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Objektspeicher

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

Verwalten Sie große Mengen unstrukturierter Daten On-Premise mit verteiltem Zugriff. Archivieren und schützen Sie Ihre kalten Daten, Backups und Mediendateien in S3-fähigem 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.

Die Speicherung der Objekte erfolgt in einer flachen Organisation ohne Ordner oder hierarchische Strukturen, wie sie in einem Dateisystem üblich sind. Ähnlich wie ein Schlüsselwertpaar in Datenbanken wird bei der Objektspeicherung die eindeutige Kennung (Schlüssel) jedes Objekts verwendet, um auf die Nutzdaten (Wert) zuzugreifen. Die objektspezifischen Metadaten sind anpassbar und können beliebige benutzerdefinierte Attribute enthalten, die zur Optimierung der Dateisuche, Abfrage, Indexierung und Auswertung beitragen.

Bei der Objektspeicherung werden Namensräume geschaffen, die den einfachen Zugriff auf die als Objekte gespeicherten Daten ermöglichen. In einem Objektspeicher-Cluster bildet ein globaler Namensraum in der Regel ein einziges logisches Zugangsportal für Benutzer und Anwendungen. Objektspeicher ermöglichen den Zugriff auf Daten über eine Vielzahl von Protokollen wie 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 in einem Objektspeicher zu speichern. In der Regel wird Objektspeicher dem Dateispeicher vorgezogen, wenn Daten über einen langen Zeitraum in einem Archiv aufbewahrt werden müssen. Dabei handelt es sich z. B. um kalte/inaktive Daten, Sicherungen und Replikate, Compliance-Daten, Analysedaten, Mediendateien usw. Objektspeicher sind wesentlich kosteneffizienter und skalierbarer als Block- und Dateispeicher und werden üblicherweise On-Premise, als private Cloud oder in einem Pay-per-Use-Modell als Public-Cloud-Dienst implementiert.

Objektspeicherlösungen bewerten

Text: Eric Burgener (IDC) und Objektspeicher-Experten von DataCore Webinar ansehen

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 Nutzern und Anwendungen den Zugriff auf Inhalte über verschiedene Protokolle und Zugriffsmethoden wie S3 und HTTP(S) sowie REST-APIs. Dank des verteilten Zugriffs können mehrere Nutzer an verschiedenen Standorten gleichzeitig Daten abrufen.

Wenn ein Benutzer eine Änderung auf Objektebene vornehmen muss, wird eine neue Version des Objekts erstellt, anstatt das vorhandene Objekt zu bearbeiten.Die Anzahl der Objektversionen, die erstellt werden können, lässt sich häufig vom Administrator konfigurieren. Darüber hinaus gibt es eine zusätzliche richtlinienbasierte Sperrfunktion, die die Änderung eines Objekts oder einer Gruppe von Objekten für einen bestimmten Zeitraum oder auf unbestimmte Zeit einschränkt. Diese hohe Flexibilität in puncto Zugriff, Bearbeitung und Sperrung ermöglicht den verteilten Zugriff durch Endnutzer und gewährleistet gleichzeitig die Kontrolle durch Administratoren.

Kundenspezifische Metadaten

Kundenspezifische Metadaten

Bei Objektspeicherlösungen werden Informationen über die Daten in den Metadaten gespeichert und für den Datenabruf und die Verwaltung verwendet. Die Objektspeicherung ermöglicht es Benutzern, die Metadaten einer Datei mit einer beliebigen Anzahl von benutzerdefinierten Attributen zu versehen.

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 Systembetriebszeit bezieht, geht es bei der Datenhaltbarkeit um die Gewährleistung des langfristigen Schutzes der Daten. Objektspeicherlösungen bieten starke Datenschutzfunktionen, um die Haltbarkeit der Daten zu gewährleisten und Single-Points-of-Failure zu eliminieren.

  • 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.
  • Beim Erasure Coding werden die Daten mit Paritätsinformationen kombiniert und anschließend segmentiert und über den Objektspeicher-Cluster verteilt. Im Falle eines Datenverlusts werden die Daten sofort aus den Erasure-Coded-Segmenten wiederhergestellt und in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt.
Unveränderbarkeit

Unveränderlichkeit

Damit ist die Fähigkeit der Objektspeicherplattform gemeint, Objekte unveränderlich zu machen, sodass sie weder gelöscht noch verändert werden können. Unveränderlichkeit dient dazu, Aufzeichnungen aufzubewahren und die Datenintegrität zu erhalten. Wenn ein Benutzer versucht, eine Datei zu bearbeiten, wird eine neue Objektversion erstellt. Das Originalobjekt 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 Objektspeicherlösungen ermöglichen das Streamen von Inhalten direkt aus der Speicherebene, ohne dass sie in einen lokalen Speicher heruntergeladen werden müssen. Eine intuitive Benutzeroberfläche dient in der Regel als Inhaltsportal für Benutzer, um über das Internet auf Dateien zuzugreifen. Dadurch erweitert sich der Anwendungsbereich des Objektspeichers vom Archiv zu einer vollwertigen Plattform für die Verwaltung und Bereitstellung von Inhalten.

Mehrmandantenfähigkeit

Mehrmandantenfähigkeit

Eine mehrmandantenfähige Objektspeicherarchitektur kann zur gemeinsamen Nutzung von Ressourcen in einem Cluster mit mehreren Mandanten (interne Benutzer oder externe Abonnenten) verwendet werden. Diese Implementierung ist bei Dienstanbietern beliebt, die Speicherressourcen für ihre Kunden in einem zentralisierten und gemeinsam genutzten Speichercluster in einer Public Cloud oder einer Private Cloud hosten. Für die Mandanten gelten unterschiedliche Zugriffsberechtigungen und -kontrollen, sodass sie je nach Subskription auf die Daten zugreifen können. Selbst innerhalb eines Unternehmens können verschiedene Abteilungen, die ihre Daten auf der Grundlage spezifischer Richtlinien speichern und schützen müssen, ein mehrmandantenfähiges Deployment in ihrem Rechenzentrum vornehmen.

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 Super-Data-Cluster-Umgebung
des Science and Technology Facilities Council

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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 Angriffen

Nearline-Archiv

Unterstützung digitaler Medien-Workflows sowohl in der Einrichtung als auch am Set

Speicher am Ursprung

Für OTT/VOD-Dienste und die Bereitstellung von Inhalten

Archiv für medizinische Bildgebung

Speicher für medizinische Bilder, PACS und VNA für den Gesundheitssektor

Archiv für Digital Asset Management

Schutz für Vermögenswerte und Zugriff mit geringer Latenz

Data Lake Storage

Bewältigung enormer Arbeitslasten in den Bereichen Forschung, Big Data, IoT und KI/ML

Mehrmandantenfähiger Speicher

Grundlage für verschiedene Cloud-Service-Angebote (z. B. StaaS)

Langfristige Datenspeicherung

Zukunftssicherer Inhaltsschutz – keine umfangreichen Upgrades erforderlich

Alternative zu Public Cloud und LTO-Bändern

Optimal für die Online-Datenspeicherung On-Premise

Unterschiede zwischen Block-, Datei- und Objektspeicher

Schauen wir uns einige wichtige Unterschiede hinsichtlich Architektur, Eigenschaften und Anwendbarkeit von Blockspeicher, Dateispeicher und Objektspeicher an.

BlockspeicherDateispeicherObjektspeicher
:Am besten geeignet fürBlockspeicher:Hochgradig transaktionsbezogene Daten, Anwendungen mit niedriger Latenz, Datenbanken und VM-ArbeitslastenDateispeicher:Verteiltes File-Sharing und Zusammenarbeit, Scale-Out-DateisystemObjektspeicher:Abruf, Bereitstellung und Archivierung verteilter Inhalte
:Wie die Daten gespeichert werdenBlockspeicher:Daten werden innerhalb von Spuren und Sektoren in Blöcke unterteiltDateispeicher:Dateien werden in Ordnern organisiert; es gibt ein Verzeichnis/einen PfadObjektspeicher:Eigenständige Objekte
:DatenstrukturBlockspeicher:Volumen, LUNDateispeicher:HierarchischObjektspeicher:Schlüssel/Wert
:Gängige Protokolle für den DatenzugriffBlockspeicher:iSCSI und Fibre ChannelDateispeicher:NFS und SMBObjektspeicher:S3 und HTTP(S)
:MetadatenunterstützungBlockspeicher:NeinDateispeicher:Ja, feste Dateisystem-Metadaten. Werden getrennt von der Datei gespeichert.Objektspeicher:Ja, benutzerspezifische Metadaten. Werden mit dem Objekt zusammen gespeichert.
:NamensraumunterstützungBlockspeicher:NeinDateispeicher:JaObjektspeicher:Ja
:PerformanceBlockspeicher:Sehr hochDateispeicher:HochObjektspeicher:Hoch (optimierter Durchsatz)
:SkalierbarkeitBlockspeicher:Vergleichsweise niedrigDateispeicher:HochBlockspeicher:Sehr hoch
:KostenBlockspeicher:Sehr hochDateispeicher:HochObjektspeicher:Niedrig

Die Vorteile von DataCore Swarm Objektspeicher

DataCore Swarm ist eine On-Premise Objektspeicherlösung, die Verwaltung, Speicherung und Schutz der Daten vereinfacht und dabei S3/HTTP(S)-Zugriff für jede Anwendung, jedes Gerät und jeden Endnutzer bietet. Swarm verwandelt Ihr Datenarchiv in eine flexible, sofort abrufbare Content-Bibliothek, die dezentrale Arbeitsabläufe, bedarfsabhängigen Zugriff und massive Skalierbarkeit ermöglicht.

Swarm ist eine Plattform für die Datensicherung, -verwaltung, -organisation und -suche im Enterprisemaßstab. Sie müssen Daten nicht mehr in unterschiedliche Lösungen migrieren, um sie langfristig zu speichern, bereitzustellen und auszuwerten. Bündeln Sie alle Dateien in Swarm, finden Sie schnell die gewünschten Daten und senken Sie die Betriebskosten durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der Hardware und die Optimierung der Ressourcen.

Nutzer

  • Endnutzer
  • Anwendung und Webdienste
  • Geräte

Zugriffsmethoden

  • S3
  • HTTP(S)

Betrieb & Einblicke

Steuerung &
Integration

Beliebige Kombination aus x86-Servern

  • HDD
  • SSD

Erste Schritte mit Swarm, Software-Defined Objektspeicher