Beschreiben von Azure-Speicherdiensten

Abgeschlossen

Die Azure Storage-Plattform umfasst die folgenden Datendienste:

• Azure-Blobs: Ein überaus skalierbarer Objektspeicher für Text- und Binärdaten. Er verfügt auch über Unterstützung für Big Data-Analysen mit Data Lake Storage Gen2.
• Azure Files: Verwaltete Dateifreigaben für Bereitstellungen lokal oder in der Cloud.
• Azure-Warteschlangen: Ein Messagingspeicher für zuverlässiges Messaging zwischen Anwendungskomponenten.
• Azure-Datenträger: Speichervolumes auf Blockebene für virtuelle Azure-Computer.
• Azure Tables: NoSQL-Tabellenoption für strukturierte, nicht relationale Daten.

Vorteile von Azure Storage

Azure Storage-Dienste bieten Anwendungsentwicklern und IT-Experten die folgenden Vorteile:

• Robust und hoch verfügbar. Mithilfe von Redundanz wird sichergestellt, dass Ihre Daten sicher sind, wenn es zu vorübergehenden Hardwareausfällen kommt. Sie können sich auch für das Replizieren von Daten über Rechenzentren oder geografische Regionen hinweg entscheiden, um eine weitere Schutzebene vor lokalen Notfällen oder Naturkatastrophen zu schaffen. Daten, die auf diese Weise repliziert werden, sind bei einem unerwarteten Ausfall weiterhin hoch verfügbar.
• Sicher. Alle Daten, die in ein Azure-Speicherkonto geschrieben werden, werden vom Dienst verschlüsselt. Bei Azure Storage können Sie genau steuern, wer Zugriff auf Ihre Daten hat.
• Skalierbar. Azure Storage ist auf hohe Skalierbarkeit ausgelegt, um die Datenspeicherungs- und Leistungsanforderungen heutiger Anwendungen zu erfüllen.
• Verwaltet. In Azure werden Hardwarewartung, Updates und die Behandlung kritischer Probleme für Sie übernommen.
• Zugänglich. Auf Daten in Azure Storage kann weltweit per HTTP oder HTTPS zugegriffen werden. Microsoft stellt Clientbibliotheken für Azure Storage in verschiedenen Sprachen (z. B. .NET, Java, Node.js, Python, PHP, Ruby und Go) sowie eine ausgereifte REST-API bereit. Azure Storage unterstützt die Skripterstellung in Azure PowerShell oder der Azure CLI. Darüber hinaus werden im Azure-Portal und über Azure Storage-Explorer einfache visuelle Lösungen für die Arbeit mit Ihren Daten bereitgestellt.

Azure Blobs

Azure Blob Storage ist eine Objektspeicherlösung für die Cloud. Diese kann große Mengen an Daten wie etwa Text- und Binärdaten speichern. Azure Blob Storage ist unstrukturiert, was bedeutet, dass es keine Einschränkungen hinsichtlich der Art der Daten gibt, die dort gespeichert werden können. Blob Storage kann Tausende von gleichzeitigen Uploads, enorme Mengen an Videodaten und ständig wachsende Protokolldateien verwalten und kann von überall mithilfe einer Internetverbindung erreicht werden.

Blobs sind nicht auf gängige Dateiformate beschränkt. Ein Blob kann mehrere Gigabyte binärer Daten von einem wissenschaftlichen Gerät, eine verschlüsselte Nachricht für eine andere Anwendung oder Daten in benutzerdefiniertem Format für eine App, die Sie entwickeln, enthalten. Ein Vorteil des Blobdiensts gegenüber des Datenträgerspeichers ist, dass Entwickler*innen nicht darüber nachdenken oder Datenträger verwalten müssen. Daten werden als Blobs hochgeladen, und Azure kümmert sich um die Anforderungen des physischen Speichers.

Blobspeicher ist für folgende Zwecke ideal geeignet:

• Speichern von Bildern oder Dokumenten direkt für einen Browser
• Speichern von Dateien für verteilten Zugriff
• Video- und Audio-Streaming
• Speichern von Daten für Sicherung und Wiederherstellung, Notfallwiederherstellung und Archivierung
• Speichern von Daten für Analysen durch einen lokalen oder von Azure gehosteten Dienst

Zugreifen auf Blobspeicher

Auf Objekte in Blob Storage kann von überall auf der Welt über HTTP oder HTTPS zugegriffen werden. Benutzer oder Clientanwendungen können über URLs, die Azure Storage-REST-API, Azure PowerShell, die Azure CLI oder eine Azure Storage-Clientbibliothek auf Blobs zugreifen. Die Speicherclientbibliotheken sind für mehrere Sprachen verfügbar, z.B. .NET, Java, Node.js, Python, PHP und Ruby.

Blobspeicherebenen

In der Cloud gespeicherte Daten können mit exponentieller Geschwindigkeit wachsen. Um die Kosten für die zunehmenden Speicheranforderungen im Blick zu behalten, ist es hilfreich, die Daten anhand von Attributen wie der Zugriffshäufigkeit und geplanten Aufbewahrungsdauer zu organisieren. In der Cloud gespeicherte Daten können unterschiedlich verarbeitet werden, basierend darauf, wie sie während ihrer Lebensdauer generiert, verarbeitet und genutzt werden. Auf einen Teil der Daten wird aktiv zugegriffen, und sie werden während ihrer Lebensdauer geändert. Auf andere Daten wird zu Beginn ihrer Lebensdauer häufig zugegriffen, und die Zugriffe fallen dann deutlich ab, je älter die Daten werden. Außerdem gibt es Daten, die in der Cloud lediglich vorgehalten werden und auf die nach der Speicherung nur sehr selten oder gar nicht zugegriffen wird. Azure stellt verschiedene Speicherebenen bereit, die Sie zum Ausgleichen Ihrer Speicherkosten gemäß Ihrer Zugriffsanforderungen verwenden können, um diese unterschiedlichen Zugriffsanforderungen zu erfüllen.

Azure Storage bietet verschiedene Zugriffsebenen für Ihren Blobspeicher, die es Ihnen ermöglichen, Objektdaten auf kostengünstige Weise zu speichern. Die verfügbaren Zugriffsebenen sind:

• Heiße Speicherebene: Optimiert für das Speichern von Daten, auf die häufig zugegriffen wird (z. B. Bilder für Ihre Website).
• Kalte Speicherebene: Optimiert für Daten, auf die selten zugegriffen wird und die mindestens 30 Tage lang gespeichert werden (z. B. Rechnungen für Ihre Kunden).
• Zugriffsebene „Cold“: Diese ist für die Speicherung von Daten optimiert, auf die selten zugegriffen wird und die mindestens 90 Tage lang gespeichert werden.
• Archivspeicherebene: Für Daten optimiert, auf die selten zugegriffen wird und die bei flexiblen Latenzanforderungen mindestens 180 Tage lang gespeichert werden (z. B. langfristige Sicherungen).

Die folgenden Überlegungen gelten für die unterschiedlichen Zugriffsebenen:

• Die Zugriffsebenen „heiß“, „kalt“ und „Cold“ können auf Kontoebene festgelegt werden. Die Archivspeicherebene ist auf der Kontoebene nicht verfügbar.
• Die Zugriffsebenen „heiß“, „kalt“ und „Cold“ sowie die Archivspeicherebene können während des Uploads oder danach auf Blobebene festgelegt werden.
• Bei den Daten der kalten Zugriffsebene und der Ebene „Cold“ können geringfügige Abstriche bei der Verfügbarkeit gemacht werden, Dauerhaftigkeit, Abrufwartezeit und Durchsatz müssen sich jedoch auf einem ähnlich hohen Niveau befinden wie bei Daten der heißen Ebene. Daher kann bei Daten der kalten Ebene und der Ebene „Cold“ eine Kombination aus einer Vereinbarung zum Servicelevel (Service-Level Agreement, SLA) mit niedrigerer Verfügbarkeit und höheren Zugriffskosten im Vergleich zu Daten der heißen Ebene in Kauf genommen werden, um im Gegenzug die Speicherkosten zu verringern.
• Der Archivspeicher speichert Daten offline und zeichnet sich durch besonders niedrige Speicherkosten aus, verursacht aber gleichzeitig sehr hohe Kosten beim Aktivieren von und Zugreifen auf Daten.

Azure Files

Azure File Storage bietet vollständig verwaltete Dateifreigaben in der Cloud, auf die über das Branchenstandardprotokoll Server Message Block (SMB) sowie über das Network File System-Protokoll (NFS) zugegriffen werden kann. Azure Files-Dateifreigaben können gleichzeitig über die Cloud oder durch lokale Bereitstellungen eingebunden werden. Der Zugriff auf SMB-Dateifreigaben in Azure kann von Windows-, Linux- und macOS-Clients aus erfolgen. Der Zugriff auf NFS-Freigaben in Azure Files kann von Linux- oder macOS-Clients aus erfolgen. Außerdem können SMB-Dateifreigaben in Azure auf Windows-Servern mit der Azure-Dateisynchronisierung zwischengespeichert werden, um einen schnellen Zugriff in der Nähe des Datennutzungsorts zu gewährleisten.

Die wichtigsten Vorteile von Azure Files:

• Gemeinsamer Zugriff: Azure-Dateifreigaben unterstützen die branchenüblichen SMB- und NFS-Standardprotokolle. Dadurch können Sie Ihre lokalen Dateifreigaben problemlos durch Azure-Dateifreigaben ersetzen, ohne sich Gedanken über die Anwendungskompatibilität machen zu müssen.
• Vollständig verwaltet: Sie können Azure-Dateifreigaben erstellen, ohne sich um die Hardware oder um das Betriebssystem zu kümmern. Sie müssen also weder das Serverbetriebssystem mit kritischen Sicherheitsupgrades patchen noch fehlerhafte Festplatten austauschen.
• Skripts und Tools: PowerShell-Cmdlets und die Azure CLI können im Rahmen der Verwaltung von Azure-Anwendungen zum Erstellen, Bereitstellen und Verwalten von Azure-Dateifreigaben verwendet werden. Sie können Azure-Dateifreigaben mit dem Azure-Portal und dem Azure Storage-Explorer erstellen und verwalten.
• Resilienz: Azure Files wurde von Grund auf erstellt, um fortlaufend verfügbar zu sein. Anders als bei lokalen Dateifreigaben müssen Sie sich bei Azure Files nicht mitten in der Nacht mit lokalen Stromausfällen oder Netzwerkproblemen auseinandersetzen.
• Vertraute Programmierbarkeit: In Azure ausgeführte Anwendungen können über Dateisystem-E/A-APIs auf Daten in der Freigabe zugreifen. Entwickler können daher ihren vorhandenen Code und bereits erlernte Fertigkeiten für die Migration vorhandener Anwendungen verwenden. Neben System-E/A-APIs können Sie auch Azure Storage-Clientbibliotheken oder die Azure Storage-REST-API verwenden.

Azure-Warteschlangen

Azure Queue Storage ist ein Dienst für die Speicherung einer großen Anzahl von Nachrichten. Sobald sie gespeichert sind, können Sie überall auf der Welt über authentifizierte Aufrufe mithilfe von HTTP oder HTTPS auf Nachrichten zugreifen. Eine Warteschlange kann so viele Nachrichten enthalten, wie Ihr Speicherkonto dafür Platz hat (also potenziell Millionen). Jede einzelne Nachricht kann bis zu 64 KB groß sein. Warteschlangen werden häufig verwendet, um ein Arbeits-Backlog zur asynchronen Verarbeitung zu erstellen.

Der Warteschlangenspeicher kann mit Berechnungsfunktionen wie Azure Functions kombiniert werden, um eine Aktion auszuführen, wenn eine Nachricht empfangen wird. Sie möchten beispielsweise eine Aktion ausführen, nachdem ein Kunde ein Formular auf Ihre Website hochgeladen hat. Über die Schaltfläche „Übermitteln“ auf der Website könnte eine Nachricht an den Warteschlangenspeicher ausgelöst werden. Anschließend können Sie Azure Functions verwenden, um eine Aktion auszulösen, nachdem die Nachricht empfangen wurde.

Azure Disks

Azure Disk Storage oder Azure Managed Disks sind Speichervolumes auf Blockebene, die von Azure für die Verwendung mit Azure-VMs verwaltet werden. Sie gleichen einem physischen Datenträger, aber sie sind virtualisiert und bieten so eine höhere Ausfallsicherheit und Verfügbarkeit als ein physischer Datenträger. Bei verwalteten Datenträgern müssen Sie nicht mehr tun, als den Datenträger bereitzustellen. Azure übernimmt dann den Rest.

Azure-Tabellen

Mit Azure Table Storage können Sie große Mengen strukturierter Daten speichern. Der Azure Tables-Dienst ist ein NoSQL-Datenspeicher, der authentifizierte Aufrufe von innerhalb und außerhalb der Azure-Cloud akzeptiert. Dadurch können Sie Azure-Tabellen verwenden, um Ihre Hybrid- oder Multicloudlösung zu erstellen und Ihre Daten immer verfügbar zu haben. Azure-Tabellen sind hervorragend zur Speicherung strukturierter nicht relationaler Daten geeignet.