Cloud Storage: come funziona l’archiviazione su cloud?

Floppy disk, CD, DVD, chiavette USB, dischi rigidi portatili…Nel corso degli anni, non solo i computer e le loro prestazioni, ma anche il tipo e la capacità dei supporti di memorizzazione esterni sono cambiati notevolmente. Il cloud storage offre inoltre un’ulteriore soluzione di archiviazione, che addirittura non richiede neanche un hardware proprio per memorizzare e recuperare foto, video o documenti al di fuori del proprio sistema. Con il cloud storage di solito si utilizzano le risorse hardware di un provider di archiviazione online che presenta anche un'adeguata infrastruttura IT. Ma come funziona effettivamente un servizio di questo tipo? E quali sono i vantaggi e gli svantaggi del backup dei dati su cloud? 

L'archiviazione cloud (o in inglese cloud storage) è uno spazio di archiviazione che viene messo a disposizione degli utenti su una rete (di solito Internet). Questa memoria non si trova sul dispositivo dell'utente, ma su uno o più server esterni. Nella maggior parte dei casi, si tratta di server di provider specifici che offrono lo spazio di archiviazione online in parte gratuitamente, in parte tramite la sottoscrizione di un abbonamento mensile o annuale. Questo modello di servizio, in cui il volume e i costi delle risorse di storage acquistate possono essere regolati in qualsiasi momento, è anche indicato come public cloud storage (cioè come cloud storage pubblico).

Un'alternativa è il cosiddetto private cloud storage (cloud storage privato), che si trova sui server di una rete privata, in genere in una rete aziendale, ed è accessibile solo agli utenti all'interno di quella stessa rete. In questo caso, l'operatore (l'azienda stessa o una terza parte) ha il pieno controllo dello stoccaggio dei dati, ma è anche responsabile dell'hardware e della sua amministrazione. L’hybrid cloud storage è una terza variante, in cui la soluzione cloud privata e interna è collegata a un sistema di archiviazione online esterno. Ciò è particolarmente interessante per le aziende che da un lato necessitano di spazio di memorizzazione interno per i dati sensibili e dall'altro di capacità accessibili al pubblico e facilmente scalabili.

Indipendentemente dal tipo di cloud storage, il principio di funzionamento può essere spiegato come segue: il provider di servizi di archiviazione (interno o esterno che sia) mette a disposizione un'infrastruttura IT che consente la gestione sicura e lineare dei server desiderati. Questi server non funzionano come sistemi indipendenti nell'ambito del servizio di cloud storage offerto, ma come parte di un gruppo. A questo scopo, lo spazio su disco (insieme ad altri componenti come la memoria o la CPU) viene virtualizzato utilizzando hypervisor. Questi livelli di astrazione, che mediano tra l'hardware reale e l'ambiente virtuale e sono chiamati anche monitor di macchina virtuale (Virtual Machine Monitore o VMM), sono divisi in due tipi:

• Hypervisor di tipo 1 (bare metal): software di virtualizzazione che si appoggia direttamente sul sistema host e non richiede un sistema operativo preinstallato; richiede driver appropriati come ad esempio Vware vSphere.
   
• Hypervisor di tipo 2 (hosted): software di virtualizzazione che richiede un sistema operativo completo e installato sull'host. Utilizza i driver dei dispositivi del sistema operativo per l'accesso hardware, come ad esempio Oracle VM VirtualBox.

L'accesso allo storage virtualizzato di solito funziona con il software appropriato. In genere i servizi di cloud storage pubblico offrono non solo un'applicazione web che può essere richiamata tramite il browser, ma anche applicazioni specifiche per la piattaforma per vari dispositivi. Questi permettono agli utenti di loggarsi e accedere quindi ai file archiviati. I file già sottoposti a backup possono essere recuperati da qualsiasi dispositivo supportato (computer, tablet, smartphone, ecc.), a condizione che sia presente una connessione Internet funzionante. Tuttavia per il private cloud storage è necessaria una connessione alla rispettiva intranet o VPN (Virtual Private Network) per poter utilizzare la soluzione di storage dislocata.

Per via delle elevate esigenze con le quali una soluzione di storage cloud si deve confrontare, i provider si affidano a un'architettura di storage che in termini di prestazione supera l’archiviazione tradizionale basata su file. Questo tipo di archiviazione, che si basa su un file system organizzato gerarchicamente, è una soluzione standard per i normali dispositivi utente, ma è ben poco adatto alla gestione di miliardi di file, inclusi i metadati. I servizi di cloud storage utilizzano quindi due alternative per la formattazione dello spazio di memoria sui propri server:

1. Block Storage (archiviazione basata su blocchi)
2. Object Storage (archiviazione basata su oggetti)

Block Storage è un modello di archiviazione flessibile e logicamente strutturato in cui tutti i dati sono divisi in blocchi di dati di uguali dimensioni, ognuno dotato di un proprio indirizzo. Gli indirizzi delle celle fisiche di memoria vengono astratti, quindi la posizione geografica effettiva delle unità di memorizzazione è irrilevante per la memorizzazione dei file. Il disco rigido o il server su cui si trovano i nuovi dati, come devono essere disposti i singoli blocchi e come funziona l'accesso ad essi possono essere facilmente regolati tramite software. Nel cloud, l'archiviazione a blocchi è particolarmente adatta come formato di archiviazione per programmi di database e altre applicazioni che lavorano con dati strutturati.

L’object storage è un sistema di archiviazione che memorizza i file come oggetti, inclusi i metadati. Ogni oggetto riceve un numero di identificazione univoco che può essere utilizzato per la sua amministrazione accedendo alle applicazioni apposite senza che sia necessario disporre di un controllo di accesso. Questa formattazione non rende possibile la modifica degli oggetti salvati, qualsiasi modifica assicura la creazione di un nuovo oggetto che contiene la versione personalizzata del file originale. Ciò rende lo storage degli oggetti il formato di cloud storage ottimale per le soluzioni di backup e archiviazione. Inoltre la gestione basata su oggetti è adatta per archiviare file multimediali di sola lettura, come musica, video o film (ad esempio quando si utilizzano servizi di streaming).

L'archiviazione dei file nel cloud può avere senso per molti motivi. Uno dei vantaggi più importanti di questa soluzione di archiviazione è che consente di risparmiare sull'acquisto e sulla gestione di hardware di proprietà. Infatti, a meno che non scegliate una soluzione cloud interna, la responsabilità di tutta l'infrastruttura ricade sul provider. Se si utilizza il cloud storage per eseguire il backup dei dati, le risorse di outsourcing hanno un ulteriore vantaggio, ovvero che l'originale e la copia di backup non sono nello stesso posto. In questo modo si evita di correre il rischio di una perdita completa dei dati in caso di furto o incendio. Altri vantaggi del cloud storage sono:

• Flessibilità: affittate il cloud storage quando ne avete bisogno e lo annullate quando la domanda viene meno. Al contrario, decidendo di fare affidamento sul proprio hardware, di solito non sarà così facile sbarazzarsene una volta che non avrete più bisogno dello stesso spazio di archiviazione.
   
• Scalabilità: la virtualizzazione dell'ambiente di archiviazione consente di scegliere il volume adatto alle vostre esigenze, regolabile in qualsiasi momento.
   
• Disponibilità: l'archiviazione cloud pubblica è disponibile in qualsiasi momento e da qualsiasi dispositivo, purché si disponga di una connessione a Internet funzionante. In questo modo è possibile accedere ai propri file anche fuori dall’ufficio.

Sotto molti aspetti l’archiviazione cloud si sta dimostrando un'alternativa interessante ed efficiente alle soluzioni di storage tradizionali. Tuttavia vi sono scenari in cui il backup dei file su cloud può portare a delle complicazioni. In primo luogo va menzionata la dipendenza dalla connessione a Internet o dalla connessione intranet al server di cloud privato interno. La stabilità gioca un ruolo importante, infatti nel momento in cui la connessione smette di funzionare, anche l'accesso al cloud storage viene meno. Inoltre la larghezza di banda disponibile fa il buono e il cattivo tempo per la trasmissione regolare dei dati, diventando particolarmente problematica con l'accesso alla rete da dispositivi mobili. Lo storage cloud presenta inoltre i seguenti svantaggi:

• Dipendenza dal provider: quando si sceglie una soluzione di archiviazione cloud esterna, si diventa automaticamente dipendenti dal provider. Non si possono escludere modifiche indesiderate dell'offerta o l'interruzione del servizio.
   
• Sicurezza: l'invio di dati oltre i confini della rete interna comporta rischi per la sicurezza, in quanto non tutti i provider offrono la crittografia dei dati archiviati. Inoltre l'infrastruttura IT utilizzata (dal provider) è un interessante bersaglio per gli attacchi informatici.
   
• Protezione dei dati: quando si tratta di protezione dei dati, l'archiviazione degli stessi nel cloud è una problematica centrale. I server di molti provider si trovano al di fuori dell’Italia e dell’Unione Europea in generale e l’archiviazione dei dati degli utenti spesso non è compatibile con le direttive legali vigenti nel nostro paese (e nell’UE).