Block based storages, os sistemas de armazenamento baseado em blocos

Com aplicações cada vez mais exigentes em desempenho, selecionar uma solução capaz de atender às necessidades que assegurem não apenas mais velocidade, mas escalabilidade e segurança é essencial para qualquer ambiente de TI.

Neste contexto, analisar as opções disponíveis e identificar um servidor ou storage com sistema de arquivos mais adequado para cada projeto é um passo fundamental para manter seus dados sempre seguros e disponíveis.

Nessa hora escolher um sistema de arquivos baseado em blocos pode ser crucial para garantir o desempenho e a eficiência de aplicações que demandam alto desempenho.

O que é armazenamento baseado em blocos?

O armazenamento baseado em blocos é um método que divide os dados em pequenas unidades de tamanho fixo e os armazena de maneira independente uns dos outros. Esses blocos de dados são acessados diretamente pelos servidores ou storages, sem a necessidade de uma estrutura hierárquica de arquivos.

Diferentemente do armazenamento baseado em arquivos, o armazenamento em nível de blocos não utiliza uma estrutura hierárquica de diretórios.

Em vez disso, ele lida com os dados como blocos individuais, que podem ser acessados e manipulados diretamente pelo sistema operacional e aplicações.

Esse sistema é adequado para aplicações que requerem alto desempenho, baixa latência e acesso direto aos dados, como banco de dados, virtualização de servidores e o processamento de milhares de transações.

Como os dados são acessados em sistemas de armazenamento baseados em blocos?

Em um sistema que utiliza o armazenamento baseado em blocos, os dados são divididos em unidades de dados de tamanho fixo.

Cada bloco é tratado de forma independente e é acessado diretamente pelos servidores, sem usar uma estrutura de arquivos hierárquica, como no armazenamento baseado em arquivos, presentes em sistemas como storages NAS.

Para acessar os dados em um sistema baseado em blocos, os servidores se comunicam com o dispositivo de armazenamento utilizando protocolos específicos, como iSCSI, Fibre Channel, SAS ou ATA over Ethernet (AoE).

Ao solicitar acesso aos dados, o servidor identifica o bloco específico localizado no dispositivo de armazenamento por meio de um endereço lógico.

Quando o servidor precisa ler ou escrever dados, ele envia uma solicitação ao dispositivo de armazenamento especificando o endereço do bloco e a operação desejada (leitura ou escrita).

Nessa hora, o dispositivo de armazenamento executa a operação e retorna os dados solicitados ou confirma a escrita dos dados.

Em sistemas de armazenamento compartilhados, como redes de área de armazenamento (SAN), os servidores são mapeados aos volumes de armazenamento específicos usando LUNs (Logical Unit Numbers).

As LUNs funcionam como identificadores que garantem que cada servidor acesse apenas os blocos de dados alocados para ele, proporcionando isolamento de recursos e melhorando a segurança e o controle dos dados.

Quais são as vantagens de usar um servidor com block based storage?

Um servidor ou storage com armazenamento baseado em blocos oferece maior desempenho, que é especialmente adequado para aplicações que exigem menor latência, como servidores de banco de dados e sistemas de virtualização.

Além disso, essa abordagem oferece escalabilidade, ou seja, permite adicionar mais capacidade ao sistema conforme a necessidade de crescimento e facilita o gerenciamento do ambiente.

A flexibilidade no gerenciamento de recursos e na otimização do sistema de armazenamento também é um diferencial, assim como a compatibilidade com uma ampla variedade de sistemas operacionais e aplicativos.

O armazenamento baseado em blocos em ambientes compartilhados, como SANs, proporciona o isolamento de recursos, melhorando a segurança e o controle dos dados.

Por fim, essa abordagem oferece recursos avançados de recuperação de desastres e replicação, essenciais para garantir a continuidade dos negócios e a disponibilidade dos dados em ambientes críticos.

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Como funciona o armazenamento baseado em blocos?

1- Organização de dados: Os dados são divididos em blocos de tamanho fixo e armazenados em uma matriz de armazenamento sem uma hierarquia de diretórios. Cada bloco possui um endereço ou identificador único que permite seu acesso direto.

2- Protocolos de acesso: O armazenamento baseado em blocos utiliza protocolos específicos para acessar e gerenciar dados, como o iSCSI (Internet Small Computer System Interface) e o Fibre Channel.

Esses protocolos permitem que os aplicativos e sistemas operacionais acessem os blocos de dados diretamente, como se estivessem acessando um disco rígido local.

3- Gerenciamento de dados: O gerenciamento de dados em block storages envolve operações de nível de bloco, como leitura, gravação, exclusão e realocação de blocos de dados.

Essas operações são realizadas pelos sistemas operacionais e aplicativos sem a necessidade de interagir com uma estrutura de diretórios.

4- Virtualização e abstração: O armazenamento baseado em blocos oferece uma camada de abstração entre os dados e o hardware de armazenamento.

Isso permite a virtualização de recursos de armazenamento e facilita a alocação dinâmica, o provisionamento fino e a otimização de desempenho.

5- Desempenho e escalabilidade: O armazenamento baseado em blocos geralmente oferece alto desempenho e baixa latência, especialmente para aplicações que exigem acesso rápido e aleatório a grandes volumes de dados.

É altamente escalável e adequado para aplicações como bancos de dados e sistemas de processamento de transações.

Qual a diferença entre o armazenamento em blocos e o baseado em arquivos?

A principal diferença entre o armazenamento em blocos e o baseado em arquivos está na forma como os dados são organizados, acessados e gerenciados.

O armazenamento baseado em arquivos organiza os dados em uma estrutura hierárquica de arquivos e diretórios e utiliza protocolos de compartilhamento de arquivos, como NFS e SMB, para acesso aos dados.

Esse sistema é mais adequado para ambientes que requerem compartilhamento de arquivos e gerenciamento de permissões, geralmente associado a servidores de arquivos.

Por outro lado, o armazenamento em blocos divide os dados em unidades de informação com tamanho fixo e endereço exclusivo, para acesso direto pelos servidores através de protocolos como iSCSI e Fibre Channel.

Esse tipo de sistema de armazenamento é mais apropriado para aplicações de alto desempenho e ambientes que necessitam de controle granular e escalabilidade.

Afinal o que é melhor: Armazenamento baseado em blocos ou em arquivos?

A decisão de comprar um storage baseado em blocos ou em arquivos depende das necessidades específicas do seu ambiente de TI e das aplicações.

Optar por um desses storages pode ser vantajoso devido ao desempenho mais rápido e menor latência ou por simplesmente exigir um investimento inicial menor e mais simples de ser gerenciado.

Esses recursos são especialmente importantes para aplicações que exigem acesso eficiente aos dados, como bancos de dados e sistemas de virtualização.

O armazenamento baseado em blocos também é altamente escalável e oferece maior flexibilidade no gerenciamento de recursos, facilitando a integração com diversos sistemas operacionais e aplicações.

Além disso, os recursos avançados de recuperação de desastres e replicação de dados garantem maior continuidade dos negócios e disponibilidade dos dados em ambientes críticos como datacenters.

Por outro lado, o armazenamento baseado em arquivos é mais apropriado para compartilhamento de arquivos e gerenciamento de permissões em ambientes de rede.

A eficiência dos sistemas de armazenamento baseados em bloco

O armazenamento baseado em blocos oferece diversas vantagens para atender às necessidades de ambientes de TI e aplicações que exigem alto desempenho, mas não resolve todos os problemas.

Com velocidade e baixa latência, esse tipo de armazenamento pode lidar com bancos de dados e sistemas de virtualização de forma eficiente em aplicações cliente-servidor.

A escalabilidade desses sistemas facilita o gerenciamento do crescimento dos dados e garante que o ambiente de armazenamento se adapte às suas necessidades.

Além disso, recursos avançados de recuperação de desastres e replicação de dados asseguram a continuidade dos negócios e a disponibilidade dos dados em situações críticas.

Seja para bancos de dados, sistemas de virtualização ou aplicações críticas, esse tipo de sistema de armazenamento oferece a escalabilidade, controle e a compatibilidade necessária para manter seus dados seguros e acessíveis.

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