Block Storage: Was sind Blockspeicher?

Wenn es um Speicher geht, liegt das Hauptaugenmerk auf dem Platz, der einem zur Verfügung steht. Egal ob im heimischen System oder in der Cloud: Der Speicherplatz muss den Anforderungen entsprechen. Aber Speicher ist nicht gleich Speicher: Es gibt unterschiedliche Arten, wie Systeme Daten speichern. Dabei spielt immer das Verhältnis von verschiedenen Aspekten wie Geschwindigkeit und Effektivität der Speicherauslastung eine Rolle.

Nutzer können zwischen Block Storage, File Storage und Object Storage wählen. Jedes System hat Vor- und Nachteile. Wir erklären Ihnen, was die Eigenheiten eines Blockspeichers sind.

Während man beispielsweise bei File Storage komplette Dateien in einem Ordnersystem unterbringt, werden Daten im Block Storage in Form von Blöcken gespeichert. Diese werden dort gespeichert, wo es das System am sinnvollsten erachtet. Dabei teilt es Dateien gleichmäßig in Blöcke auf. Die Dateien verlieren also ihre eigentliche Bedeutung, lassen sich nicht einfach ausführen oder öffnen. Blöcke sind dabei Einheiten gleicher Größe. Damit die einzelnen Blöcke wiedergefunden werden können, wird jedem Block eine Adresse zugeordnet. Erhält der Server eine Anfrage, kann er so die Daten lokalisieren, wieder zusammenfügen und dann ausliefern.

Realisiert wird der Blockspeicher in der Regel in einem Storage Area Network (SAN). Dabei stehen Datenspeicher über ein Netzwerk mehreren Servern zur Verfügung. Geregelt wird alles durch eine Software, die die Lokalisierung der Blöcke übernimmt. Während Block Storage im SAN ursprünglich ähnlich zu einem LAN aufgebaut war, mit Switches und Hubs, lassen sich Blockspeicher heutzutage auch in Cloud-Umgebungen realisieren. Hier spricht man meist von Block-level Storage. Ein zusammenhängendes System aus Festplatten, wie man es traditionell verwenden würde, wird dabei nachgestellt.

Die Kommunikation erfolgt bei einem SAN meistens über Fibre Channel (FC) oder Internet Small Computer System Interface (iSCSI). Bei FC handelt es sich um eine Schnittstelle, die für Übertragungen mit sehr hoher Geschwindigkeit entwickelt wurde. Das Verfahren iSCSI nutzt dagegen TCP und Ethernet und kann somit leicht in bestehende Netzwerke integriert werden.

Gegenüber anderen Formen der Datenspeicherung gilt Block Storage als besonders schnell und ausgesprochen redundant. Jeder Block hat eine individuelle Adresse, über die die Daten angesprochen werden können. Andere Storage-Methoden setzen hierfür auf Metadaten, teilweise sogar in sehr großen Mengen. Das Fehlen dieser zusätzlichen Informationen kann Vorteil, aber auch Nachteil sein. Zwar bleiben die Blöcke so sehr schlank und können direkt angesprochen werden, möchte man allerdings bewusst Metadaten hinterlegen, braucht man eine zusätzliche Datenbank. Der größte Nachteil von Block Storage ist der Preis, da die SANs auf teure Hardware angewiesen sind.

Besonders bei Datenbanken spielt Block Storage seine Vorteile aus. Der Grund liegt in der hohen Geschwindigkeit, in der Daten sowohl gelesen als auch geschrieben werden können. Transaktionale Datenbanken müssen ständig angepasst werden. Block Storage erzeugt hier sehr gute Ergebnisse, während man bei anderen Speichermethoden immer mit Wartezeiten rechnen muss. Das ist gerade für Unternehmensanwendungen nicht ideal. Auch bei virtuellen Maschinen kommen Block-level Storages zum Einsatz. Mit der Technik ist es einfach, Speicher für die Virtualisierung bereitzustellen.