Die 3 Speichermethoden File Storage, Block Storage, Object Storage

Viele Serverhero-Kunden benötigen Virtualisierungslösungen für ihre Storage-Umgebung. Dazu fallen oft Begriffe wie Dateispeicher, Blockspeicher, Objektspeicher bzw. die englischen Pendants File Storage, Block Storage und Object Storage, und es werden häufig Überlegungen angestellt, was besser ist, wie „Block Storage vs. Object Storage“ oder „File Storage vs. Object Storage“ und „File Storage vs. Block Storage“. Um Ordnung in die Begriffsvielfalt und die jeweiligen Bedeutungen zu bringen, haben wir zu diesem Thema eine Übersicht erstellt.

1. File Storage

Auch File-Level-Storage, File-Based-Storage, Dateispeicher, dateibasierter Speicher genannt. Informationen werden als Dateien gespeichert und in Dateiordnern angelegt. Dies ist privaten Benutzern auch vom PC (bzw. Mac) bekannt.

File Storage
 File Storage-Konzept (Caringo)

Die zwei wichtigsten Merkmale:

1. Es ist eine hierarchische Verzeichnisstruktur mit Ordnern und Speicherortpfaden.
2. Alle Informationen/Daten werden als vollständige Dateien gespeichert.


Die Kommunikation zwischen Computer und Speicher kann über diese zwei Protokolle stattfinden:

  • Server Message Block (SMB) für Windows
  • Network File System (NFS) für Linux


Diese klassische Speichermethode wird außer in Speichermedien von PCs auch für NAS und DAS verwendet.


Vorteile:

  • Günstig
  • intuitive und leicht verständliche Handhabung
  • Leicht (horizontal) skalierbar
    [durch Hinzufügen von mehr Speicher (weitere Festplatte, neues NAS, …]

Nachteil:

  • Je mehr Daten(pfade) und damit Navigationskomplexität, desto langsamer der Zugriff

Verwendung:

  • NAS als Dateiserver in Unternehmen
  • File Storage Server in Unternehmen mit vielen Mitarbeitern, die auf dieselben Daten zugreifen
  • Archivierung

2. Block Storage

Auch Block-Level-Storage, Block-Based-Storage, Blockspeicher, Blockbasierter Speicher genannt. Block Storage Definition bzw. Erklärung: Im Gegensatz zu File Storage werden die Informationen als Blöcke gespeichert. Die Speicherorte werden von der Storage-Software bestimmt und verteilt, manchmal auch über mehrere Umgebungen außerhalb der Benutzerumgebung. Durch die gleichmäßige Aufteilung der Daten in Einheiten gleicher Größe (= die Blöcke) können die Dateien nicht direkt gefunden, geöffnet oder ausgeführt werden. Um die Daten wiederzufinden und korrekt zu den ursprünglichen Dateien zusammenzusetzen, erhält jeder Block eine Adresse, damit der Server bei Anfragen die richtigen Einzelteile finden und wieder zu einer vollständigen Datei zusammenführen kann. Bei Storage Attached Networks (SANs) findet die Kommunikation meist über Fibre Channel (FC) oder Internet Small Computer System Interface (iSCSI) statt.
(Bei FC handelt es sich um eine Schnittstelle, die für Übertragungen mit sehr hoher Geschwindigkeit entwickelt wurde. Das Verfahren iSCSI nutzt dagegen TCP und Ethernet und kann somit leicht in bestehende Netzwerke integriert werden.)

Block Storage
Block Storage-Konzept (Caringo)

Vorteile:

  • Schnell
  • Niedrige Latenz
  • Redundanz

Nachteil:

  • Teuer (SAN-Hardware)
  • Keine Metadaten (jeder Block hat seine eigene Adresse)

Verwendung:

  • (Transaktionale) Datenbanken
  • Virtuelle Maschinen

3. Object Storage

Auch Object-based Storage, Objektspeicher, objektbasierter Speicher genannt.
Object Storage ist eine Alternative zu den anderen Speichermethoden und diese neueste Art der Speicherung arbeitet mit Objekten. Objekte präsentieren sich als eine Art Paket mit den eigentlichen Daten. Das Paket enthält darüber hinaus auch Metadaten und eine eindeutige ID. Dadurch können die Daten horizontal nebeneinander statt in einer vertikalen Ordnerstruktur von hoher Komplexität gespeichert werden, sodass der physische Speicherort (lokal oder entfernt) nicht von Bedeutung ist. Diese flache Struktur ist einer der wesentlichen Vorteile von Object Storage Servern.

Object Storage
Object Storage-Konzept (Caringo)

Neben den gängigen Metadaten (Name, Datum, Dateityp, etc.) können individuelle Metadaten hinzugefügt werden. Die Kommunikation bzw. der Datenzugriff geschieht über HTTP, und ein REST-API macht die Verwaltung des Speichers sehr komfortabel, da es nur wenige Befehle sind:
 

 PUT  erzeugt ein Objekt
 GET  liest ein Objekt
 DELETE  löscht ein Objekt
 LIST  listet alle Objekte auf


 

 

Vorteile:

  • Hoch skalierbar
  • Flache Struktur
  • Viele Metadaten möglich, dadurch bessere Datenanalyse

Nachteil:

  • Langsame Umsetzung von Änderungen

Verwendung:

  • Clouds, Cloud-Storage

4. File Storage vs. Block Storage vs. Object Storage

In dieser tabellarischen Übersicht haben wir noch einmal wesentliche Merkmale der drei Speicherkonzepte gegenübergestellt:

Vergleich der 3 Speicherkonzepte
Vergleich der 3 Speicherkonzepte

Grundlegende Informationen zu Server, Storage und Co. finden Sie in unserer Rubrik „Wissen2Go“ im Artikel „Server und Storage – Grundlagen“ und weitere interessante Artikel, u. a.:

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Sebastian Mutz

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