Block Storage là gì? Cách hoạt động, lợi ích và ứng dụng của Block Storage

Trong kỷ nguyên số bùng nổ, Block Storage ra đời và đã trở thành một giải pháp lưu trữ tối ưu để đáp ứng nhu cầu lưu trữ dữ liệu ngày càng tăng. Vậy Block Storage là gì và có những ưu điểm gì nổi bật? Trong bài viết này, HyperCore sẽ giúp bạn đọc giải mã bí ẩn về công nghệ lưu trữ tiên tiến này.

1. Block storage là gì? 

Block Storage là một phương thức lưu trữ dữ liệu, trong đó dữ liệu được chia thành các khối có kích thước cố định. Mỗi khối được gán một địa chỉ duy nhất và có thể được lưu trữ trên ổ cứng vật lý hoặc trong môi trường đám mây. Cách thức này cho phép hệ điều hành và phần mềm quản lý lưu trữ kiểm soát, bảo mật dữ liệu hiệu quả nhờ khả năng quản lý độc lập từng khối.

Công nghệ Block Storage thường được sử dụng trong các hệ thống yêu cầu hiệu suất cao, chẳng hạn như cơ sở dữ liệu, hạ tầng ảo hóa và các ứng dụng doanh nghiệp quan trọng.

Block Storage là gì?. 

2. Block storage hoạt động như thế nào?

Block Storage hoạt động theo cơ chế phân chia dữ liệu thành các “khối” có kích thước cố định, giống như các viên gạch xây dựng, mỗi khối mang một phần thông tin quan trọng và một địa chỉ duy nhất. Điều này giúp tối ưu tốc độ truy xuất dữ liệu và quản lý hiệu quả, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao.

• Phân chia dữ liệu thành khối nhỏ: Dữ liệu được chia thành các khối có kích thước cố định, chẳng hạn như 4KB hoặc 8KB. Thay vì lưu trữ toàn bộ tệp ở một vị trí duy nhất, hệ thống sẽ chia nhỏ và lưu từng phần trong các khối riêng biệt.
• Gán địa chỉ duy nhất cho mỗi khối: Mỗi khối dữ liệu có một địa chỉ riêng (Block Address). Khi ứng dụng hoặc hệ điều hành cần truy cập dữ liệu, nó sẽ tìm trực tiếp đến địa chỉ này để đọc hoặc ghi mà không cần quét toàn bộ tệp.
• Quản lý và tái tạo dữ liệu: Hệ điều hành hoặc phần mềm quản lý lưu trữ sẽ tập hợp các khối này để tạo thành tệp hoàn chỉnh khi người dùng cần. Nhờ đó, hệ thống có thể truy xuất chính xác dữ liệu cần thiết mà không phải xử lý toàn bộ tệp, giúp cải thiện tốc độ và hiệu suất truy cập.

>>>> Tham Khảo Thêm: Các hình thức khác S3 Storage, object storage, File storage

2. Ưu điểm, nhược điểm của block storage

2.1 Ưu điểm

Block Storage là một hình thức lưu trữ dữ liệu phổ biến được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Với nhiều lợi ích vượt trội so với các loại lưu trữ khác, khiến dịch vụ Cloud Storage theo Block Storage trở thành lựa chọn hàng đầu cho nhiều doanh nghiệp và tổ chức. 

• Hiệu quả cao: IOPS cao và độ trễ thấp đảm bảo hệ thống truy cập dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả, tối ưu hóa thời gian xử lý và phản hồi cho các ứng dụng. Dữ liệu được truyền tải mượt mà,  hạn chế tối đa tình trạng giật lag hay trì trệ, mang đến trải nghiệm người dùng tuyệt vời.
• Khả năng tương thích: Block Storage được thiết kế để hoạt động linh hoạt trên nhiều hệ điều hành và hệ thống tệp khác nhau, đáp ứng nhu cầu đa dạng của các doanh nghiệp.Do đó, Block Storage có thể dễ dàng tích hợp và hoạt động hiệu quả với các cấu hình và môi trường bất kỳ.

Ưu điểm vượt trội của Block Storage. 

• Tính linh hoạt: Sở hữu khả năng mở rộng theo chiều ngang vô cùng linh hoạt, Block Storage đáp ứng nhu cầu lưu trữ lớn của doanh nghiệp. Nhờ vào kiến trúc phân tán, người người dùng có thể dễ dàng thêm các nút mới vào cụm lưu trữ khi cần thiết, mở rộng dung lượng lưu trữ tổng thể một cách nhanh chóng và hiệu quả.
• Hiệu quả của tệp lớn: Khác với lưu trữ tệp và lưu trữ đối tượng, khi xử lý các tệp lớn như tệp tin lưu trữ hoặc video, Block Storage mang đến hiệu quả vượt trội nhờ khả năng cập nhật dữ liệu thông minh. Thay vì ghi đè toàn bộ tệp, Block Storage tập trung vào việc cập nhật những khối dữ liệu cụ thể cần thay đổi. Vì thế, hiệu suất lưu trữ được cải thiện đáng kể, tiết kiệm thời gian và tài nguyên cho hệ thống.

>>>> Tham Khảo Thêm: Cloud Storage là gì?

2.2 Nhược điểm

Mặc dù Block Storage mang đến những ưu điểm vượt trội, tuy nhiên giải pháp này cũng đi kèm với một số hạn chế cần được cân nhắc:

• Chi phí cao hơn: Việc triển khai Block Storage có thể tốn kém hơn so với các giải pháp lưu trữ khác, đặc biệt khi sử dụng SAN (Storage Area Network). Chi phí SAN bao gồm phần cứng, phần mềm và dịch vụ liên quan, có thể ảnh hưởng đến ngân sách đầu tư của doanh nghiệp.
• Giới hạn hiệu suất: Block Storage sử dụng hệ thống siêu dữ liệu được tích hợp và phân cấp, do hệ thống tệp xác định. Nhờ việc chia nhỏ dữ liệu thành các khối, việc tìm kiếm một tệp hoàn chỉnh đòi hỏi việc xác định chính xác tất cả các phần của nó. Tuy nhiên, cách thức này có thể dẫn đến một số vấn đề về hiệu suất khi truy cập siêu dữ liệu, đặc biệt là với các thư mục chứa nhiều tệp.

3. Các ứng dụng thực tế của block storage 

Tương tự như lưu trữ đối tượng và các dịch vụ lưu trữ đám mây khác, Block Storage có thể đáp ứng nhu cầu, yêu cầu của người dùng dựa trên các thông số nhất định và hoạt động hiệu quả ở một số ứng dụng cụ thể. 

• Lưu trữ cơ sở dữ liệu: Block Storage giúp tăng tốc truy xuất dữ liệu và xử lý đồng thời nhiều yêu cầu, tối ưu hóa hiệu suất cho các hệ quản trị cơ sở dữ liệu như SQL Server, Oracle và MySQL. Ngoài ra, tính năng snapshot và replication đảm bảo dữ liệu luôn sẵn sàng và nhất quán.
• Hỗ trợ hệ thống ảo hóa: Trong môi trường ảo hóa, Block Storage đóng vai trò cung cấp ổ đĩa ảo cho các máy ảo (VMs), giúp quản lý tài nguyên lưu trữ linh hoạt, dễ mở rộng và di chuyển. Điều này đảm bảo hạ tầng IT hoạt động ổn định và hiệu quả.
• Lưu trữ dữ liệu giao dịch và ứng dụng doanh nghiệp: Các hệ thống ERP, CRM và giao dịch trực tuyến yêu cầu tốc độ truy cập cao và độ tin cậy. Block Storage đảm bảo các giao dịch được xử lý nhanh chóng, bảo mật và ổn định, góp phần duy trì hoạt động kinh doanh liên tục.
• Container: Block Storage đóng vai trò hỗ trợ đắc lực cho các nền tảng container như Kubernetes, mang đến giải pháp lưu trữ liên tục và thống nhất cho toàn bộ ứng dụng. Với khả năng tạo ra một khối lượng lưu trữ riêng biệt, Block Storage đảm bảo dữ liệu được lưu trữ an toàn, bền vững và có thể truy cập dễ dàng bởi tất cả các pod trong cụm Kubernetes.
• Email servers: Máy chủ email có thể tận dụng hiệu quả các ưu điểm về tính linh hoạt và khả năng mở rộng mạnh mẽ của Block Storage. Nhờ khả năng mở rộng dung lượng dễ dàng khi cần thiết, Block Storage đáp ứng hoàn hảo nhu cầu lưu trữ ngày càng tăng của hệ thống email.
• Cơ sở dữ liệu – Databases: Với tốc độ nhanh chóng, hiệu quả, khả năng linh hoạt và mở rộng cao, cùng với hỗ trợ cho các khối lượng dự phòng Block Storage đã trở thành lựa chọn lý tưởng cho các hệ thống cơ sở dữ liệu, đặc biệt là những hệ thống xử lý khối lượng truy vấn lớn và yêu cầu độ trễ thấp.
• Khôi phục dữ liệu sau thảm họa – Disaster recovery: Block Storage có thể đóng vai trò như giải pháp sao lưu dự phòng hiệu quả cho hệ thống lưu trữ gần tuyến, giúp phục hồi dữ liệu nhanh chóng khi cần thiết. Nhờ khả năng truy cập dữ liệu đơn giản, dữ liệu sao lưu có thể được chuyển nhanh chóng từ bản sao lưu sang môi trường sản xuất, đảm bảo tính sẵn sàng và khả năng truy cập dữ liệu khi cần thiết.

Ứng dụng thực tế Databases của Block Storage. 

Ứng dụng trong các ngành công nghiệp

• Tài chính và ngân hàng: Block Storage đảm bảo tốc độ xử lý nhanh và đáng tin cậy cho các hệ thống giao dịch tài chính, giúp các ngân hàng và tổ chức tài chính thực hiện giao dịch an toàn và hiệu quả.
• Y tế và dữ liệu lớn (Big Data): Trong lĩnh vực y tế, Block Storage hỗ trợ lưu trữ và quản lý dữ liệu bệnh nhân, nghiên cứu, đồng thời giúp xử lý khối lượng lớn dữ liệu nhanh chóng, cải thiện hiệu suất hệ thống.
• Truyền thông và giải trí: Nhờ khả năng lưu trữ và truy xuất dữ liệu tốc độ cao, Block Storage giúp các nền tảng phát trực tuyến video, nội dung số hoạt động mượt mà, mang đến trải nghiệm tốt nhất cho người dùng.

Block Storage là một giải pháp lưu trữ dữ liệu mạnh mẽ và linh hoạt, phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau. Với hiệu suất cao, độ tin cậy cao, dễ sử dụng và khả năng mở rộng, Block Storage là một lựa chọn tuyệt vời cho các doanh nghiệp và cá nhân cần lưu trữ dữ liệu một cách an toàn và hiệu quả. Trên đây là các thông tin chi tiết về khái niệm, ưu/nhược điểm và nhiều ứng dụng thực tế của Block Storage mà HyperCore muốn giới thiệu đến bạn đọc.