Stockage en mode fichier, bloc ou objet ?

Les fichiers, les blocs et les objets sont des formats de stockage qui permettent de conserver, d'organiser et de présenter les données de différentes façons, chacun d'entre eux présentant ses propres capacités et limites. Le stockage en mode fichier organise et représente les données sous la forme d'une hiérarchie de fichiers contenus dans des dossiers. Le stockage en mode bloc regroupe les données en volumes de tailles égales, organisés arbitrairement. Le stockage en mode objet gère les données et les lie aux métadonnées associées.

Les conteneurs désignent une technologie hautement flexible qui apporte un niveau d'évolutivité considérable à la distribution des applications et des ressources de stockage. 

Le stockage en mode fichier, également appelé stockage basé sur des fichiers, est assez intuitif : chaque donnée est stockée en tant qu'élément d'information unique à l'intérieur d'un dossier, tout comme des documents imprimés que vous rangeriez dans une chemise en carton. Pour que vous puissiez accéder à une donnée, votre ordinateur doit connaître le chemin à parcourir pour la trouver (et ce chemin peut s'avérer long et tortueux). Les données stockées dans des fichiers sont organisées et récupérées à l'aide de quelques métadonnées qui indiquent à l'ordinateur où le fichier se trouve. Le système fonctionne comme un catalogue de bibliothèque.

Imaginez une armoire remplie de classeurs. Tous les documents y sont classés selon une hiérarchie logique : armoire, tiroir, chemise en carton, document imprimé. C'est de là que provient le terme « stockage hiérarchique ». Et c'est exactement le principe du stockage en mode fichier. Il s'agit du système de stockage le plus ancien et le plus couramment utilisé pour les systèmes de stockage direct et en réseau. C'est d'ailleurs sans doute le système que vous utilisez depuis des dizaines d'années. À chaque fois que vous accédez à des documents enregistrés dans des fichiers sur votre ordinateur personnel, vous recourez au stockage en mode fichier. Les capacités des systèmes de stockage en mode fichier sont vastes. Ceux-ci permettent de stocker à peu près tous types de données. Ils sont idéaux pour le stockage d'ensembles complexes de fichiers et rapides à parcourir.

Il existe tout de même un inconvénient : comme dans une armoire physique, l'amplitude d'ouverture du tiroir virtuel est limitée. Pour faire évoluer les systèmes de stockage en mode fichier, il faut donc ajouter de nouveaux systèmes (évolutivité horizontale) puisqu'il est impossible d'ajouter des capacités (évolutivité verticale).

Le stockage en mode bloc rassemble les données en blocs qui sont ensuite stockés en tant qu'éléments séparés. Chaque bloc de données se voit attribuer un identifiant unique, qui permet au système de stockage de conserver les petits éléments à l'emplacement le plus pratique. Cela signifie que certaines données peuvent être stockées dans un environnement Linux®, tandis que d'autres seront stockées sur une unité Windows.

Le stockage en mode bloc est souvent configuré pour dissocier les données de l'environnement de l'utilisateur et les répartir dans plusieurs environnements qui serviront mieux les données. Ensuite, lorsqu'un utilisateur demande à accéder à des données, le logiciel de stockage sous-jacent réassemble les blocs de données à partir de ces environnements et les lui représente. Le stockage en mode bloc est généralement déployé dans des environnements de réseau de stockage (SAN) et doit être lié à un serveur en fonctionnement.

Étant donné que le stockage en mode bloc ne recourt pas à un chemin d'accès unique aux données, à la différence du stockage en mode fichier, les données peuvent être récupérées rapidement. Chaque bloc existe de manière autonome et peut être partitionné de manière à être accessible depuis un système d'exploitation différent. L'utilisateur bénéficie donc d'une liberté totale pour la configuration de ses données. Il s'agit d'un système de stockage des données fiable et efficace, simple à gérer et à utiliser. Il fonctionne bien au sein des entreprises qui réalisent des transactions volumineuses et de celles qui déploient d'énormes bases de données. En d'autres termes, plus vous avez de données à stocker, plus le stockage en mode objet vous conviendra.

Cependant, le stockage en mode objet présente aussi des inconvénients. Il peut malheureusement s'avérer onéreux. De plus, sa capacité à gérer les métadonnées est limitée, ce qui signifie qu'il doit être utilisé au niveau de l'application ou de la base de données, ajoutant un élément à la liste des préoccupations des développeurs et des administrateurs système.

Le stockage en mode objet est une structure plate dans laquelle les fichiers sont décomposés en éléments et répartis sur du matériel. Avec le stockage en mode objet, les données sont décomposées en petites unités distinctes appelées objets et sont conservées dans un référentiel unique, au lieu d'être conservées sous forme de fichiers dans des dossiers ou sous forme de blocs sur des serveurs.

Les volumes de stockage en mode objet fonctionnent comme des unités modulaires : chaque volume est un référentiel autonome, qui contient ses propres données, un identifiant unique qui permet de localiser l'objet dans un système distribué ainsi que les métadonnées qui décrivent les données. Les métadonnées sont importantes et comprennent des informations telles que l'ancienneté, les éléments de confidentialité/sécurité et les modalités d'accès. Les métadonnées de stockage en mode objet peuvent également être extrêmement détaillées et inclure des informations telles que le lieu d'enregistrement d'une vidéo, le type d'appareil utilisé et les personnes apparaissant dans chaque plan. Pour récupérer les données, le système d'exploitation du stockage utilise les métadonnées et les identifiants, ce qui améliore la répartition de la charge et permet aux administrateurs d'appliquer des politiques visant à effectuer des recherches plus puissantes.

Le stockage en mode objet nécessite une API HTTP simple, utilisée par la plupart des clients, dans tous les langages. Le stockage en mode objet est économique : vous payez uniquement les ressources que vous utilisez. Il peut être adapté facilement, ce qui en fait un système de choix pour le stockage dans le cloud public. Ce système de stockage convient bien aux données statiques. En raison de son agilité et de sa nature plate, il peut être adapté pour prendre en charge des quantités extrêmement massives de données. Les objets comptent suffisamment d'informations pour qu'une application puisse trouver les données rapidement et stockent efficacement les données non structurées.

Ils présentent bien entendu leur lot d'inconvénients. Les objets ne peuvent pas être modifiés. Ils doivent être créés entièrement d'un seul coup. Par ailleurs, le stockage en mode objet n'est pas adapté pour les bases de données traditionnelles, car la création d'objets est un processus lent et le codage d'une application qui doit utiliser une API de stockage en mode objet n'est pas aussi simple qu'avec le stockage en mode fichier.