ブロック・ストレージの制限について。

柔軟な高速アクセスのためのブロック・ストレージ

ブロック・ストレージは、データを格納するために使用されるクラウド・ストレージの形式であり、多くの場合、ストレージ・エリア・ネットワーク(SAN)上にあります。データはブロック単位で保存され、各ブロックはSANの効率上の必要性に基づいて別々に保存されます。各ブロックには固有のアドレスが割り当てられ、それをサーバーのオペレーティング・システムで制御された管理アプリケーションが使用して、要求に応じてデータを取得しファイルにまとめます。ブロック・ストレージは、ブロックを複数のシステムに分散し、さらに異なるオペレーティング・システムで動作するように構成することができるため、効率的な運用が可能です。

また、ブロック・ストレージは、搭載されたドライブ・ボリュームとしてさまざまなオペレーティング・システムからアクセスでき、オペレーティング・システム固有のファイルシステム（WindowsのNTFS（New Technology File System）やVMwareのVMFSなど）を使用できるため、優れた柔軟性も備えています。このため、ブロック・ストレージを利用することは、サーバー内のハードディスクにデータを保存することとよく似ていますが、データはローカルのハードウェアではなく、遠隔地に保存されることになります。

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ブロック・ストレージの動作

ブロックとは、データを格納できるストレージ・メディア内の固定サイズのメモリのことです。各ブロックの大きさは、管理システムによって決定されます。通常、ブロック・サイズはデータ全体を収めるには小さすぎるため、特定のファイルのデータは多数のブロックに分割して保存されます。各ブロックには上位のメタデータがない一意の識別子が付与され、データ形式、タイプ、所有者などの詳細は記載されません。

オペレーティング・システムは、効率性と機能性のバランスをとり、ストレージ・ネットワークにブロックを割り当て、分散させます。ファイルが要求されると、管理アプリケーションはアドレスを使って必要なブロックを特定し、完全なファイルにコンパイルして使用します。

ブロック・ストレージは、複数の環境にまたがるストレージを可能にすることで、データを個々のユーザー環境の制約から切り離すことができます。その結果、高い1秒あたりの入出力操作（IOPS）で、データを任意の数の経路で取り出すことができ、効率を最大化することができます。その結果、他のクラウド・ストレージ方式よりも高い効率性を実現し、高パフォーマンスなアプリケーションや、常に書き込みと取り出しが必要なアプリケーションに最適な方式となっています。

ブロック・ストレージの利点

ブロック・ストレージは、その多くの利点から、一般的で人気のあるクラウド・ストレージの選択肢です。

高い効率性：ブロック・ストレージの高いIOPSと低いレイテンシは、高いパフォーマンスが要求されるアプリケーションに最適です。
互換性：ブロック・ストレージは、異なるオペレーティング・システムやファイル・システム間で動作するため、企業の構成や環境に関係なく互換性を保つことができます。
柔軟性:ブロック・ストレージでは、水平スケーリングは非常に柔軟です。必要に応じてクラスター・ノードを追加することができ、全体的なストレージ機能を向上させることができます。
大容量ファイルの効率化：アーカイブや動画ファイルなどの大容量ファイルでは、ファイルやオブジェクトストレージを使用する場合、データを完全に上書きする必要があります。ブロック・ストレージでは、管理アプリケーションが大容量ファイルの中から変更対象のブロックのみを特定し、データ更新の効率を高めることができます。

ブロック・ストレージの制限

テクノロジ・プラットフォームと同様に、ブロック・ストレージには数多くの利点があるにもかかわらず制限があります。

コスト増加：ブロック・ストレージは簡単に拡張できる反面、SAN のコストがかかるため、高価になることがあります。また、ブロック・ストレージの管理には、管理および保守のための専門的なトレーニングが必要であり、全体的なコストが増加します。
パフォーマンスの制限:ブロック・ストレージでは、メタデータは組込みおよび階層化され、ファイル・システムによって定義されます。データはブロックに分割されるため、完全なファイルを検索するには、そのすべての部分を正しく識別する必要があります。このため、特にファイル数の多いフォルダーでは、メタデータにアクセスする操作にパフォーマンス上の問題が生じることがあります。通常、転換点は10,000ファイル程度ですが、1,000ファイルしか入っていないディレクトリで問題が発生することもあります。

ブロック・ストレージのユース・ケース

オブジェクト・ストレージや他のタイプのクラウド・ストレージと同様に、ブロック・ストレージはユーザーのニーズと与えられたパラメーターに基づく特定の状況で最もうまく機能します。以下は、ブロックストレージの有効なユースケースのほんの一部です。

コンテナブロック・ストレージは、Kubernetes などのコンテナ・プラットフォームの使用をサポートし、ブロック・ボリュームを作成してコンテナ全体の持続的なストレージを可能にします。これにより、必要に応じてコンテナをクリーンに管理および移行できます。
電子メール・サーバー:電子メール・サーバーは、ブロック・ストレージの柔軟性とスケーラビリティを利用できます。実際、Microsoft Exchangeの場合、ネットワーク接続型ストレージをサポートしていないため、ブロック・ストレージが必要です。
データベース ブロック・ストレージは、冗長ボリュームをサポートし、高速、効率的、柔軟、かつスケーラブルです。これにより、特に大量の問合わせを処理し、レイテンシーを最小化する必要があるデータベースへの対応が可能となります。
ディザスタ・リカバリ： ブロック・ストレージは、ニアライン・ストレージおよび迅速な復旧のための冗長バックアップ・ソリューションとなり、データはバックアップから簡単なアクセスで迅速に本番環境へと移行できます

ブロック・ストレージを使用する理由

ブロックス・トレージは、高パフォーマンスなワークロードを必要とする企業や、大容量なファイルを管理する必要がある企業にとって、効率的で柔軟なクラウド・ストレージの選択肢であり続けています。OracleがOracle Cloud Infrastructureでブロック・ストレージ・ソリューションを提供する方法の詳細をご覧ください。