Block Storage: cos’è la memoria a blocchi?

Il Block Storage è una tecnologia di archiviazione in cui i dati vengono suddivisi in blocchi di uguale dimensione e memorizzati in modo indipendente. Questi blocchi possono essere indirizzati direttamente tramite indirizzi, consentendo tempi di accesso particolarmente rapidi e alte prestazioni. Questo rende l’architettura particolarmente adatta per database o macchine virtuali.

Che cos’è il Block Storage?

Mentre, ad esempio nel File Storage, file completi vengono conservati in un sistema di cartelle, nel Block Storage i dati vengono archiviati in blocchi, nel punto che il sistema ritiene più opportuno, a differenza di quanto accade con l’Object Storage. Il sistema suddivide i file in blocchi uniformemente. I file perdono così il loro significato effettivo e non possono essere eseguiti né aperti. I blocchi sono delle unità con le stesse dimensioni. Per poter ritrovare i singoli blocchi, a ciascuno di essi viene attribuito un indirizzo. Se il server riceve una richiesta, può quindi localizzare i dati, accorparli e inviarli.

Come funziona l’archiviazione a blocchi?

In genere l’archiviazione a blocchi viene realizzata in una Storage Area Network (SAN), un’architettura che lavora in modo che tutti i dispositivi di archiviazione siano disponibili a più server della rete. Il tutto viene gestito da un software che si occupa della localizzazione dei blocchi. Mentre inizialmente il Block Storage nella SAN era strutturato in modo simile a una LAN, con switch e hub, oggi è possibile realizzare l’archiviazione a blocchi anche negli ambienti cloud. In tal caso si parla perlopiù di Block-level Storage, un metodo basato su un sistema correlato di dischi fissi di tipo tradizionale.

In una SAN la comunicazione avviene tramite Fibre Channel (FC) o Internet Small Computer System Interface** (iSCSI). FC è un’interfaccia che è stata sviluppata per trasmissioni a velocità molto elevate. iSCSI è invece un protocollo che sfrutta TCP ed Ethernet e può quindi essere integrato facilmente nelle reti esistenti.

I moderni fornitori di cloud utilizzano il Block Storage come base flessibile per le macchine virtuali o volumi persistenti di container. I blocchi di memoria sono spesso controllati tramite API di gestione basate su cloud, il che consente una distribuzione dinamica e automatizzata negli ambienti DevOps e Kubernetes.

Vantaggi e svantaggi del Block Storage

Rispetto ad altre forme di archiviazione dei dati, il Block Storage è considerato un sistema particolarmente veloce e assolutamente ridondante. Ogni blocco ha un proprio indirizzo tramite il quale è possibile richiamare i dati. Altri metodi di archiviazione puntano a tal fine su metadati, a volte persino in grandi quantità. La mancanza di queste informazioni aggiuntive può costituire un vantaggio, ma anche uno svantaggio. Se, da un lato, i blocchi rimangono molto snelli e possono essere richiamati direttamente, dall’altro, nel caso in cui si intendesse comunque ricorrere a dei metadati, si avrebbe bisogno di una banca dati supplementare. Il grande svantaggio del Block Storage è il prezzo, visto che i SAN prevedono hardware costosi.

Ambiti di applicazione dell’archiviazione a blocchi

Il Block Storage presenta vantaggi specie nel caso di database. Il motivo è da ricercarsi nell’elevata velocità di lettura e scrittura dei dati. Gli archivi transazionali devono essere modificati di continuo. Il Block Storage offre ottimi risultati, mentre con altri metodi di archiviazione si devono sempre mettere in conto lunghi tempi di attesa, il che, specie per applicativi aziendali, non è indicato. I Block-level Storage vengono utilizzati anche nelle macchine virtuali. La tecnologia consente con facilità di mettere a disposizione dispositivi di archiviazione destinati alla virtualizzazione.

Pertanto, il Block Storage ha un ruolo sempre più importante anche nelle applicazioni containerizzate. I volumi persistenti possono essere forniti in modo efficiente tramite soluzioni di archiviazione basate su blocchi e si adattano bene a carichi di lavoro con stato, come database o indici di ricerca.