Block Storage là gì? Được sử dụng trong những ứng dụng nào?

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? Cách hoạt động như thế nào?

Block Storage còn gọi là lưu trữ khối, đóng vai trò như ổ cứng ảo trong môi trường điện toán đám mây nhằm cung cấp dung lượng lưu trữ cho máy chủ Cloud Server và Bare Metal dưới dạng các Volume riêng biệt. Người dùng có thể linh hoạt lựa chọn kích thước phù hợp cho từng nhu cầu lưu trữ. Điểm nổi bật của Block Storage là khả năng đính kèm Volume vào máy ảo một cách dễ dàng. Nhờ vậy, người dùng có thể lưu trữ dữ liệu một cách an toàn và hiệu quả, đồng thời truy cập dữ liệu mọi lúc mọi nơi chỉ với kết nối internet.

Block Storage hoạt động như một kho lưu trữ khổng lồ, nơi dữ liệu được chia nhỏ thành các khối có kích thước đồng nhất và mỗi khối được gán một mã định danh độc đáo. Nhờ vậy, hệ thống lưu trữ có thể linh hoạt sắp xếp các phần dữ liệu nhỏ này ở bất kỳ vị trí nào, tối ưu hóa hiệu quả sử dụng dung lượng lưu trữ.

Ngoài ra, Block Storage còn được triển khai trên nhiều môi trường khác nhau, giúp phân tán dữ liệu hiệu quả, đảm bảo tính sẵn sàng và khả năng truy cập dữ liệu cao. Để sử dụng Block Storage, người dùng cần gắn phần mềm này vào một máy chủ đang hoạt động. Sau đó, người dùng có thể sử dụng Block Storage như một ổ đĩa bình thường, định dạng nó với hệ thống tập tin phù hợp và lưu trữ tệp tin, dữ liệu ứng dụng hoặc bất kỳ thông tin nào cần thiết.

Block Storage là gì?. 

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.

• Ghi dữ liệu: Khi một ứng dụng sử dụng Block Storage để ghi dữ liệu vào cơ sở dữ liệu, nó sẽ chia nhỏ dữ liệu thành nhiều phần nhỏ hơn, được gọi là “khối”. Điểm độc đáo của Block Storage nằm ở chỗ các khối này không cần tuân theo thứ tự cụ thể nào khi lưu trữ. Nhờ vậy, hệ thống có thể linh hoạt sắp xếp và truy cập dữ liệu một cách hiệu quả nhất, mang lại nhiều lợi ích vượt trội.
• Định danh duy nhất: Để đảm bảo khả năng truy cập và quản lý dữ liệu hiệu quả, Block Storage cung cấp cho mỗi khối dữ liệu một “số nhận dạng duy nhất” riêng biệt. 
• Bảng tra cứu dữ liệu: Block Storage sử dụng một bản đồ kho lưu trữ thông minh được gọi là bảng tra cứu dữ liệu. Bảng tra cứu này đóng vai trò như “chỉ dẫn sử dụng” cho kho lưu trữ khối, lưu trữ thông tin chi tiết về vị trí của từng khối dữ liệu được xác định bởi mã định danh duy nhất của nó.
• Đọc dữ liệu: Bất cứ khi nào dữ liệu được lưu trữ trong các khối được yêu cầu, ứng dụng sẽ tham khảo bảng tra cứu dữ liệu để tìm nơi lưu trữ dữ liệu được yêu cầu. Thông thường, dữ liệu được yêu cầu được phân bổ trên nhiều khối. Ứng dụng sử dụng các mã định danh từ bảng để truy xuất dữ liệu và hợp nhất các khối riêng biệt trở lại dạng ban đầu.

>>>> 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

Một số hạn chế của Block Storage. 

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. 

• 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.

Ứng dụng thực tế Databases của Block Storage. 

• 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.

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.