximizar la eficiencia, con operaciones de entrada/salida altas por segundo (IOPS). El resultado es un enfoque que ofrece un mayor nivel de eficiencia que otros métodos de almacenamiento en la nube, lo que lo hace ideal para aplicaciones o aplicaciones de alto rendimiento que requieren una escritura y recuperación constantes.
Ventajas del almacenamiento de bloques
El almacenamiento de bloques es una opción de almacenamiento en la nube común y popular debido a sus numerosas ventajas.
- Alta eficiencia: las operaciones IOPS altas y la baja latencia del almacenamiento de bloques lo hacen idóneo para aplicaciones que exigen un alto rendimiento.
- Compatibilidad: el almacenamiento de bloques funciona en diferentes sistemas operativos y de archivos, lo que lo hace compatible para las empresas independientemente de su configuración y entorno.
- Flexibilidad: con el almacenamiento de bloques, la ampliación horizontal es extremadamente flexible. Los nodos de cluster se pueden agregar según sea necesario, lo que permite una mayor capacidad de almacenamiento general.
- Eficacia de archivo grande: para archivos grandes, como registros y archivos de video, los datos se deben sobrescribir completamente al utilizar el almacenamiento de archivos o deobjetos. Con el almacenamiento de bloques, la aplicación de gestión identifica solo el bloque al que se dirige el cambio en el archivo grande, lo que aumenta la eficacia de las actualizaciones.
Limitaciones del almacenamiento de bloques
Al igual que cualquier plataforma tecnológica, el almacenamiento de bloques viene con limitaciones a pesar de sus numerosas ventajas.
- Mayor costo: aunque el almacenamiento de bloques se puede ampliar fácilmente, también puede resultar costoso debido al costo de las SAN. Además, la gestión del almacenamiento de bloques requiere una formación más especializada en gestión y mantenimiento, lo que aumenta el gasto general.
- Limitaciones de rendimiento: con el almacenamiento de bloques, los metadatos se crean y jerarquizan, y el sistema de archivos los define. Debido a que los datos se dividen en bloques, la búsqueda de un archivo completo requiere la identificación adecuada de todas sus partes. Esto puede crear problemas de rendimiento para las operaciones que acceden a los metadatos, especialmente con carpetas con un gran número de archivos. Aunque el punto crítico suele estar en torno a los 10 000 archivos, se observan algunos problemas con directorios que solo contienen 1000 archivos.
Casos de uso de Block Storage
Al igual que con el almacenamiento de objetos y otros tipos de almacenamiento en la nube, el almacenamiento de bloques funciona mejor en circunstancias específicas y en función de las necesidades del usuario y los parámetros determinados. A continuación se muestran varios de los muchos casos de uso eficaces del almacenamiento de bloques:
- Contenedores: el almacenamiento de bloques soporta el uso de plataformas de contenedor como Kubernetes, lo que crea un volumen de bloques que permite el almacenamiento persistente para todo el contenedor. Esto permite la gestión y migración limpias de contenedores según sea necesario.
- Servidores de correo electrónico: los servidores de correo electrónico pueden aprovechar la flexibilidad y escalabilidad del almacenamiento de bloques. De hecho, en el caso de Microsoft Exchange, el almacenamiento de bloques es necesario debido a la falta de soporte para el almacenamiento conectado a la red.
- Bases de datos: el almacenamiento de bloques es rápido, eficiente, flexible y ampliable, y soporta volúmenes redundantes. Esto le permite soportar bases de datos, en particular aquellas que manejan un gran volumen de consultas y donde la latencia se debe minimizar.
- Recuperación ante desastres: el almacenamiento de bloques puede ser una solución de copia de seguridad redundante para el almacenamiento nearline y la restauración rápida, con datos que se mueven rápidamente de una copia de seguridad a producción mediante un acceso sencillo.
¿Por qué elegir el almacenamiento de bloques?
El almacenamiento de bloques sigue siendo una opción de almacenamiento en la nube eficiente y flexible para las empresas que requieren cargas de trabajo de alto rendimiento o que necesitan gestionar archivos de gran tamaño. Obtén más información sobre cómo Oracle ofrece soluciones de almacenamiento de bloques con Oracle Cloud Infrastructure.