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.