Blob Storage: pilven objektitallennus

Azure Blob Storage (Binary Large Object) on Azuren objektitallennusratkaisu valtavien jäsentämättömien tietomäärien tallentamiseen — tällainen data ei sovi relaatiotietokannan skeemaan. Esimerkkejä ovat kuvat, videot, äänitiedostot, PDF-dokumentit, lokitiedostot, varmuuskopiot ja sovellusten binääritiedostot. Blob Storagea käytetään HTTP/HTTPS REST API -rajapintojen, Azure SDK:n tai Azure CLI:n kautta. Se on yksi laajimmin käytetyistä Azure-palveluista ja monien data lake-, media- ja varmuuskopioarkkitehtuurien perusta.

Blob Storage on järjestetty kolmelle hierarkiatasolle: Storage Account → Container → Blob. container vastaa ylimmän tason kansiota: se ryhmittelee toisiinsa liittyvät blobit ja määrittää kaiken sen sisällön käyttöoikeuskäytännön. blob on yksittäinen objekti (tiedosto), joka on tallennettu säilöön. Blobien nimissä voi käyttää kauttaviivoja (/) kansiohierarkian jäljittelemiseen, esimerkiksi images/2024/photo.jpg, mutta Blob Storage on pohjimmiltaan litteä — kauttaviivat ovat osa blobin nimeä eivätkä oikeita hakemistoja.

Azure Blob Storage tukee kolmea blob-tyyppiä: Block blobs — yleisin tyyppi, joka sopii asiakirjojen, kuvien ja videoiden tallentamiseen. Data jaetaan lohkoihin ja ladataan rinnakkain; enimmäiskoko on noin 190 Tt. Append blobs — optimoitu vain lisäämiseen tarkoitetuille toiminnoille, kuten lokitiedostojen kirjoittamiseen; uusi data lisätään aina loppuun. Page blobs — 512 tavun sivuista koostuvia kokonaisuuksia, jotka on optimoitu satunnaiseen luku- ja kirjoituskäyttöön; Azure-VM:ien hallittujen levyjen taustalla käyttämä tallennusmekanismi. Jos olet epävarma, käytä block blobseja — ne ovat yleiskäyttöisen objektitallennuksen oletusvalinta.

Blob Storage tarjoaa kolme käyttötasoa, jotka tasapainottavat tallennus- ja käyttökustannuksia: Hot-taso — korkein tallennuskustannus ja pienin käyttökustannus; usein käytettävälle datalle. Cool-taso — pienempi tallennuskustannus, suurempi käyttökustannus ja vähintään 30 päivän tallennussitoumus; harvoin käytettävälle datalle, kuten kuukausiraporteille. Archive-taso — pienin tallennuskustannus (noin 95 % Hot-tasoa edullisempi), mutta data on palautettava käyttötilaan tuntien ajan ennen kuin sitä voi käyttää; harvoin käytettäville, pitkäaikaisille sääntelyn edellyttämille arkistoille. Voit määrittää oletustason tilitasolla ja ohittaa sen blobikohtaisesti.

Blobien käyttöoikeustasojen manuaalinen hallinta miljoonien blobien joukossa ei ole käytännöllistä. Elinkaaren hallintakäytännöt automatisoivat tämän: määrittelette säännöt, jotka siirtävät blobit viileämmille tasoille tai poistavat ne niiden iän tai viimeisimmän käyttöpäivän perusteella. Esimerkiksi blobit voidaan siirtää Cool-tasolle, kun niitä ei ole muokattu 30 päivään, Archive-tasolle 180 päivän jälkeen ja poistaa 365 päivän kuluttua. Näin tallennus optimoituu automaattisesti kustannusten kannalta ajan mittaan ilman manuaalisia toimenpiteitä. Elinkaarikäytännöt määritellään JSON-muodossa ja otetaan käyttöön tallennustilin tasolla, joten ne vaikuttavat kaikkiin tilin blobeihin.

Oletusarvoisesti kaikki säilön blobit ovat yksityisiä eli vain todennettujen ja asianmukaiset käyttöoikeudet omaavien käyttäjien käytettävissä. Voitte tehdä säilöistä ja blobeista julkisia määrittämällä säilön käyttöoikeustasoksi Blob (yksittäiset blobit ovat luettavissa) tai Container (säilön luettelo ja kaikki blobit ovat luettavissa). Tarkemmin rajattua ja ajallisesti rajoitettua käyttöoikeutta varten voitte käyttää Shared Access Signatures (SAS) -allekirjoituksia: URL-osoitteita, jotka sisältävät salausmerkkijonon ja myöntävät tietylle resurssille tietyt käyttöoikeudet (luku, kirjoitus, poisto) tiettynä ajanjaksona ilman, että tilin avaimia tarvitsee jakaa.

Azure Blob Storage voi isännöidä staattisia verkkosivustoja eli HTML-, CSS-, JavaScript- ja kuvatiedostoja voidaan tarjota suoraan tallennustililtä HTTP/HTTPS-yhteyden kautta ilman palvelinpuolen koodia. Ottakaa staattisen verkkosivuston isännöinti käyttöön tallennustilillä, määrittäkää aloitussivu (esimerkiksi index.html) ja virhesivu ja ladatkaa staattiset tiedostot erityiseen $web-säilöön. Tallennustilin URL-osoitteesta tulee verkkosivustonne URL-osoite. Yhdistämällä palveluun Azure CDN saatte käyttöön mukautetun toimialueen, HTTPS-yhteyden ja maailmanlaajuisen reunavälimuistin, jolloin sivusto toimii nopeasti kaikkialla maailmassa.

Blob Storage on luonteva paikka sovellusten ja tietokantojen varmuuskopioille: se on erittäin kestävä (LRS:n kestävyys on 11 ysiä ja GRS:n vielä suurempi), erittäin käytettävä ja suurille tietomäärille hyvin kustannustehokas – etenkin Cool- ja Archive-tasoilla. Monet Azure-varmuuskopiointipalvelut (virtuaalikoneiden Azure Backup ja SQL Databasen automaattiset varmuuskopiot) tallentavat tietonsa taustalla Blob Storageen. Voitte myös kirjoittaa varmuuskopiointikomentosarjoja, jotka vedostavat tietokannan suoraan blobiin Azure CLI:n tai SDK:n avulla osana ajastettua tehtävää.

Azure Data Lake Storage Gen2 (ADLS Gen2) perustuu Blob Storageen, ja siinä on lisäksi hierarkkinen nimiavaruus. Se tekee hakemistotoiminnoista (uudelleennimeäminen ja poistaminen) atomisia ja tehokkaita, mikä on olennaista big data -analytiikan työkuormissa. Kun hierarkkinen nimiavaruus otetaan käyttöön tallennustilillä, tili muuttuu ADLS Gen2 -tiliksi, joka integroituu natiivisti palveluihin Azure Synapse Analytics, Azure Databricks ja HDInsight. Se tukee sekä Blob Storage -ohjelmointirajapintaa että HDFS-protokollaa, joten se on yhteensopiva olemassa olevien Hadoop-pohjaisten työkalujen ja kehysten kanssa.

Blob Storagen hinnoittelu koostuu kolmesta osasta: tallennuskustannus – gigatavua kohti kuukaudessa, ja määrä vaihtelee tason mukaan (Hot noin 0,018 $/Gt, Cool noin 0,01 $/Gt ja Archive noin 0,001 $/Gt East US -alueella). Toimintokustannus – jokaista 10 000:ta luku- ja kirjoitustoimintoa kohti; viileämmillä tasoilla kustannus on suurempi. Tiedonsiirtokustannus – saapuva liikenne (lataus) on maksutonta, mutta lähtevästä liikenteestä (lataus Internetiin) veloitetaan. Suurissa tietoaineistoissa tason valinnalla on huomattava vaikutus kokonaiskustannuksiin: harvoin käytettyjen tietojen siirtäminen Hot-tasolta Cool-tasolle yleensä puolittaa tallennuslaskun, kun taas Archive voi pienentää kustannuksia 95 prosenttia.

Säännellyillä toimialoilla, kuten rahoitus- ja terveydenhuoltoalalla, tiedot on usein säilytettävä write-once, read-many (WORM) -muodossa esimerkiksi SEC Rule 17a-4- ja HIPAA-säädösten vaatimusten täyttämiseksi. Azure Blob Storagen muuttumattomuuskäytännöillä blobit voidaan lukita niin, ettei niitä voi muokata tai poistaa määritetyn säilytysajan kuluessa. Käytettävissä on kaksi käytäntötyyppiä: aikaperusteinen säilytys (blobi pysyy lukittuna tiettyyn päivään asti) ja legal hold (blobi pysyy lukittuna toistaiseksi, kunnes pidätys poistetaan). Lukitsemisen jälkeen edes tallennustilin järjestelmänvalvojat eivät voi poistaa blobeja säilytysajan aikana.

Tässä oppitunnissa opitte, että Blob Storage on jäsentämättömille tiedoille tarkoitettu objektisäilö, jossa tiedot on järjestetty tallennustilin, säilön ja blobin muodostamaan hierarkiaan, kolme käyttöoikeustasoa – hot, cool ja archive – tasapainottavat tallennuskustannuksia ja käyttökustannuksia erilaisten käyttötapojen mukaan ja elinkaaren hallintakäytännöt siirtävät blobit automaattisesti edullisemmille tasoille tai poistavat ne niiden iän perusteella. Seuraavaksi tutustumme Azure Files- ja Queue Storage -palveluihin tiedostojen jakamista ja viestinnän irrottamista varten.