Objektų saugykla nuo jos atsiradimo 2000-ųjų pradžioje smarkiai išsivystė. Svarbiausi etapai – „Amazon“ 2006 m. išleista S3, kuri nustatė faktinį debesies objektų saugyklos taikomųjų programų programavimo sąsajų (API) standartą . Vėliau 2010 m. atsirado atvirojo kodo sprendimai, tokie kaip „OpenStack Swift“, ir 2010-ųjų viduryje išpopuliarėjo hibridiniai debesijos diegimai.

Iš pradžių sukurta žiniatinklio masto programoms, moderni objektų saugykla tapo neatsiejama debesų kompiuterijos ir konteinerinių aplinkų dalimi. Šiandienos diegimai palaiko pažangias funkcijas, tokias kaip intelektualus duomenų lygiavimas, versijų kūrimo galimybės ir integracija su „Kubernetes“ bei kitomis platformomis, kurios automatizuoja konteinerių orkestravimą . Naujausios naujovės apima dirbtiniu intelektu pagrįstą duomenų valdymą, kuriame mašininio mokymosi (ML) algoritmai padeda optimizuoti saugojimo išlaidas ir našumą, bei periferinio objektų saugojimo galimybes, kurios priartina duomenis prie jų vartojimo vietos.

Maždaug tuo pačiu metu, kai objektų saugykla įgavo populiarumą debesijos aplinkoje, daugelis organizacijų pradėjo permąstyti savo priklausomybę nuo tradicinių saugyklų architektūrų.

Istoriškai įmonės naudodavo brangius duomenų saugojimo tinklus (SAN) , kad galėtų padidinti duomenų kiekį, o tai dažnai reikalaudavo didelių kapitalo investicijų į techninę ir IT infrastruktūrą. Didėjant duomenų poreikiui, šį metodą darėsi vis sunkiau išlaikyti. Debesijos saugyklos paslaugos pasiūlė lankstesnę alternatyvą, leidžiančią organizacijoms didinti arba mažinti pajėgumus pagal poreikį.

Užuot turėjusios didelius vidinius saugyklų tinklus, įmonės dabar gali naudotis saugykla kaip paslauga (STaaS) – taip sumažindamos išlaidas ir padidindamos greitį bei mastelio keitimą. Visi pagrindiniai viešųjų debesų paslaugų teikėjai, įskaitant „Amazon Web Services“ (AWS), „Google Cloud“, „IBM Cloud®“, „Microsoft Azure“, siūlo objektų saugyklos galimybes. Šis pokytis toliau vystėsi į hibridinius kelių debesų metodus, kai organizacijos strategiškai derina vietinę saugyklą su keliais debesų teikėjais, kad optimizuotų našumą, išlaidas ir atitikties reikalavimus.

Debesų saugykla apima įvairias architektūras, įskaitant failų, blokų ir objektų saugyklą. Kiekviena siūlo skirtingus duomenų valdymo ir prieinamumo metodus. Šiuolaikinės organizacijos naudoja skirtingas saugyklos architektūras, priklausomai nuo konkrečių poreikių ir duomenų tipų.

Nors struktūrizuoti duomenys ir operacijų darbo krūviai dažnai priklauso nuo tradicinio failų ir blokų saugojimo, dėl nestruktūrizuoto skaitmeninio turinio plitimo objektų saugojimas tapo būtinas šiandienos duomenų aplinkoje. Šių trijų saugojimo metodų supratimas padės jums pasirinkti tinkamą požiūrį pagal savo poreikius.

Failų saugykla
Failų saugykla tvarko ir saugo duomenis aplanke. Failai yra pavadinami, žymimi metaduomenimis (paprastai failo pavadinimu, failo tipu ir sukūrimo bei paskutinio atnaujinimo laiku) ir tvarkomi aplankuose pagal katalogų ir pakatalogių hierarchiją.

Apie bylų saugojimą galite galvoti taip pat, kaip apie fizinių popierinių bylų saugojimą dokumentų spintoje. Yra keli stalčiai (katalogai) ir kiekviename stalčiuje (pakapalogiai) yra pažymėti bylų aplankai.

Norėdami rasti konkretų bylų aplanką savo bylų spintoje, ištraukite atitinkamą stalčių ir peržiūrėkite aplankų pavadinimus. Lygiai taip pat, norint pasiekti duomenis failų saugyklos sistemoje, jūsų kompiuterinei sistemai tereikia nurodyti kelią (katalogus ir pakatalogius), kuriame juos rasti.

Tokia hierarchinė saugojimo sistema gerai veikia su santykinai mažais, lengvai tvarkomais duomenų kiekiais. Tačiau augant failų skaičiui, paieškos ir gavimo procesas gali tapti sudėtingas ir daug laiko reikalaujantis.

Blokų saugykla
Blokų saugykla siūlo alternatyvą failų saugyklai – efektyvesnę ir našesnę. Blokų saugykla suskaido failą į vienodo dydžio duomenų blokus ir saugo šiuos duomenų blokus atskirai, unikaliu adresu. Jums nereikia failų-aplankų struktūros. Vietoj to, galite saugoti blokų rinkinį bet kurioje sistemos vietoje, kad pasiektumėte maksimalų efektyvumą.

Norėdama pasiekti failą, serverio operacinė sistema naudoja unikalų adresą, kad sujungtų blokus į vieną failą. Padidėja efektyvumas, nes sistemai nereikia naršyti po katalogus ir failų hierarchijas, kad pasiektų duomenų blokus. Blokų saugykla gerai veikia svarbiausiose verslo programose, transakcinėse duomenų bazėse ir virtualiose mašinose, kurioms reikalinga mažo delsos, detalesnė arba detalesnė prieiga prie duomenų ir nuolatinis didelis našumas.

Objektų saugykla
Užuot skaidęs failus į blokus arba organizavęs juos hierarchiniuose aplankuose, objektinė saugykla kiekvieną duomenų elementą traktuoja kaip atskirą, adresuojamą vienetą. Skirtingai nuo failų sistemų, kurios remiasi katalogų struktūromis arba blokų saugykla, kuri fragmentuoja duomenis, objektinė saugykla išlaiko visišką duomenų vientisumą (data integrity) kiekviename saugojimo vienete.

Objektų saugykla siūlo ekonomišką, itin keičiamo dydžio nestruktūrizuotų duomenų saugyklą, kuri viršija blokų ir failų sprendimų praktines ribas. Ji idealiai tinka statinių duomenų, pvz., atitikties įrašų, medijos bibliotekų ir atsarginių kopijų, kurių nereikia dažnai modifikuoti, archyvavimui. 

Objektai yra atskiri duomenų vienetai, saugomi struktūriškai plokščioje duomenų aplinkoje, būdingoje objektų saugojimo sistemoms. Skirtingai nuo tradicinių failų sistemų, nėra tikrų aplankų, katalogų ar sudėtingų hierarchijų, nors aplankų tipo struktūras galima imituoti naudojant pavadinimų suteikimo konvencijas.

Kiekvienas objektas yra savarankiškas vienetas, apimantis pačius duomenis, susijusius metaduomenis (aprašomąją informaciją apie objektą) ir unikalų identifikatorių, dažnai vadinamą objekto raktu. Šis unikalus identifikatorius skiria objektą saugojimo sistemoje ir gali būti panašus į failo kelią, tačiau jis neatspindi tikrosios katalogo struktūros.

Saugyklos informacija leidžia programai surasti ir pasiekti objektą. Galite sujungti objektų saugojimo įrenginius į didesnius saugyklų telkinius ir paskirstyti šiuos saugyklų telkinius skirtingose ​​vietose. Ši funkcija leidžia neribotą mastą ir pagerinti duomenų atsparumą bei atkūrimą po nelaimių (disaster recovery).

Objektų saugykla pašalina hierarchinės failų sistemos sudėtingumo ir mastelio keitimo iššūkius. Objektai gali būti saugomi lokaliai vietiniuose duomenų centruose, debesies serveriuose (cloud servers) arba hibridinėse ir daugiadebesėse aplinkose, pasiekiami iš bet kurios pasaulio vietos. Šiuolaikiniuose diegimuose dažnai naudojama konteinerių orkestracija ir paskirstyta infrastruktūra, kad būtų galima valdyti pagrindines sistemas, kurios palaiko objektų saugyklą.

Objektai, kuriuos sudaro duomenys, metaduomenys ir unikalus identifikatorius, objektų saugojimo sistemoje pasiekiami per API. Gimtoji objektų saugojimo API paprastai yra HTTP pagrindu sukurta RESTful API (dar žinoma kaip RESTful žiniatinklio paslauga). Dauguma tiekėjų taip pat siūlo programinės įrangos kūrimo rinkinius (SDK), kurie supaprastina sąveiką su šiomis API įvairiomis programavimo kalbomis.

Šios API naudoja objekto unikalų identifikatorių (arba raktą), kad gautų objektą, ir taip pat gali leisti pateikti užklausas apie jo metaduomenis. Kadangi API yra internetinės, objektus galima pasiekti iš bet kurios vietos, naudojant bet kurį įrenginį, turintį tinklo ryšį.

RESTful API naudoja HTTP komandas, tokias kaip „PUT“ arba „POST“, kad įkeltų objektą, „GET“ – kad jį atkurtų, ir „DELETE“ – kad jį pašalintų. (HTTP reiškia „Hypertext Transfer Protocol“ ir yra taisyklių rinkinys, skirtas tekstui, grafiniams vaizdams, garsui, vaizdo įrašams ir kitiems multimedijos failams perduoti internete.)

Objektų saugyklos egzemplioriuje galite saugoti bet kokį skaičių statinių failų, kuriuos iškviestų API. Atsiranda daugiau RESTful API standartų, kurie neapsiriboja objektų kūrimu, gavimu, atnaujinimu ir ištrynimu. Šie standartai leidžia programoms valdyti objektų saugyklą, jos konteinerius (containers), paskyras, kelių nuomų saugyklas, saugumą, atsiskaitymą ir kt.

Pavyzdžiui, tarkime, kad norite saugoti visas didelės bibliotekos sistemos knygas vienoje platformoje. Jums reikia saugoti knygų turinį (duomenis), taip pat susijusią informaciją, pvz., autorių, išleidimo datą, leidėją, temą, autorių teises ir kitą informaciją. Visus šiuos duomenis ir metaduomenis galite saugoti reliacinėje duomenų bazėje , suskirstytoje į aplankus pagal katalogų ir pakatalogių hierarchiją.

Tačiau turint milijonus knygų, paieškos ir paieškos procesas tampa sudėtingas ir užima daug laiko. Objektų saugojimo sistema veikia gerai, nes duomenys yra statiniai arba fiksuoti. Šiame pavyzdyje knygos turinys nesikeis.

Objektai saugomi kaip „paketai“ plokščioje struktūroje ir lengvai randami bei atkuriami vienu API iškvietimu. Be to, knygų skaičiui augant, galite sujungti saugojimo įrenginius į didesnius saugyklų telkinius ir paskirstyti šiuos saugyklų telkinius neribotam mastui.

Galite naudoti paprastus API iškvietimus failams įkelti ir gauti objektų saugyklos sistemoje, tačiau programai taip pat reikia objekto metaduomenų, kad surastų tinkamą objektą saugykloje. Čia praverčia objektų saugyklos duomenų bazė. Ši duomenų bazė teikia tam tikrą katalogą, kuris naudoja objekto metaduomenis, kad surastų atitinkamus duomenų failus paskirstytoje saugyklos sistemoje.

Kiekviena objektų saugyklos grupė turi objektų saugyklos duomenų bazę, kurioje yra dvi lentelės:

- Objektų katalogų lentelė

- Objektų saugojimo lentelė

Objektų katalogų lentelė
Objektų katalogų lentelėje yra aprašomoji informacija apie kiekvieną objektą (metaduomenys). Šis katalogas seka visus saugojimo hierarchijos objektus, įrašydamas kolekcijos pavadinimo identifikatorių, objekto pavadinimą ir kitą svarbią informaciją. Pavyzdžiui, įprastose objektų saugojimo metodikose objektų katalogų lentelėje yra trys pagrindiniai indeksai:

- Objekto sukūrimo laiko žyma

- Kolekcijos pavadinimo identifikatorius (pavadinimo ID) ir objekto sukūrimo laiko žyma

- Objekto pavadinimas ir kolekcijos pavadinimo identifikatorius

Objektų saugojimo lentelė
Objektų saugyklos lentelėje yra duomenų turinys arba pats failas (objektai). Duomenys (fiksuotas skaitmeninis turinys, pvz., vaizdo įrašų ir vaizdų failai arba didelės dokumentų bibliotekos) yra objektų saugykloje. Tuo tarpu metaduomenys (kontekstinė informacija apie duomenis, įskaitant pavadinimo ID) yra duomenų bazėje arba objektų katalogų lentelėje.

Kai programa „įkelia“ failą, ji sukuria metaduomenis ir saugo juos objektų katalogų lentelėje objektų saugyklos duomenų bazėje, kartu „įkeldama“ failą į objektų saugyklos lentelę. Norėdama vėliau gauti failą, programa pateikia užklausą objektų kataloge arba duomenų bazėje dėl metaduomenų ir naudoja tą aprašomąją, identifikuojančią informaciją duomenims rasti arba „gauti“.

Atvirojo kodo technologijos suteikia lankstumo ir kontrolės duomenų valdymo bei saugojimo parinktims, kaip alternatyvas debesijos paslaugų teikėjų ir kitų tiekėjų patentuotiems sprendimams arba kaip integraciją su jais.

Naudodami atvirojo kodo įrankius ir prieigą prie atvirų API, galite pritaikyti kodą pagal konkrečius savo organizacijos reikalavimus, išlaikydami suderinamumą su esamomis patentuotomis sistemomis. Šis metodas suteikia laisvę naudoti esamą įrangą, kurią galite turėti, arba derinti skirtingų tiekėjų įrangą, tuo pačiu pasinaudojant platesnės kūrėjų bendruomenės indėliu.

Visi pagrindiniai atvirojo kodo objektų saugojimo sprendimai laikosi „Amazon“ „Simple Storage Service“ („Amazon S3“) objektų saugojimo protokolo. Jis pirmą kartą buvo pristatytas 2006 m. ir nuo to laiko tapo faktiniu debesies saugyklų API standartu.

Populiarūs atvirojo kodo sprendimai yra „Ceph®“, „MinIO“ ir „OpenStack Swift“. Nors šie sprendimai siūlo skirtingas funkcijas, politikos parinktis ir metodologijas, kiekvienas jų siekia to paties tikslo – sudaryti sąlygas didelio masto nestruktūrizuotų skaitmeninių duomenų saugojimui naudojant su S3 suderinamas RESTful API sąsajas.

Daugelis jų taip pat siūlo savo API kaip alternatyvas S3. Pavyzdžiui, „OpenStack Swift“ ne tik palaiko „Amazon“ S3 API, bet ir siūlo savo „Swift“ API su unikaliomis galimybėmis. „Ceph Object Storage“ yra suderinama su S3, bet taip pat palaiko didelę „OpenStack Swift“ API dalį, suteikdama lankstumo, kaip programos sąveikauja su saugojimo sistema.

- Mastelio keitimas: neribotas mastas yra bene reikšmingiausias objektinio duomenų saugojimo privalumas. Objektai arba atskiri duomenų vienetai (bet kokio kiekio) saugomi struktūriškai plokščioje duomenų aplinkoje saugojimo įrenginyje, pvz., serveryje. Galite tiesiog pridėti daugiau įrenginių arba serverių lygiagrečiai prie objektų saugojimo klasterio, kad būtų galima atlikti papildomą apdorojimą ir palaikyti didesnį pralaidumą, kurio reikia dideliems failams, pvz., vaizdo įrašams ar vaizdams.
- Sumažintas sudėtingumas: objektų saugykla panaikina sudėtingumą, būdingą hierarchinei failų sistemai su aplankais ir katalogais. Mažesnė našumo vėlavimo tikimybė ir didesnis efektyvumas gaunant duomenis, nes nėra jokių aplankų, katalogų ar sudėtingų hierarchijų, kuriose reikėtų naršyti. Ši galimybė pagerina našumą, ypač tvarkant didelius duomenų kiekius.
- Didelis prieinamumas ir ilgaamžiškumas: objektų saugojimo sistemas galima sukonfigūruoti taip, kad jos replikuotų duomenis keliuose mazguose arba klasteriuose. Sugedus diskui ar mazgui, sistema gali toliau veikti neprarasdama duomenų dėl šio perteklinio duomenų kiekio. Duomenų replikacija gali vykti tame pačiame duomenų centre arba geografiškai paskirstytose vietose, užtikrinant tiek aukštą prieinamumą , tiek duomenų atkūrimą po nelaimių ne vietoje.
- Paieška: kiekvienas objektas yra savarankiška saugykla, kurioje yra su juo susiję metaduomenys arba aprašomoji informacija. Šie metaduomenys pagerina paiešką, nes palengvina objektų paiešką ir paiešką pagal konkrečius atributus arba pasirinktines žymas. Be duomenų gyvavimo ciklo valdymo ir duomenų apsaugos strategijų palaikymo, metaduomenis galima pritaikyti, kad būtų pridėtas kontekstas – įgalinant išplėstinę paiešką, filtravimą ir analizę, siekiant gauti verslo įžvalgų apie rinkos tendencijas ir kt.
- Sąnaudų efektyvumas: objektų saugojimo paslaugų teikėjai paprastai siūlo „mokėk, kiek naudoji“ principu pagrįstą kainodarą, kuri panaikina išankstines kapitalo investicijas. Išlaidos priklauso nuo faktinio naudojimo – saugyklos kiekio, duomenų paieškos, pralaidumo ir API užklausų. Kainodara yra pakopinė arba pagrįsta kiekiu, naudojant skirtingas saugyklos klases ir saugyklos pakopas, skirtas sumažinti retai prieinamų duomenų arba didelių kiekių sąnaudas. Daugelis objektų saugojimo sprendimų gali veikti standartinėje, nuo tiekėjo nepriklausomoje aparatinėje įrangoje, todėl sumažėja naujos arba patentuotos infrastruktūros poreikis. Šis lankstumas leidžia organizacijoms perorientuoti esamus serverius ir už prieinamą kainą juos plėsti.
- Saugumas: Objektų saugykla teikia išsamias saugumo funkcijas (pvz., šifravimą tiek ramybės būsenoje, tiek perdavimo metu) ir patikimą prieigos kontrolę naudojant IAM strategijas. Daugelyje sprendimų taip pat siūlomas daugiafaktorinis autentifikavimas , duomenų praradimo prevencijos (DLP) galimybės ir integracija su įmonės saugumo įrankiais, skirtais centralizuotai stebėsenai ir grėsmių aptikimui.
- Suderinamumas su debesimi: objektų saugykla yra glaudžiai susijusi su debesijos arba prieglobos aplinkomis, kurios teikia kelių nuomininkų saugyklą kaip paslaugą. Tai leidžia daugeliui įmonių ar įmonės skyrių dalytis ta pačia saugyklos saugykla, o kiekvienas turi prieigą prie atskiros saugyklos vietos dalies. Toks bendro saugojimo metodas savaime optimizuoja mastą ir sąnaudas. Galite sumažinti savo organizacijos IT infrastruktūrą vietoje naudodami nebrangią debesijos saugyklą, tuo pačiu išlaikydami prieigą prie savo duomenų, kai to reikia. Pavyzdžiui, jūsų įmonė gali naudoti debesijos pagrindu sukurtą objektų saugyklos sprendimą, kad rinktų ir saugotų didelius nestruktūrizuotų daiktų interneto (IoT) ir mobiliųjų duomenų kiekius savo išmaniųjų įrenginių programoms.

Atsarginių kopijų kūrimas ir atkūrimas nelaimės atveju
Objektų saugojimas yra naudingas atsarginėms kopijoms ir duomenų atkūrimui po nelaimių, (backup disaster recovery) nes tai yra efektyvesnė alternatyva fiziniams atsarginių kopijų sprendimams. Pavyzdžiui, fizinių atsarginių kopijų sprendimams, tokiems kaip juostos ir standieji diskai, reikia fiziškai įkelti, pašalinti ir perkelti duomenis iš vietos, kad būtų užtikrintas geografinis perteklius.

Objektų saugyklą galite naudoti automatinėms vietinių duomenų bazių atsarginėms kopijoms debesyje kurti ir ekonomiškai efektyviai replikuoti duomenis tarp paskirstytų duomenų centrų. Pridėkite papildomų atsarginių kopijų ne vietoje ir net skirtinguose geografiniuose regionuose, kad užtikrintumėte duomenų atkūrimą po nelaimių.

Duomenų archyvavimas
Debesijos pagrindu sukurta objektų saugykla idealiai tinka ilgalaikiam duomenų saugojimui. Ji gali pakeisti tradicinius archyvus, tokius kaip prie tinklo prijungtos saugyklos (NAS) , ir padėti sumažinti IT infrastruktūros išlaidas. Ji taip pat ekonomiškai efektyviai išsaugo didelius kiekius retai pasiekiamo raiškiojo medijos turinio, pvz., vaizdų ir vaizdo įrašų.

Duomenų telkiniai (Duomenų ežerai)
Objektų saugykla suteikia keičiamo dydžio ir ekonomišką sprendimą centralizuotų duomenų telkinių kūrimui. Šie duomenų telkiniai gali saugoti neribotą kiekį struktūrizuotų ir nestruktūrizuotų duomenų iš įvairių šaltinių. Saugomus duomenis galima užklausti, kad būtų galima atlikti didelių duomenų analizę ir gauti įžvalgų, susijusių su klientais, operacijomis ir rinkos tendencijomis.

Debesijos technologijomis pagrįstos programos
Debesyje veikianti objektų saugykla tarnauja kaip nuolatinė duomenų saugykla debesijos programoms kurti. Ji palaiko naujų debesyje veikiančių programų kūrimą ir senųjų modernizavimą. Naudodami objektų saugyklą galite efektyviai tvarkyti didelius nestruktūrizuotų daiktų interneto ir mobiliųjų duomenų kiekius ir supaprastinti programų komponentų atnaujinimą.

Generatyvus dirbtinis intelektas
Objektų saugykla palaiko generatyvinį dirbtinį intelektą, (generative AI) saugant didelius duomenų rinkinius mokymui ir išvesties generavimui. Ji taip pat gali būti pritaikyta tvarkyti didelius duomenų kiekius ir naudoja metaduomenis duomenims tvarkyti ir sekti, taip užtikrindama greitesnius darbo eigą ir greitą prieigą prie duomenų darant išvadas .

Turinio valdymas
Organizacijos naudoja objektų saugyklas dideliems dokumentų, medijos failų ir kitų turinio išteklių kiekiams valdyti su išsamiais metaduomenimis, kad būtų lengva juos tvarkyti ir atkurti.

Daiktų internetas ir periferinis internetas
Daiktų interneto įrenginiai generuoja didelius duomenų kiekius iš jutiklių, kuriuos objektų saugyklos gali efektyviai rinkti, saugoti ir pateikti analizei. Tai taip pat apima periferinių skaičiavimų scenarijus, kai duomenų apdorojimas vyksta arčiau šaltinio.