Blockspeicher

Was ist Blockspeicher?

Blockspeicher, auch bekannt als Block-Level-Speicher, ist eine Methode, Daten in Blöcken zu speichern. Stellen Sie sich ein Bücherregal vor, bei dem jedes Buch in einzelne Seiten aufgeteilt und verstreut ist. Jede Seite ist wie ein Datenblock mit einem einzigartigen Etikett. Anstatt diese Seiten in der richtigen Reihenfolge zu platzieren, werden sie dort gespeichert, wo Platz ist.

Das System sammelt schnell alle Seiten basierend auf den Etiketten und ordnet sie, wenn jemand das Buch lesen möchte. So funktioniert Blockspeicher, was ihn schnell und effizient macht. Ein Storage Area Network (SAN) entscheidet, wo Datenblöcke platziert werden, um eine bessere Effizienz zu gewährleisten. Es wird hauptsächlich in großen Computernetzwerken und Cloud-Systemen verwendet, weil es schnell ist.

Daten werden im Blockspeicher über verschiedene Computer, Systeme oder IT-Umgebungen verteilt, was den schnellen Zugriff auf die Daten von verschiedenen Orten aus erleichtert. Es ist, als hätte man mehrere Wege, um diese verstreuten Seiten zu finden. Das Team kann die Komponenten innerhalb einzelner Datenblöcke nach Bedarf bearbeiten. Viele Organisationen verwenden Blockspeicher-Software, um separate Datenblockkomponenten zu bearbeiten.

Vorteile von Blockspeicher

Blockspeicher eignet sich für hohe Leistung und schnellen Datenzugriff. Nachfolgend sind einige bemerkenswerte Vorteile aufgeführt, die ihn zu einer bevorzugten Wahl für IT-Teams machen. 

• Hohe Effizienz. Blockspeicher bietet hohe Ein-/Ausgabeoperationen pro Sekunde (IOPS) und geringe Latenz, was ihn zu einer Top-Wahl für Anwendungen mit hoher Nachfrage macht.
• Kompatibilität. Er ist vielseitig und funktioniert mit verschiedenen Betriebssystemen und Dateisystemen.
• Flexibilität. Horizontales Skalieren ist relativ einfach. Teams können Clusterknoten hinzufügen, wenn sie mehr Speicher benötigen.
• Verbesserte Leistung. Blockspeicher übertrifft typischerweise andere Speicherformen. Er minimiert die Latenz und stellt sicher, dass Anwendungen auf ihrem Höhepunkt arbeiten.
• Inkrementelle Änderungen. Teams können Dateien ändern, ohne alles neu zu machen. Blöcke nach Bedarf ersetzen, löschen oder einfügen. Es ist perfekt für Dateien, die regelmäßig aktualisiert werden, wie in Datenbanken.
• Zuverlässigkeit. Wenn etwas schiefgeht, ist die Wiederherstellung von Daten einfach und schnell.
• Begrenzte Metadaten. Die Verwendung einzigartiger Blockkennungen anstelle umfangreicher Metadaten bedeutet schnellere Datenabrufe mit minimalem Overhead.
• Granulare Kontrolle. Entwickler können die Datenspeicherung optimieren, indem sie bestimmte Datentypen für eine verbesserte Leistung gruppieren. Beispielsweise könnten sich schnell ändernde Daten auf einem Solid-State-Drive (SSD) befinden, während weniger häufig zugegriffene Daten auf einer Festplatte (HDD) gespeichert werden.

Wie Blockspeicher funktioniert

Ein Block enthält eine bestimmte Datenmenge. Er reicht normalerweise von 256KB bis 4MB. So funktioniert seine Speicherung und das Lesen.

• Datenaufteilung. Daten werden in unabhängige, festgelegte Blöcke unterteilt, die jeweils als separates Speicherelement fungieren. Ganze Dateien werden über mehrere, nicht-sequenzielle Blöcke verteilt.
• Entwurf der Daten-Lookup-Tabelle. Im Gegensatz zu typischen Speichern verfolgt Blockspeicher keine detaillierten Metadaten wie Dateityp und Eigentum. Stattdessen haben Anwendungen benutzerdefinierte Daten-Lookup-Tabellen, um Blockdaten zu verwalten.
• Daten schreiben. Während der Speicherung teilt das System Daten in blockgroße Stücke auf. Jedes Stück wird in einen Block geschrieben, und sein Standort wird in der Lookup-Tabelle zur Referenz vermerkt.
• Daten lesen. Um eine Datei abzurufen, konsultiert der Server die Daten-Lookup-Tabelle, identifiziert die erforderlichen Blöcke und ruft sie ab. Die Anwendung rekonstruiert dann die Datei aus diesen Blöcken.

Anwendungsfälle für Blockspeicher

Die Vorteile von Blockspeicher machen ihn geeignet für Anwendungen, die hohe Leistung erfordern. Nachfolgend sind einige typische Anwendungen von Blockspeicher in der Industrie aufgeführt.

• Container. Blockspeicher vereinfacht das Containermanagement und die Migration, indem er Containerplattformen wie Kubernetes unterstützt, um persistenten Speicher für den gesamten Container bereitzustellen.
• E-Mail-Server. E-Mail-Plattformen, insbesondere Microsoft Exchange (das keinen netzwerkgebundenen Speicher unterstützt), profitieren von der Anpassungsfähigkeit und den Skalierungsfähigkeiten des Blockspeichers.
• Datenbanken. Blockspeicher glänzt bei Datenbanken, insbesondere bei solchen mit hohem Abfragevolumen. Seine Geschwindigkeit und Effizienz sorgen für geringe Latenz und zuverlässige Datenverarbeitung.
• Katastrophenwiederherstellung. Als Backup-Lösung stellt Blockspeicher eine schnelle Datenwiederherstellung sicher, indem er den schnellen Datenfluss vom Backup zur aktiven Nutzung erleichtert. 
• Kritische Anwendungen. Die Hochgeschwindigkeitsleistung des Blockspeichers garantiert eine konsistente Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit für wesentliche Anwendungen wie Oracle, SAP und Microsoft SharePoint.

Blockspeicher vs. Objektspeicher vs. Dateispeicher

Block-, Datei- und Objektspeicher sind drei Möglichkeiten, Daten zu speichern, jede mit Vorteilen und Anwendungen. 

Blockspeicher teilt Daten in kleine Blöcke und speichert sie separat, jeder mit einem einzigartigen Etikett. Er ist am besten für schnellen Datenzugriff geeignet. Umfangreiche Computernetzwerke und Cloud-Systeme verwenden ihn häufiger. 

Objektspeicher zerlegt Daten in Objekte, jedes mit einem Identitätsdokument (ID) und detaillierten Informationen (Metadaten) über die Datei. Er ist am besten für große Datenmengen geeignet, bei denen benutzerdefinierte Details zu jeder Datei von Vorteil sind. Stellen Sie sich ein Bücherregal vor, bei dem jedes Buch eine detaillierte Zusammenfassung angehängt hat.

Dateispeicher speichert Daten in einem traditionellen System von Ordnern und Dateien, ähnlich dem Dateiexplorer Ihres Computers. Er ist am besten für Situationen geeignet, in denen eine typische Dateistruktur benötigt wird. Es ist wie ein Bücherregal, bei dem jedes Buch an seinem Platz ist. Netzwerkspeichersysteme (NAS) bevorzugen die Verwendung von Dateispeicher. 

Unternehmen können die Speichertypen je nach ihren Bedürfnissen wählen, wie: 

• Schneller Datenzugriff? Wählen Sie Blockspeicher.
• Standard-Dateisystem? Entscheiden Sie sich für Dateispeicher.
• Großflächige Datenspeicherung? Wählen Sie Objektspeicher.

Erfahren Sie mehr über Objektspeicher und verstehen Sie, warum er für das Management von Cloud-Daten entscheidend ist.