Blok Depolama Nedir?

Blok depolama, veri depolamayı ve depolama cihazlarını kontrol eden teknolojidir. Bir dosya veya veri tabanı girişi gibi herhangi bir veriyi alır ve eşit büyüklükteki bloklara böler. Ardından blok depolama sistemi, veri bloğunu temel fiziksel depolamada hızlı erişim ve geri alma için optimize edilmiş bir şekilde depolar. Geliştiriciler; verimli, hızlı ve güvenilir veri erişimi gerektiren uygulamalar için blok depolamayı tercih eder. Blok depolamayı, verilen giden daha doğrudan bir işlem hattı olarak düşünün. Bunun aksine dosya depolama, verilere erişmeden önce işlenecek bir dosya sisteminden (NFS, SMB) oluşan ekstra bir katmana sahiptir.

Blok depolamanın avantajları nelerdir?

Kuruluşlar, aşağıdaki avantajlarından dolayı blok düzeyinde depolamayı kullanır.

Üst düzey performans

Meta veriler, depolama sisteminde bulunan birincil verileri açıklayan ek verilerdir. Blok depolama sınırlı meta veri kullanır ancak okuma/yazma işlemleri için her bloğa atanan benzersiz tanımlayıcılara dayalıdır. Bu, veri aktarım yükünü azaltır ve sunucunun blok depolamadaki verilere verimli bir şekilde erişmesini ve bunları almasını sağlar.

Blok depolama, meta verileri sınırlı olduğundan, yüksek performanslı iş yükleri için gereken ultra düşük gecikme süresi sağlar. Bu, veritabanları gibi gecikme açısından hassas uygulamalar için gereklidir. Örneğin Viasat, yüksek verimli (işlem hacmi yüksek olan) verileri yakalamak ve depolama maliyetlerini optimize etmek için Amazon Esnek Blok Deposu'nu (Amazon EBS) kullanır. Kuruluşlar; performans, maliyet, optimizasyon, ölçeklendirme ve çeviklik için Amazon EBS'yi ve veri koruması için Amazon EBS Anlık Yedekleri'ni kullanır.

Blok depolama mimarisi verilere birden çok yol sağlarken, dosya depolama yalnızca bir yol sağlar. Bu nedenle yüksek performanslı uygulamalar için blok depolama tercih edilir.

Esnek, ölçeklenebilir kullanım

Blok depolama cihazları belirli ağ ortamlarıyla kısıtlı değildir. Ayrı bloklar, Windows veya Linux gibi farklı işletim sistemleri için yapılandırılabilir. Geliştiriciler, yüksek erişilebilirlik sağlamak için verileri birden çok ortamda paylaşabilir. Blok depolama mimarisi de yüksek oranda ölçeklenebilir. Geliştiriciler, artan kapasite ihtiyaçlarını karşılamak için mevcut bloklara yeni bloklar ekleyebilir.

Sık düzenleme

Blok depolama, performansı düşürmeden sık veri yazma işlemlerini destekler. Sistem, tüm dosyayı yeniden yazmak yerine, değiştirilmesi gereken ilgili bloğu tanımlar. Ardından, seçilen bloğu yeni verilerle yeniden yazar. Bu, sık güncelleme gerektiren büyük dosyaları yönetmek için blok depolamayı oldukça verimli hâle getirir.

Ayrıntılı denetim

Geliştiriciler, blok depolamada verileri depolama işleminde yüksek düzeyde kontrol elde eder. Örneğin, belirli bloklarda hızla değişen verileri gruplandırarak ve diğerlerindeki statik dosyaları depolayarak performansı optimize edebilirler. Devam eden güncellemeler, tüm dosya yerine yalnızca az sayıda veri bloğunu etkilediğinden sistem performansını artırır. Örneğin blok depolama, hızlı değişen verileri yüksek performanslı katı hal sürücülerinde (SSD) katmanlamanıza ve sıcak veya soğuk verileri düşük maliyetli sabit disk sürücülerinde (HDD) depolamanıza olanak tanır.

Blok depolamanın kullanım örnekleri nelerdir?

Blok depolamanın benzersiz özellikleri, onu işlemsel, görev açısından kritik ve G/Ç gereksinimi yüksek uygulamalar için tercih edilen bir seçenek haline getirir. Blok depolama; ilişkisel veya işlemsel veri tabanları, zaman serisi veri tabanları, container'lar, önyükleme diskleri ve hipervizör dosya sistemleri dâhil olmak üzere çok çeşitli uygulamalar için kullanılır.

Depolama alanı ağları

Geliştiriciler genellikle blok depolamayı bir depolama alanı ağı (SAN) olarak dağıtır. SAN, ilgili bloklar yerel olarak bağlı cihazlarmış gibi birden çok ağa bağlı sisteme blok depolama sunan karmaşık bir ağ teknolojisidir. SAN'lar tipik olarak fiber kanal ara bağlantılarını kullanır. Buna karşılık, ağa bağlı depolama (NAS), Ethernet üzerinden dosya sunan tek bir cihazdır.

SAN mimarisi üç katmandan oluşur:

Ana bilgisayar katmanı, depolama erişimini yöneten sunuculardan oluşur
Depolama katmanı, manyetik bant, disk sürücüleri veya optik ortam gibi fiziksel blok depolama cihazlarından oluşur
Yapı katmanı, SAN anahtarları, protokol köprüleri, yönlendiriciler, kablolar ve ağ geçidi cihazları gibi cihazlarla SAN sunucuları ve SAN depolaması arasında köprü kurar

SAN'ların uzun mesafelerde zaman uyumlu veya zaman uyumsuz çoğaltma ile yedekliliği kullandığını lütfen unutmayın. Bu, bir coğrafi konuma erişilememesi durumunda kesinti süresini azaltır.

SAN mimarisi, blok depolama dâhil olmak üzere birleşik bir ortamda çeşitli depolama türleriyle çalışabilir. Blok depolama, SAN'larda dosya depolamaya yüksek düzeyde verimli bir alternatif sunar.

Container'lar

Geliştiriciler, container'lı uygulamaları bulutta depolamak için blok depolamayı kullanır. Container'lar, herhangi bir bilgi işlem ortamında dağıtım için uygulamayı ve kaynak dosyalarını içeren yazılım paketleridir. Container'lar gibi, blok depolama da eşit derecede esnek, ölçeklenebilir ve verimlidir. Blok depolama sayesinde geliştiriciler, container'ları sunucular, konumlar ve işletim ortamları arasında sorunsuz bir şekilde geçirebilirler.

İşlemsel iş yükleri

İşlemsel iş yükleri, iş süreçlerinin belirli noktalarında oluşturulan veri dizileridir. Örneğin, satış kayıtları, işlem günlükleri ve oturum açma uyarıları işlemsel iş yükleridir. Zaman açısından hassas ve görev açısından kritik işlemleri işleyen kuruluşlar, bu tür iş yüklerini düşük gecikmeli, yüksek kapasiteli ve hata toleranslı bir veri tabanında depolar.

Blok depolama, geliştiricilerin sağlam, ölçeklenebilir ve yüksek düzeyde verimli bir işlemsel veri tabanı oluşturmasına olanak tanır. Her blok bağımsız bir birim olduğundan, depolanan veriler artsa bile veri tabanı en iyi şekilde performans gösterir. Ayrıca, ayrı depolama blokları farklı sunucularda barındırılarak erişim darboğazları önlenebilir.

Görev açısından kritik uygulamalarda, blok depolama, veri yedekliliğini sağlamak için yedekli bağımsız disk dizisi (RAID) ile güvence altına alınır. RAID sistemi veri dosyalarını ikincil depolamada yedekler ve birincil disk başarısız olursa kopyayı kurtarır. Bu, işlemsel iş yüklerini blok depolamada depolarken ve alırken uygulamanın kesintiye uğramasını önler.

Analiz ve veri ambarı

Blok depolama, Hadoop ve Kafka analiz uygulamaları için performans sağlayan bağımsız olarak dağıtılmış birimler olarak veri depolamak için Hadoop HDFS mimarisi (Hadoop Dağıtılmış Dosya Sistemi) ile birlikte kullanılır.

Sanal makineler

Sanal makine (VM), bir bilgisayarın yazılım tanımlı bilgi işlem kaynaklarıyla ayrı bir işletim ortamı çalıştırmasına izin veren teknolojidir. Örneğin, bir VM ile Windows masaüstünde Linux işletim sistemi çalıştırabilirsiniz. Hipervizör, ikincil işletim ortamını çalıştırmak için gerekli bellek, sürücü ve bilgi işlem hizmetlerini tahsis etmekten sorumlu bir soyutlama katmanıdır.

Blok depolama, popüler VM hipervizörlerini destekler. Kullanıcılar işletim sistemini, dosya sistemini ve diğer bilgi işlem kaynaklarını bir blok depolama birimine yükleyebilir. Bunu, blok depolama birimini biçimlendirerek ve bir VM dosya sistemine dönüştürerek yapabilirler. Bu, sanal sürücü boyutunu kolayca artırmalarına veya azaltmalarına ve sanallaştırılmış depolamayı bir ana bilgisayardan diğerine aktarmalarına olanak tanır.

Blok depolama nasıl çalışır?

Bir blok depolama sisteminde, verileri bağımsız sabit boyutlu bloklara veya parçalara ayırabilirsiniz. Her blok ayrı bir veri depolama parçasıdır. Veri dosyası gibi eksiksiz bir bilgi parçası, birden çok, sırasız blokta saklanır.

Blok depolama sistemi, dosya türü, sahiplik ve zaman damgası gibi üst düzey meta verileri korumaz. Geliştiriciler, verilerin ilgili bloklara depolanmasını yönetmek için uygulama sisteminde bir veri arama tablosu tasarlamalıdır. Uygulama, okuma/yazma verimliliğini artırmak için verileri farklı işletim ortamlarında depolayabilir.

Veri yazma

Bir yazma dizisi sırasında uygulama, verileri birkaç blok boyutlu bölüme ayırır. Verileri birden çok bloğa yazar ve bloğun tanımlayıcısını bir veri arama tablosuna kaydeder. Arama tablosu, sunucunun blokta depolanan verilerin göreceli adresini hesaplamasına olanak tanır.

Veri okuma

Kullanıcılar blok depolama sisteminden belirli bir dosyayı istediğinde, sunucu veri parçalarının nerede depolandığını belirlemek için veri arama tablosunu kullanır. Ardından uygulama, verileri birden çok bloktan alır ve bunları orijinal sırayla birleştirir.

Başka hangi depolama türleri mevcuttur?

Blok depolamaya ek olarak, nesne ve dosya depolama seçenekleri de vardır. Her tür kendine özgü avantajlar sunar.

Nesne depolama

Nesne depolama, verileri nesneler adı verilen yapılandırılmamış bir biçimde depolayan ve yöneten bir teknolojidir. Her nesne benzersiz bir tanımlayıcıyla etiketlenir ve temel içeriği tanımlayan meta veriler içerir. Örneğin, fotoğraflar için nesne depolaması fotoğrafçı, çözünürlük, biçim ve oluşturma zamanı ile ilgili meta verileri içerir. Geliştiriciler, metin, video ve resimler gibi yapılandırılmamış verileri depolamak için nesne depolamayı kullanır.

Blok depolama ve nesne depolama

Her iki depolama çözümü de kullanım örneğine bağlı olarak faydalıdır. Blok depolama, çeşitli kullanım örneklerinde düşük gecikme süresi ve yüksek performans değerleri sağlar. Özellikleri ilk olarak yapılandırılmış veri tabanı depolaması, VM dosya sistemi birimleri ve yüksek hacimli okuma ve yazma yükleri için kullanışlıdır. Nesne depolama, özellikle dayanıklılık, sınırsız depolama, ölçeklenebilirlik ve karmaşık meta veri yönetimi genel performans için önemli faktörler olduğunda, büyük miktarlarda yapılandırılmamış veri için idealdir.

Dosya depolama

Dosya depolama, verileri dosya ve klasörlerin hiyerarşik yapısında depolar. Ağ ortamlarında, dosya tabanlı depolama genellikle A ğa B ağlı D epolama (NAS) teknolojisini kullanır. NAS, kullanıcıların ağ depolama verilerine yerel bir sabit sürücüye benzer şekillerde erişmesine olanak tanır. Dosya depolama, kullanıcı dostudur ve kullanıcıların dosya paylaşım kontrolünü yönetmesine olanak tanır.

Blok depolama ve dosya depolama

Dosya depolama sistemi, verileri belirli bir ortamda saklarken blok depolama sistemleri farklı işletim sistemleriyle entegre edilebilir. Dosya depolama, son kullanıcı bilişimi için sezgisel bir arabirim sağlar. Öte yandan, operasyonel gecikme süresini artırmadan blok depolama sistemine yeni veri blokları ekleyebilirsiniz.

Bulut sunucusu depolama

Bulut sunucusu deposu, bulut sunucunuz için geçici blok düzeyi depolama sağlar. Bu depolama, ana bilgisayara fiziksel olarak bağlı disklerde bulunur. Bulut sunucusu deposu, arabellekler, önbellekler, sıfırdan veriler ve diğer geçici içerikler gibi sık sık değişen bilgilerin geçici olarak depolanması veya yük dengeli bir web sunucusu havuzu gibi bir bulut sunucusu filosunda çoğaltılan veriler için idealdir.

Bulut sunucusu deposu, blok cihazı olarak kullanılan bir veya daha fazla bulut sunucusu deposu biriminden oluşur. Bir bulut sunucusu deposu ve kullanılabilir cihaz sayısı bulut sunucusu türüne göre değişir

AWS, blok depolama ihtiyaçlarınızı nasıl destekleyebilir?

A mazon E B S, bulut iş yükleri için kullanımı kolay bir blok depolama çözümüdür. Geliştiriciler, Amazon EBS'yi kullanarak Amazon Esnek İşlem Bulutu (Amazon EC2) iş yükleri için kalıcı bir depolama hizmeti sağlar.

Amazon EBS, görev açısından kritik ve G/Ç gereksinimi yüksek uygulamalar için yüksek oranda ölçeklenebilir bir depolama çözümü sunar.
Amazon EBS Anlık Yedekleri, blok depolama veri koruması için kolay ve güvenli bir yöntem sunar.
Geliştiriciler, SAP HANA, Oracle, Microsoft SQL Server, MySQL, Cassandra ve MongoDB dâhil olmak üzere Amazon EBS'de çeşitli veri tabanları yükleyebilir.

Hemen ücretsiz bir AWS hesabı oluşturarak blok depolamayı kullanmaya başlayın.

Blok depolama nedir?