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Objektspeicher

Skalierbarer und kostengünstiger Speicher für die langfristige Datenarchivierung und die Bereitstellung von Inhalten

Verwalten Sie unstrukturierte Daten in großem Umfang vor Ort mit verteiltem Zugriff. Archivieren und schützen Sie Ihre selten genutzten Daten, Backups und Mediendateien auf einem S3-fähigen Objektspeicher.

DataCore Objektspeicher

Was ist Objektspeicher?

Objektspeicher, auch als objektbasierter Speicher bezeichnet, ist eine Datenspeicherarchitektur, die für die Speicherung großer Mengen unstrukturierter Daten entwickelt wurde. Während im Blockspeicher Daten mit eindeutigen Kennungen in Blöcke unterteilt und in Dateisystemen Daten in einer Datenhierarchie verwaltet werden, werden Daten im Objektspeicher als Objekte gesichert. Jedes Objekt fungiert als eigenständiger separater Datenspeicher, der aus drei Komponenten besteht: einer global eindeutigen Kennung, die zur Adressierung der Objekte verwendet wird, den Metadaten und den Nutzdaten (oder Rohdaten). Metadaten enthalten Informationen über die Nutzdaten, können jedoch auch Systemdaten wie Schutzrichtlinien oder kundenspezifische Metadaten umfassen.

Was ist Objektspeicher? Objekt-ID, Metadaten und Daten

Daten werden als eigenständige und modulare Einheiten – die sogenannten Objekte – gespeichert.

Objekte werden in einer flachen Struktur ohne Ordner oder hierarchische Strukturen gespeichert, wie sie typischerweise in einem Dateisystem verwendet werden. Ähnlich wie bei einem Schlüssel-Wert-Paar in Datenbanken nutzt der Objektspeicher die eindeutige Kennung (Schlüssel) jedes Objekts, um auf die Daten (Wert) zu verweisen. Die für jedes Objekt spezifischen Metadaten sind anpassbar und können beliebige benutzerdefinierte Attribute enthalten, die dazu beitragen, die Dateisuche, Abfragen, Indizierung und Analysen zu optimieren.

Objektspeicher erstellt Namespaces, die einen einfachen Zugriff auf die als Objekte gespeicherten Daten ermöglichen. In der Regel bildet in einem Objektspeicher-Cluster ein globaler Namespace ein einziges logisches portal Benutzer und Anwendungen. Objektspeicher ermöglicht den Zugriff auf Daten über eine Vielzahl von Protokollen, darunter S3 und HTTP(S).

Laut IDC werden bis zum Jahr 2025 80 % aller Daten weltweit unstrukturiert sein. Dies bietet die Möglichkeit, all diese Daten entweder in einem Datei- oder einem Objektspeicher zu speichern. Objektspeicher wird in der Regel gegenüber Dateispeicher bevorzugt, wenn Daten über einen langen Zeitraum in einem Archiv aufbewahrt werden müssen – beispielsweise bei „kalten“/inaktiven Daten, Backups und Replikaten, Compliance-Daten, Analysedaten, Mediendateien usw. Objektspeicher ist deutlich kosteneffizienter und skalierbarer als Block- und Dateispeicher und wird in der Regel vor Ort, als Private cloud im Pay-per-Use-Modell als cloud implementiert.

Objektspeicherlösungen bewerten

Von Eric Burgener von IDC und den Objektspeicher-Experten von DataCore

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Die wichtigsten Funktionen des Objektspeichers

Skalierbarkeit

Skalierbarkeit

Einer der Hauptgründe für den Einsatz von Objektspeicher im Unternehmen ist seine beispiellose Skalierbarkeit. Objektspeicher-Cluster können von Terabyte auf Exabyte skaliert werden und Milliarden von Dateien speichern, auf die Millionen von Mandanten Zugriff haben. Anstatt in einem Dateisystem werden Dateien als Objekte in einem flachen Adressraum gespeichert.

Durch die Abkopplung der Dateiverwaltung von der Blockverwaltung auf niedriger Ebene ist jede Festplatte im Objektspeicher-Cluster in den Namensraum eingebunden und die Datendienste bauen darauf auf. Diese Art von Trennung vereinfacht die Verwaltung großer Datenmengen ganz beträchtlich. Darüber hinaus verbessert eine erweiterbare, auf Metadaten basierende Datenverwaltung die Zugänglichkeit der Daten. Damit können Objektspeicher praktisch grenzenlose Datenkapazitäten aufnehmen.

Verteilter Zugriff

Verteilter Zugriff

Objektspeicher ermöglicht Benutzern und Anwendungen den Zugriff auf Inhalte über verschiedene Protokolle und Zugriffsmethoden, darunter S3, HTTP(S) und Rest . Durch den verteilten Zugriff können mehrere Benutzer an verschiedenen Standorten gleichzeitig auf Dateien zugreifen.

Wenn ein Benutzer eine Änderung auf Objektebene vornehmen muss, wird eine neue Version des Objekts erstellt, anstatt die bestehende zu bearbeiten.  Die Anzahl der Objektversionen, die erstellt werden können, lässt sich häufig vom Administrator konfigurieren. Zudem gibt es eine zusätzliche, richtlinienbasierte Funktion zur Objektsperrung, die die Änderung eines Objekts oder einer Gruppe von Objekten für einen bestimmten Zeitraum oder auf unbestimmte Zeit einschränkt. Diese Flexibilität bei Zugriff, Bearbeitung und Sperrung ermöglicht Endbenutzern einen wirklich verteilten Zugriff und bietet Administratoren umfassende Kontrollmöglichkeiten.

Kundenspezifische Metadaten

Kundenspezifische Metadaten

Bei Objektspeicherlösungen enthaltendie MetadatenInformationen über die Daten und dienen dem Abruf sowie der Verwaltung der Daten. Objektspeicher ermöglicht es Benutzern, die Metadaten einer Datei mit einer beliebigen Anzahl benutzerdefinierter Attribute anzureichern.

Dies vereinfacht die Suche, Indexierung und Auswertung von Inhalten. Metadaten können auch dazu genutzt werden, Richtlinien auf Objekt- oder Datenträgerebene festzulegen, die definieren, wie Daten geschützt und gespeichert werden sollen.

Datenhaltbarkeit

Datenhaltbarkeit

Während sich die Datenverfügbarkeit auf die Betriebszeit des Systems bezieht, zielt die Datendauerhaftigkeit darauf ab, den langfristigen Schutz der Daten zu gewährleisten. Objektspeicherlösungen bieten leistungsstarke Datenschutzfunktionen, um die Datendauerhaftigkeit sicherzustellen und einzelne Ausfallquellen zu beseitigen.

  • Die Replikation von Daten auf einen oder mehrere Server gewährleistet die synchrone oder asynchrone Replikation von Datenkopien innerhalb des Systems oder extern zu einem Ausweichstandort für die Notfallwiederherstellung (Disaster Recovery). Wenn ein Problem auftritt, erstellt das Objektspeichersystem automatisch zusätzliche Kopien anhand der Richtlinie, die zur Wahrung der Datenredundanz definiert ist. Auch bei einem Standortausfall werden Datenkopien vom DR-Standort wiederhergestellt.
  • Bei der Erasure-Codierung werden Daten mit Paritätsinformationen kombiniert und anschließend segmentiert und über den Objektspeicher-Cluster verteilt. Im Falle eines Datenverlusts werden die Daten sofort aus den mit Erasure-Codierung versehenen Segmenten rekonstruiert und in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt.
Unveränderbarkeit

Unveränderlichkeit

Dies ist die Fähigkeit der Objektspeicherplattform, Objekte unveränderlich zu machen, d. h., sie können weder gelöscht noch geändert werden. Die Unveränderlichkeit trägt zur Aufbewahrung von Datensätzen und zur Wahrung der Datenintegrität bei. Wenn ein Benutzer versucht, eine Datei zu bearbeiten, wird eine neue Objektversion erstellt, und das ursprüngliche Objekt bleibt unverändert erhalten.

Bei einer Bedrohung (z. B. bei einem Ransomware-Angriff) oder wenn Daten versehentlich gelöscht oder überschrieben wurden, können Administratoren die ursprünglichen Daten problemlos wiederherstellen. Gesetzliche Vorschriften verlangen außerdem, dass Daten auf nicht löschbaren und nicht wiederbeschreibbaren Medien gespeichert werden und Dateien für bestimmte Fristen aufbewahrt werden müssen. Unveränderlichkeit trägt dazu bei, all diese Anforderungen zu erfüllen und Objektspeicher WORM-konform (Write-Once-Read-Many) zu machen.

Intelligentes Datenmanagement

Intelligentes Datenmanagement

Einer der Hauptanwendungsfälle für Objektspeicher ist die Verwendung als kostengünstiges Archiv. Dabei ist diese Art von Speicher weitaus mehr als nur „cheap and deep“. Objektspeicher können für die gesamte Lebensdauer der Daten für deren Verwaltung genutzt werden, d. h. Erstellung, Änderung, Löschung, Zugriff, Zusammenarbeit und Schutz. Objektspeicher unterstützen die Erstellung von Datenkopien durch Replikation, die Sperrung und Verschlüsselung von Dateien, den Schutz vor Löschung, die Anwendung von Zugriffskontrollen, das Durchsuchen von Dateien anhand umfangreicher Metadaten, die Integration in Anwendungen über REST-APIs und vieles mehr.

Einige Objekt-Speicherlösungen ermöglichen das Streaming von Inhalten direkt aus der Speicherschicht, ohne dass diese zunächst in einen lokalen Speicher heruntergeladen werden müssen. Eine intuitive Benutzeroberfläche dient in der Regel als portal Nutzer über das Internet auf Dateien zugreifen können. Dadurch erweitert sich der Anwendungsbereich von Objekt-Speichern vom reinen Archiv zu einer vollwertigen Plattform für die Verwaltung und Bereitstellung von Inhalten.

Mehrmandantenfähigkeit

Mehrmandantenfähigkeit

Eine Multi-Tenant-Objektspeicherarchitektur kann genutzt werden, um Ressourcen innerhalb eines Clusters mit mehreren Mandanten (interne Nutzer oder externe Abonnenten) gemeinsam zu nutzen. Dies ist eine beliebte Implementierung bei Dienstanbietern, die Speicherressourcen für ihre Kunden über einen zentralisierten und gemeinsam genutzten Speichercluster bereitstellen – entweder in einer öffentlichen cloud cloud privaten cloud. Den Mandanten werden je nach Abonnementstufe unterschiedliche Zugriffsberechtigungen und Kontrollmöglichkeiten für den Zugriff auf Daten gewährt. Selbst innerhalb eines Unternehmens können verschiedene Abteilungen, die ihre Daten gemäß spezifischer Richtlinien speichern und schützen müssen, eine Multi-Tenant deployment ihrem Rechenzentrum einsetzen.

Wichtigste Merkmale der Mehrmandantenfähigkeit von Objektspeicher:

  • Integration in Identitätsmanagementsysteme wie AD- und LDAP-Systeme zur Umsetzung von Zugangskontrollen und Sicherheitsrichtlinien
  • Kapazitätsnutzungsquoten und -messung zur Definition und Verwaltung der Nutzung durch verschiedene Mandanten
  • Prüfungs- und Berichtsfunktionen zur Unterstützung von Providern bei der Abrechnung und Kontoverwaltung
  • Selbstverwaltungsoptionen für Endnutzer, die eine Verwaltung der Daten auf Mandantenebene mit granularen Zugriffskontrollen, Benutzerberechtigungen, Quoten usw. ermöglichen.

Objektspeicher – Performance Benchmarking

Nutzung der „
“ des Science and Technology Facilities Council Super-Data-Cluster-Umgebung

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Beliebte Anwendungsfälle für Objektspeicher

Hier sind einige beliebte Anwendungsfälle für Objektspeicher, die unterschiedliche Branchenanforderungen erfüllen. Es gibt zahlreiche weitere Anwendungsmöglichkeiten in Unternehmens- und Serviceprovider-Umgebungen.

Aktives Archiv

Entlastung des primären NAS-Datenspeichers

Unveränderbarer Speicher für Backups

Schutz vor Datenverlust und Cyber-Bedrohungen

Nearline-Archiv

Ermöglicht digitale Medien-Workflows sowohl zentral als auch am Set (Edge)

Basisspeicher

Unterstützt OTT/VOD-Dienste und die Bereitstellung von Inhalten

Archiv für medizinische Bilder

Hält medizinische Bilder für PACS und VNA im Gesundheitssektor vor

Archiv für Digital Asset Management

Schutz der digitalen Vermögenswerte mit schnellem Zugriff

Data Lake Speicher

Vorhalten enormer Datenmengen, die für Forschung, Big Data, IoT und KI/ML benötigt werden

Mehrmandantenfähiger Speicher

Basisspeicher zum Anbieten von diversen Cloud-Diensten (z. B. StaaS)

Langfristige Datenhaltung

Dauerhafter und zukunftssicherer Schutz von Inhalten – ohne anbieterbezogenen Tauschzwang

Alternative zur öffentlichen Cloud und LTO-Bändern

Sichere und bezahlbare Online-Datenhaltung vor Ort

Unterschiede zwischen Block-, Datei- und Objektspeicher

Schauen wir uns einige der wichtigsten Unterschiede hinsichtlich der Architektur, der Eigenschaften und der Einsatzmöglichkeiten von Blockspeicher, Dateispeicher und Objektspeicher an.

BlockspeicherDateispeicherObjektspeicher
:Am besten geeignet fürBlockspeicher:Daten mit hohem Transaktionsaufkommen, Anwendungen mit geringer Latenz, Datenbanken und VM-WorkloadsDateispeicherung:Verteilte Dateifreigabe und Zusammenarbeit, Scale-out-DateisystemObjektspeicher:Verteilter Zugriff auf Inhalte, Bereitstellung und Archivierung
:Wie Daten gespeichert werdenBlockspeicher:Daten, die innerhalb von Festplattenspuren und -sektoren in Blöcke unterteilt sindDateispeicherung:Dateien, die in Ordnern mit einem Verzeichnis/Pfad organisiert sindObjektspeicher:In sich geschlossene Objekte
:DatenstrukturBlockspeicher:Volume, LUNDateispeicherung:HierarchischObjektspeicher:Schlüssel/Wert
:Gängige Protokolle für den DatenzugriffBlockspeicher:iSCSI Fibre ChannelDateispeicherung:NFS SMBObjektspeicher:S3 und HTTP(S)
:support von MetadatenBlockspeicher:NeinDateispeicherung:Ja, feste Metadaten des Dateisystems. Diese werden getrennt von der Datei gespeichert.Objektspeicher:Ja, benutzerdefinierte Metadaten. Diese werden zusammen mit dem Objekt selbst gespeichert.
:support für NamespacesBlockspeicher:NeinDateispeicherung:JaObjektspeicher:Ja
:LeistungBlockspeicher:Sehr hochDateispeicher:HochObjektspeicher:Hoch (für Durchsatz optimiert)
:SkalierbarkeitBlockspeicher:vergleichsweise geringDateispeicher:HochObjektspeicher:Sehr hoch
:KostenBlockspeicher:Sehr hochDateispeicher:HochObjektspeicher:Niedrig

Die Vorteile von DataCore Swarm Objektspeicher

DataCore Swarm bietet eine lokale Objektspeicherlösung, die die Verwaltung, Speicherung und den Schutz von Daten erheblich vereinfacht und gleichzeitig den S3/HTTP(S)-Zugriff für jede Anwendung, jedes Gerät und jeden Endnutzer ermöglicht. Swarm verwandelt Ihr Datenarchiv in eine flexible und sofort zugängliche Inhaltsbibliothek, die Remote-Workflows, On-Demand-Zugriff und enorme Skalierbarkeit ermöglicht.

Swarm bietet eine Plattform für Datenschutz, Verwaltung, Organisation und Suche im Unternehmensmaßstab. Sie müssen Daten nicht mehr in unterschiedliche Lösungen migrieren, um sie langfristig aufzubewahren, bereitzustellen und zu analysieren. Konsolidieren Sie alle Dateien auf Swarm, finden Sie die gesuchten Daten schnell und senken Sie die Gesamtbetriebskosten durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der Hardware und die Optimierung der Ressourcen.

Nutzer

  • Endnutzer
  • Anwendungs- und Webdienste
  • Geräte

Zugriffsmethoden

  • S3
  • HTTP(S)

Betrieb & Einblicke

  • Identitäts- und Zugriffs
    (IAM)
  • Endbenutzer-
    -Self-Service Portal
  • Suche und Indizierung
  • Überwachung und Berichterstellung im Bereich „
  • Mehrmandantenfähigkeit

Datenservices

Befehls- und Kontrollstruktur

Beliebige Kombination von x86-Servern

  • HDD
  • SSD

Erste Schritte mit Swarm, Software-Defined Objektspeicher