Облачное хранилище данных

Возможно, вы уже слышали или вам попадалась на глаза услуга под названием «Облачное хранилище». И, наверное, у вас возникали вопросы о том, что стоит за этими словами. Здесь мы разберёмся с названием и назначением этой услуги.

Вы прочитали нашу статью «Что такое облака и какими они бывают»? — Из неё вы могли узнать, что «облако» в компьютерном контексте вполне можно рассматривать в качестве синонима слова «интернет», то есть:

облачное хранилище = интернет-хранилище.

Хранилище самых разных типов данных, с самыми разными способами доступа к ним. Главное, чтобы обратиться к ним можно было из любой точки интернета.

Речь не идёт исключительно о публичном сервисе. Он может быть вполне приватным или корпоративным.

Зачем что-то хранить в облаке

Причин для размещения данных в облаке может быть достаточно много, и для разных пользователей они могут иметь разный приоритет.

Например, для частных лиц важнее будет возможность доступа к данным из разных мест интернета и с разных устройств, а для корпоративных пользователей более существенными могут оказаться надёжность и стоимость хранения.

Это не исчерпывающий список мотивов для использования облачного хранилища. Например, для корпоративных пользователей может также иметь большое значение трансформация капитальных расходов в операционные. Проще говоря, использование такси вместо покупки служебного автомобиля.

Какие хранилища бывают в облаке

Размещать в интернете можно разные данные, по-разному организованные, поэтому и хранилища тоже могут быть разными.

Но чтобы перейти к рассмотрению типов интернет-хранилищ нужно сделать одну оговорку: данные в них могут хранить не только пользователи, но и приложения, которыми, в свою очередь, пользуются люди или предприятия. Например, многие программы для связи — Skype, WhatsApp, Facebook Messenger и прочие — хранят контакты пользователей в своих интернет-хранилищах.

С точки зрения пользователя, интернет-хранилище может выглядеть как дополнительный локальный диск или папка для размещения произвольных файлов. Последний вариант хорошо знаком многочисленным пользователям сервисов Dropbox, OneDrive, Яндекс.Диск, Google.Drive, Облако.Mail.Ru, …

Но есть типы интернет-хранилищ, с которыми частные лица обычно не сталкиваются. Хранилища этих типов используются приложениями. Например, такое хранилище может иметь давно привычный SQL-интерфейс, но при этом не будет требоваться какое-либо системное администрирование SQL-сервера.

Наиболее современным и универсальным типом облачных хранилищ является объектное хранилище, которое позволяет работать с данными наиболее обобщённым способом.


Схема облачного хранилища


Тип облачного ресурсаТип данныхПримечание
ДискФайлы, папкиМожно управлять файловой системой диска, разбивать его на логические диски и т. д.; доступное дисковое пространство ограничено размером предоставленного диска
ПапкаФайлы, папкиНельзя управлять файловой системой и логической структурой дискового пространства; размер хранилища ограничен тарифом, а не размером диска
Набор данныхЧисла, строки и другие атомарные данныеПриложение должно «знать» логические связи между этими данными, чтобы их правильно использовать
ОбъектНабор связанных данныхКак правило, этот набор соответствует чему-то из реального мира: пользователю, документу, организации, товару и т. д.

Для большинства прикладных пользователей сетевой диск или сетевая папка — понятия близкие, если не идентичные. Но в части системного администрирования они существенно различаются.

Облачные диски

Сейчас очень часто облачными дисками называют сервисы типа Dropbox, OneDrive или Яндекс.Диск, что неправильно. Эти ресурсы предоставляются пользователям либо через веб-интерфейс, либо в виде папок на Рабочем столе. В обоих случаях речь не может идти о дисках. Например, их нельзя отформатировать в нужную файловую систему.

Но дисковое пространство хранилища действительно может быть представлено некоему компьютеру через интернет так, чтобы оно воспринималось как локальный диск, с которым будут доступны все дисковые операции.

Для предоставления дискового пространства через интернет существуют специальные протоколы, например, Internet Small Computer Systems Interface (iSCSI), iFCP (Internet Fibre Channel Protocol) или Fibre Channel over IP (FCIP). На их основе создаются, так называемые, сети хранения данных (SAN, Storage Area Network). По этим протоколам дисковые устройства представляются серверу, к которому они подключаются, на самом низком — блочном — уровне, и поэтому являются универсальными.

Однако взаимодействие на таком уровне требует интенсивного обмена данными между сервером и дисковым устройством. Если такой обмен идёт по недостаточно быстрым каналам связи, эффективность дискового устройства падает. Если связь высокоскоростная и высоконадёжная, облачные диски могут стать удобной и универсальной частью корпоративной информационной системы.


Облачные диски


Облачные папки

Именно их сейчас часто именуют облачными дисками. О том, что это неверно, уже было сказано. Тем не менее, облачная папка — полезный и широко востребованный ресурс, особенно среди частных лиц. Например, он даёт возможность использовать одни и те же файлы с разных устройств, подключенных к интернету. Также возможно совместное использование папки для групповой работы с файлами.

Положить файл в облачную папку можно либо через браузер и веб-интерфейс, либо через специальную локальную папку, которая автоматически синхронизируется с облачным хранилищем. Во втором случае на компьютер пользователя требуется установить соответствующую утилиту.

Помимо доступа к файлам с разных устройств, облачные папки обеспечивают хранение резервных копий этих файлов. Как правило, облачная инфраструктура строится на оборудовании с очень высокой надёжностью.


Облачные папки


СУБД — системы управления базами данных

Системы управления базами данных разрабатывают и эксплуатируют с середины 60-х годов. За прошедшее время возникло множество их вариантов. Большое распространение получили СУБД на основе SQL-запросов к реляционным базам данных. Помимо них в последнее время стали появляться и находить применение базы неструктурированных или плохо структурированных данных.

В ответ на запросы СУБД обоих типов возвращают, так называемые, наборы данных (datasets) — выборки данных, собранных в таблицы или некие списки.

Принципиальным является то, что приложение, запросившее данные из хранилища, должно само уметь сложить эти данные в некоторую прикладную сущность, например, «пользователь», «задача», «растение», «транспортное средство», «объект недвижимости» и т. д.


СУБД


Объектные хранилища

Концепция объектного хранилища позволила обеспечить универсальную обработку данных произвольного типа.

Файлы в таком хранилище сопровождаются дополнительными сведениями — мета-данными — которые позволяют обрабатывать эти файлы как прикладные объекты: бухгалтерские документы, видеофильмы, проекты, товары, фотографии и т. п.

Идея объектного хранения данных возникла и прорабатывалась ещё в 70-е и 80-е годы. Но тогда она развивалась в рамках отдельных замкнутых проектов, а сейчас это — широко востребованная услуга, используемая в самых разнообразных приложениях.

Для взаимодействия с облачным объектным хранилищем используется программный интерфейс (API). То есть запись объекта в хранилище происходит не перетаскиванием файла из одной папки в другую, а с помощью специальных команд, выдаваемых приложениями.


Объктные хранилища


Современные облачные объектные хранилища обеспечивают высокий уровень надёжности хранения данных, гибкость их размещения и описания, высокую масштабируемость и низкую удельную стоимость хранения.

В объектном хранилище прикладной пользователь может эффективно хранить как множество относительно небольших объектов, так и огромные, например, видеофильмы.

Примеры использования облачных хранилищ

  • Системы резервного копирования данных и серверов
  • Цифровые библиотеки
  • Системы дистанционного образования
  • Системы видеонаблюдения
  • Видеотеки
  • Архивы корпоративных и официальных документов
  • Публичные базы данных
  • Игровые платформы

Следует подчеркнуть, что этот список — лишь малая часть возможных вариантов использования интернет-хранилища.

Заключение

С учётом изложенного, дадим следующее определение.

Облачное хранилище (Cloud Storage) — это средство хранения и получения каких-либо данных (файлов, объектов, …), находящееся в произвольной части интернета и доступное из произвольной точки интернета.

Однако, говоря об облачных хранилищах, нужно стараться всегда уточнять, о каком типе хранилища идёт речь.

Кратко, облачные хранилища могут поддерживать следующие единицы хранения:

  1. блоки (облачные диски);
  2. файлы (облачные папки);
  3. наборы данных (SQL/NoSQL-хранилища, хранилища данных);
  4. объекты (объектные хранилища).

P. S. Другие наши материалы по теме облачных технологий