Enthüllung der Welt der verteilten Speicherung: Typen und Beispiele aus der Praxis

Enthüllung der Welt der verteilten Speicherung: Typen und Beispiele aus der Praxis

08.04.2024
Autor: HostZealot Team
2 min.
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Erforschung des Bereichs der verteilten Speicherung: Definitionen und praktische Beispiele

Heutzutage ist die Sicherheit der verfügbaren Informationen wahrscheinlich das Wichtigste, da sich in unserer Gesellschaft alles um Daten, deren gemeinsame Nutzung und Verwendung dreht. Die verteilte Speicherung ist eine Art von Rahmen, in dem die Informationen nicht auf ein Gerät oder einen bestimmten Ort beschränkt sind. Ganz im Gegenteil, die Daten werden über verschiedene Orte verteilt, in der Regel funktioniert das über ein Netzwerk von angeschlossenen Maschinen oder Speichermechanismen.  

Dezentrale Speicherung ist für Daten gedacht, die an mehreren Orten und Geräten gespeichert werden, aber nicht an einen bestimmten Ort oder ein bestimmtes Gerät gebunden sind. Dieser Rahmen hilft den Nutzern, auf ein Netzwerk von Geräten zuzugreifen, um auf Informationen zuzugreifen, sie zu verwalten und gemeinsam zu nutzen. Wenn die Daten von verschiedenen Standorten aus verfügbar sind, garantiert dies eine bessere Verfügbarkeit, höhere Zugriffsgeschwindigkeit und Redundanz.

Der Mechanismus hinter verteilter Speicherung

Wenn man den Mechanismus hinter der verteilten Speicherung vereinfacht, dann werden die Daten in Teile aufgeteilt und jedes Gerät im Netzwerk verfügt über einen bestimmten Teil der Informationen. Aufgrund der Dezentralisierung ist es möglich,:

  •  Eine höhere Geschwindigkeit zu erreichen, da viele Benutzer gleichzeitig Zugang zu verschiedenen Teilen der gleichen Informationen haben können.
  •  Bessere Wiederherstellungsmechanismen und regelmäßige Backups, um Redundanz zu gewährleisten.
  •  Ausgeglichene Last. Dies wird erreicht, indem die Daten auf mehrere Geräte verteilt werden.

Die verteilte Speicherung kann in 2 Arten unterteilt werden wie:

  •  Objektbasierte Rahmenwerke. Bei dieser Art von Frameworks werden die Daten in Objekten gespeichert, und jedes Element hat seinen eigenen Schlüssel. Das Objekt kann entweder auf einem Gerät oder auf mehreren Rechnern gespeichert werden, und die Zugänglichkeit der Objekte ist immer gewährleistet.
  •  Dateibasierte Rahmenwerke. Bei diesem Rahmenwerk werden die Dateien, nicht aber die Objekte, über die Knoten hinweg gemeinsam genutzt. Jedes Gerät im Netz verfügt über einen Teil der Daten.

Um die Mechanismen der verteilten Speicherung noch besser zu verstehen, wollen wir die wichtigsten Elemente des Systems besprechen:

  • Knoten. Die Basis des Frameworks besteht aus einzelnen Maschinen (Nodes), die die Teile der Informationen enthalten.
  • Netzwerk. Um zu funktionieren, sollten alle diese Knoten irgendwie miteinander verbunden sein, so dass das Netzwerk eine entscheidende Komponente des Systems ist. Für das ordnungsgemäße Funktionieren des Netzes sollte es leistungsstarke Eigenschaften und Zuverlässigkeit aufweisen.
  •  Software für den Verwaltungsprozess. Alle Daten auf den Knotenpunkten sollten irgendwie verwaltet werden. Deshalb sollte eine spezielle Software die Sicherheit der gespeicherten Informationen garantieren.
  •  Replikation. Um die Verfügbarkeit der gespeicherten Informationen in bestimmten Notfallsituationen zu gewährleisten, sollten die Daten auf verschiedenen Geräten dupliziert werden.
  • Koordination. Dies ist sehr wichtig, da die Benutzer immer auf die gleichen Daten zugreifen sollten, so dass die Informationen auf allen Geräten konsistent sein sollten.

The use cases of the frameworks are the following:

  • Recovery and backups. This type of storage can be used for storing backups. That is rather helpful in case you need to restore important data.
  • Hosting. Users of web hosting solutions should store their static files somewhere so distributed storage is a great option.
  • CDNs (or Content Delivery Networks) need this type of framework to deliver information to the closest users when speaking about location.   

Die Bedeutung der zunehmenden Bedeutung verteilter Speichersysteme auspacken

Es gibt eine Reihe von Gründen, warum verteilte Speichersysteme für die Nutzer so wichtig geworden sind, und hier sind einige Erklärungen:

  •  Hohe Skalierbarkeit der Frameworks. Bei der Entwicklung dieser Systeme wurde davon ausgegangen, dass das Informationsvolumen riesig ist und auch in Zukunft weiter wachsen wird. Daher funktioniert das System so, dass viele Knotenpunkte im Netz leicht hinzugefügt werden können und die Daten auch repliziert werden.
  •  Riesengroße Datenmengen. Diese Mengen wachsen aufgrund der Datenanalyse, mobiler Geräte und der verstärkten Nutzung des Internets.
  •  Budget. Herkömmliche Speichersysteme sind im Vergleich zur verteilten Speicherung teurer. Der Preis ist aufgrund der handelsüblichen Hardware niedriger.   

Bewertung der Vor- und Nachteile von verteiltem Cloud-Speicher

Vorteile:

  •  Zuverlässigkeit. Das System funktioniert so, dass selbst bei einem Ausfall die Daten zugänglich sind.
  •  Preis. Sie können Geld sparen, wenn Sie mehr Daten speichern. In manchen Situationen können Nutzer für kleine Datenmengen zu viel bezahlen und bei großen Datenmengen erhebliche Summen sparen.
  •  Zugänglichkeit. Ihre Informationen können von jedem Ort und zu jeder Zeit leicht abgerufen werden.

Nachteile:

  •  Probleme mit der Sicherheit. Bei der Online-Datenspeicherung bestehen einige Bedenken wegen einiger offensichtlicher Bedrohungen, die derzeit bestehen, wie z.B. Hacking und virtuelle Angriffe.
  •  Die Schwierigkeiten, die mit der Einrichtung und Verwaltung des Systems verbunden sind.
  •  Die Kostenvariabilität kann für einen neuen Benutzer schwer zu verstehen sein.  

Beispiele für verteilten Speicher

Die offensichtlichsten Beispiele für dezentrale Repositories, die einem sofort einfallen, sind Cloud-Speicher wie iCloud, Google Drive und Dropbox. Mit der Nutzung dieser dezentralen Cloud-Speicher können Kunden jede Art von Informationen hochladen, die sofort auf mehreren sicheren und zuverlässigen Servern gespeichert werden. Für die Bequemlichkeit der Nutzer bieten die Dienste die gemeinsame Nutzung von Links mit anderen, so dass die Informationen leicht zugänglich und herunterladbar sind.

Ein weiteres Beispiel für einen viel genutzten Cloud-Speicher ist Amazon S3. Dieses dezentrale Speichersystem ist hauptsächlich auf die Speicherung von Objekten ausgerichtet. Alle Objekte innerhalb eines Systems sind durch einen Schlüssel gekennzeichnet und werden weltweit gespeichert.

HDFS oder Hadoop File System ist ebenfalls ein dezentraler Rahmen, der vor allem für die Speicherung großer Datenmengen in Verbindung mit Analysen verwendet wird. Dieses System funktioniert auf Standard-Hardware, sodass die Preise recht günstig sind.

Azure Blob Storage ist ein weiterer beliebter dezentraler Cloud-Speicher, der vor allem auf die Speicherung von Objekten ausgerichtet ist. Dieses dezentralisierte System ist ideal für die Speicherung großer Mengen unstrukturierter Informationen. Aus diesem Grund können Sie absolut alles speichern, von Dateien bis hin zu Bildern und Videos.

Eine weitere Variante eines dezentralen Frameworks ist Ceph. Diese perfekt skalierbare Option kann von einer Vielzahl von Kunden genutzt werden, die nach einem Ort zum Speichern ihrer Dateien, Objekte oder sogar Blockspeicher suchen.

Google Cloud Storage ist eine weitere großartige Option unter allen verfügbaren Cloud-Repositories für Objektspeicher. Diese Lösung wurde als universelle Option für eine Vielzahl von Nutzern entwickelt, die große Mengen an Informationen für Analysen, Backups, Webhosting und Disaster Recovery speichern müssen.

Im Folgenden werden nur einige äußerst beliebte Optionen für dezentrale Cloud-Repositories vorgestellt, damit Sie ein allgemeines Verständnis haben.    

Kategorisierung der verschiedenen Typen von verteilten Speichersystemen

Ausgehend von unseren professionellen Beobachtungen können wir verteilte Speichersysteme nach folgenden Typen kategorisieren:

  •  Repository für Objektspeicher. Diese Art von Repository ist ideal für unstrukturierte Daten, da es alle Informationen als Objekte annimmt. Solche Repositories können mit großen Mengen von Informationen arbeiten.
  •  Block-Repository. Dieses System unterteilt Informationen in Blöcke und diese Blöcke werden in separaten Knotenpunkten gespeichert.
  •  Datei-Repository. Normalerweise liegen die Informationen in dieser Art von Speicher in Form von Verzeichnissen und Dateien vor.

Unterscheidung zwischen verteilter Speicherung und zentralisierten Speichermodellen

Zentralisierte Speichermodelle und dezentralisierte verteilte Speicherung sind völlig unterschiedliche Systeme, die nur minimale Gemeinsamkeiten aufweisen. Um Sie nicht mit der Fülle der Unterschiede zu überfordern, haben wir beschlossen, nur die wichtigsten Unterschiede zu nennen.

Bei der zentralen Speicherung befinden sich alle Daten auf einem einzigen Rechner oder Server. Die Besonderheit einer solchen Methode liegt in der Einfachheit der Systemverwaltung. Da sich alles an einem Ort befindet, gibt es keine Probleme im Zusammenhang mit verschiedenen Netzwerken. Der Nachteil ist die minimale Skalierbarkeit und das hohe Ausfallrisiko, da die Daten auf einem einzigen Server gespeichert sind.

Bei der dezentralen verteilten Speicherung funktioniert das anders. Alle Informationen werden auf verschiedene Rechner oder Server verteilt. Eine solche Methode verbessert die Skalierbarkeit des Systems, die Redundanz und garantiert auch bessere Leistungsmerkmale.    

Die Geschäftsperspektive: Gründe für die Einführung von verteilter Speicherung

Aus geschäftlicher Sicht ist die verteilte Speicherung aufgrund der Kosteneinsparungen eine gute Wahl. Der Preis für diese Lösung ist viel günstiger, wenn Sie TB Speicherplatz benötigen. Mit herkömmlichen Methoden werden Sie definitiv zu viel bezahlen.

Ein weiterer Grund für die Annahme dieses Rahmens ist die Flexibilität. Das System reagiert schnell auf die sich ändernden Anforderungen, und das ist großartig. Abgesehen von der Flexibilität bevorzugen Unternehmen auch skalierbarere Optionen. Die dezentrale Speicherung eignet sich daher perfekt für große Datenmengen und bietet eine hervorragende Leistung.

Auch die Sicherheit ist ein grundlegender Faktor, der die Wahl des Speichers beeinflusst. Bei einer verteilten Lösung müssen sich die Nutzer dank regelmäßiger Backups und Datenreplikation keine Sorgen um den Verlust von Daten machen.

Zentralisiert vs. Verteilt: Eine Analyse der Speicheransätze

Aus unserer professionellen Sicht gibt es keine gute oder schlechte Variante. Alles hängt von den geschäftlichen Anforderungen jedes einzelnen Nutzers ab. Lassen Sie uns also einige der Hauptunterschiede zwischen diesen beiden Ansätzen diskutieren.

Ein zentralisierter Ansatz ist für einen durchschnittlichen Benutzer, der keine technischen Kenntnisse hat, viel einfacher. Sie müssen lediglich Ihr Konto registrieren und die benötigten Daten hochladen. Viele Funktionen machen die Nutzung des Systems noch einfacher.

Was die dezentrale Methode betrifft, so ist das Ausfallrisiko minimal. Wenn ein Knoten nicht funktioniert, können Sie die gleichen Daten von einem anderen verfügbaren Knoten erhalten. Außerdem muss man sich nicht auf einen einzigen Web-Anbieter verlassen. Da die Informationen auf mehrere Knotenpunkte verteilt sind, gibt es keine Anbieterbindung.

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