Unidad 2.3: Servicios de almacenamiento

Introducción

Imagine que está organizando su oficina en casa. Algunos documentos deben estar accesibles de inmediato en un archivador justo al lado de su escritorio (acceso rápido, pequeñas cantidades). Otros materiales, como álbumes de fotos o registros fiscales archivados, pueden guardarse en un almacén en otra parte de la ciudad (acceso más lento, grandes cantidades). Al mismo tiempo, es posible que tenga un calendario familiar compartido en la nevera que todos necesitan ver y actualizar (acceso compartido, usuarios simultáneos). El almacenamiento en la nube funciona exactamente de la misma manera.

En esta unidad, explorará los tres servicios de almacenamiento principales de IONOS CLOUD: Block Storage para discos virtuales de alto rendimiento, IONOS Cloud Object Storage para almacenamiento basado en objetos duradero y escalable, y Network File Storage para sistemas de archivos compartidos. Aprenderá qué hace único a cada servicio, cómo difieren en rendimiento y patrones de acceso, y qué escenarios requieren cada solución. Ya sea que esté almacenando archivos de base de datos, creando copias de seguridad de datos críticos o compartiendo contenido de aplicaciones entre varios servidores, comprender estas opciones de almacenamiento es esencial para diseñar arquitecturas de nube eficientes.

1. Block Storage

Block Storage es el servicio de almacenamiento administrado de IONOS CLOUD que presenta los datos a las máquinas virtuales como dispositivos de bloques en bruto, similares a unidades de disco duro tradicionales o SSD conectados a un servidor físico. A diferencia de un servicio de sistema de archivos, Block Storage proporciona los bloques subyacentes de almacenamiento que usted formatea con su propio sistema de archivos (ext4, XFS, NTFS, etc.) y utiliza como si fuera un disco local.

1.1 ¿Qué es Block Storage?

Block Storage opera a nivel de bloque, lo que significa que los datos se almacenan en bloques de tamaño fijo en lugar de como archivos u objetos. Cuando usted conecta un Volume de Block Storage a una VM de Compute Engine o a un Cube, el sistema operativo lo ve como un dispositivo de disco en bruto que puede particionarse, formatearse y montarse. Esto hace que Block Storage sea ideal para cargas de trabajo que requieren operaciones de entrada/salida de acceso aleatorio con baja latencia, como bases de datos, servidores de aplicaciones y discos de arranque de VM.

Cada Volume de Block Storage es de redundancia dual, lo que significa que los datos se escriben de forma síncrona en dos servidores de almacenamiento separados, cada uno con su propia configuración RAID. Esta redundancia activa-activa garantiza que, si un disco o incluso un servidor de almacenamiento completo falla, sus datos permanezcan disponibles sin interrupción. Además, todos los datos de Block Storage están cifrados en reposo de forma predeterminada, y los bloques eliminados se borran de forma segura para prevenir su recuperación, cumpliendo con estrictos requisitos de protección de datos.

1.2 Tipos de medios de almacenamiento

IONOS CLOUD ofrece Block Storage en tres tipos de medios, cada uno optimizado para perfiles de rendimiento y costos diferentes:

Los volumes HDD proporcionan un nivel de rendimiento fijo de 200 MB/s de transferencia secuencial y aproximadamente 1,100 IOPS para operaciones aleatorias, independientemente del tamaño del volume. Esto los hace rentables para cargas de trabajo donde el rendimiento no es la principal preocupación, como copias de seguridad a largo plazo o almacenamiento de archivo.

Los volumes SSD Standard ofrecen un rendimiento que escala linealmente con el tamaño del volume a 0.5 MB/s por GiB (con un límite de 300 MB/s por VM). Para E/S aleatoria, usted obtiene 40 IOPS por GiB para lecturas (hasta 24,000 IOPS por VM) y 30 IOPS por GiB para escrituras (hasta 18,000 IOPS por VM). Esto hace que SSD Standard sea adecuado para la mayoría de las cargas de trabajo de producción, incluidas bases de datos y servidores de aplicaciones.

Los volumes SSD Premium ofrecen el máximo rendimiento, escalando a 1 MB/s por GiB (con un límite de 600 MB/s por VM) con 75 IOPS por GiB para lecturas (hasta 45,000 IOPS por VM) y 50 IOPS por GiB para escrituras (hasta 30,000 IOPS por VM). SSD Premium está diseñado para aplicaciones sensibles a la latencia que exigen máxima transferencia y IOPS, como grandes bases de datos relacionales o aplicaciones de alto volumen de transacciones.

1.3 Características clave de Block Storage

Los volumes de Block Storage se conectan a las VMs a través de una red de alta velocidad, proporcionando baja latencia y alta transferencia. Dado que el almacenamiento está conectado a la red en lugar de estar conectado físicamente, usted puede desconectar un volume de una VM y volver a conectarlo a otra, lo que permite una gestión flexible de la infraestructura y escenarios de recuperación ante desastres.

La arquitectura de redundancia dual significa que cada escritura se replica de forma síncrona en un segundo servidor de almacenamiento, garantizando la durabilidad de los datos incluso en caso de fallo de hardware. Combinado con el cifrado en reposo y las capacidades de eliminación segura, Block Storage proporciona una fiabilidad y seguridad de grado empresarial para sus cargas de trabajo más críticas.

2. IONOS Cloud Object Storage

IONOS Cloud Object Storage es un servicio de almacenamiento altamente escalable y compatible con S3, diseñado para almacenar grandes volúmenes de datos no estructurados. A diferencia de Block Storage, que presenta los datos como discos virtuales, Object Storage organiza los datos en cubos y objetos, donde cada objeto consiste en los datos en sí, los metadatos asociados y un identificador único (clave).

2.1 ¿Qué es Object Storage?

Object Storage utiliza una estructura plana y no jerárquica. En lugar de organizar los archivos en directorios y subdirectorios, usted coloca objetos (archivos) en cubos y los identifica mediante claves únicas. Por ejemplo, podría almacenar un archivo como s3://my-bucket/images/photo.jpg, donde my-bucket es el nombre del cubo y images/photo.jpg es la clave del objeto. Esta estructura plana permite que Object Storage escale a una capacidad prácticamente ilimitada, sin las restricciones de los sistemas de archivos tradicionales.

IONOS Cloud Object Storage ofrece uno de los niveles más altos de compatibilidad con la API de Amazon S3, por lo que la mayoría de las herramientas, SDK y clientes compatibles con S3 (como AWS CLI, Terraform, rclone o Cyberduck) funcionan con poca o ninguna modificación. Esta compatibilidad se extiende a funciones avanzadas como URLs pre firmadas, políticas de cubo, listas de control de acceso (ACL), versionado, bloqueo de objetos, reglas de ciclo de vida y replicación entre regiones.

2.2 Casos de uso de Object Storage

Object Storage destaca en casos de uso donde los datos se escriben una vez y se leen muchas veces, o donde se necesita un almacenamiento duradero y rentable para grandes conjuntos de datos:

Object Storage es accesible mediante HTTPS desde cualquier lugar, lo que lo hace ideal para distribuir contenido a nivel global o para proporcionar almacenamiento de copia de seguridad que no requiere una VM para acceder a él. Dado que solo paga por el almacenamiento que utiliza (precios de pago por uso), Object Storage es especialmente rentable para cargas de trabajo con necesidades de almacenamiento variables.

2.3 Características de Object Storage

Object Storage ofrece varias características que mejoran la durabilidad, la seguridad y la administrabilidad. El versionado le permite conservar múltiples versiones de un objeto, protegiéndolo contra eliminaciones o sobrescrituras accidentales. El bloqueo de objetos (Write-Once-Read-Many, o WORM) garantiza que los objetos no puedan modificarse ni eliminarse durante un período de retención especificado, cumpliendo con los requisitos de cumplimiento normativo.

Las reglas de gestión del ciclo de vida le permiten automatizar las políticas de retención de datos. Por ejemplo, puede configurar una regla para eliminar archivos de registro después de 90 días o para eliminar cargas multipartidas incompletas. IONOS Cloud Object Storage ofrece una única clase de almacenamiento STANDARD, por lo que las reglas de ciclo de vida hacen caducar (eliminar) los objetos en lugar de transicionarlos a otra capa de almacenamiento. Estas reglas reducen la intervención manual y ayudan a controlar los costos de almacenamiento con el tiempo.

Las URLs pre firmadas le permiten otorgar acceso temporal a objetos privados sin cambiar sus permisos. Esto es útil para compartir archivos con usuarios externos o para habilitar descargas con tiempo limitado desde cubos que de otro modo estarían restringidos.

3. Network File Storage

Network File Storage (NFS) es el servicio de sistema de archivos compartido y administrado de IONOS CLOUD que ofrece almacenamiento conforme a POSIX a través del protocolo NFSv4.2. A diferencia de Block Storage, que requiere que usted formatee y administre el sistema de archivos por su cuenta, Network File Storage presenta un sistema de archivos listo para usar que varias VM pueden montar y acceder simultáneamente.

3.1 ¿Qué es Network File Storage?

Network File Storage se ejecuta en infraestructura basada en SSD con un diseño de alta disponibilidad de dos capas: el propio servicio NFS se ejecuta en modo Activo-Pasivo a través de dos VM con una IP flotante compartida y conmutación automática ante fallos, mientras que el almacenamiento subyacente es redundante en modo activo-activo a través de dos servidores protegidos con RAID, el mismo modelo de almacenamiento doblemente redundante que utiliza Block Storage. En lugar de presentar dispositivos de bloques crudos, expone una interfaz a nivel de archivo que admite operaciones de archivo estándar de POSIX, como abrir, leer, escribir, renombrar y bloquear. Varias VM pueden montar la misma unidad NFS de forma concurrente, lo que lo hace ideal para cargas de trabajo que requieren acceso compartido a un conjunto común de archivos.

Dado que Network File Storage es administrado por IONOS CLOUD, no necesita preocuparse por la aprovisionamiento, la aplicación de parches o el mantenimiento de la infraestructura de almacenamiento subyacente. El servicio es accesible solo desde máquinas virtuales de IONOS CLOUD a través de una LAN privada, lo que garantiza una conectividad segura y de baja latencia. También es compatible con IONOS CLOUD Managed Kubernetes, lo que permite que las aplicaciones en contenedores utilicen volúmenes NFS para almacenamiento persistente.

3.2 Características principales de Network File Storage

La siguiente tabla resume las características principales de Network File Storage:

Network File Storage es especialmente útil para directorios de inicio centralizados de usuarios, almacenamiento compartido para servidores de aplicaciones y repositorios de contenido web que necesitan ser accedidos por varios servidores frontales. Al proporcionar un único sistema de archivos compartido, Network File Storage simplifica la gestión de la infraestructura y garantiza que todas las VM vean una vista coherente de los datos.

3.3 Casos de uso de Network File Storage

Los escenarios comunes para Network File Storage incluyen:

• Directorios de inicio centralizados de usuarios para VM de Linux: Todos los usuarios en varias VM acceden a sus directorios de inicio desde una única unidad NFS, lo que simplifica la gestión de usuarios y garantiza la consistencia de los datos.
• Almacenamiento compartido para servidores de aplicaciones: Varios servidores de aplicaciones pueden leer y escribir en la misma unidad NFS, lo que permite la escalabilidad horizontal y una utilización de recursos eficiente en costos. NFS no se recomienda para bases de datos transaccionales, cuyos requisitos de latencia de escritura síncrona podría no cumplir.
• Repositorio de contenido web servido por varios servidores web: Una única unidad NFS contiene contenido web estático y dinámico, garantizando que todos los servidores frontales entreguen contenido idéntico a los usuarios.
• Almacenamiento persistente para cargas de trabajo de Kubernetes: Los contenedores que se ejecutan en IONOS CLOUD Managed Kubernetes pueden montar volúmenes NFS para datos persistentes, lo que admite aplicaciones con estado y archivos de configuración compartidos.

4. Backup Service

Backup Service (anteriormente conocido como Managed Backup) es la solución gestionada de copia de seguridad y recuperación de IONOS CLOUD, impulsada por Acronis Cyber Protect Cloud. Proporciona una plataforma integral para proteger datos en VMs, servidores físicos, bases de datos, dispositivos NAS y cargas de trabajo en la nube, con una gestión centralizada a través de una consola basada en la web.

4.1 ¿Qué es Backup Service?

Backup Service le permite crear unidades de copia de seguridad, que son contenedores lógicos de almacenamiento que sirven como destino para sus datos de copia de seguridad y tienen sus propias credenciales de acceso. Gestiona las copias de seguridad a través de la consola de Backup Service, accesible mediante inicio de sesión único desde Data Center Designer (DCD) o directamente en https://backup.ionos.com. La consola admite 25 idiomas y proporciona permisos basados en roles, lo que le permite controlar quién puede crear unidades de copia de seguridad, gestionar planes de protección y restaurar datos.

Backup Service admite múltiples destinos de copia de seguridad. De forma predeterminada, las copias de seguridad se almacenan en la infraestructura de nube interna de Acronis en centros de datos certificados bajo ISO 27001 en Alemania (no se publica una ciudad específica). Opcionalmente, puede configurar las copias de seguridad para que se almacenen en cubos de IONOS Cloud Object Storage, lo que le permite elegir su región preferida (Berlín, Fráncfort, España, etc.) y aprovechar las tarifas de almacenamiento por GB más bajas.

4.2 Características de Backup Service

Backup Service proporciona protección de datos de extremo a extremo con varias capacidades clave:

El tráfico de copia de seguridad hacia la infraestructura europea de Acronis está en la lista blanca, lo que significa que no hay cargos de salida por los datos transferidos a la nube interna de copia de seguridad. Si utiliza IONOS Cloud Object Storage como destino de copia de seguridad, el tráfico entrante es gratuito y el tráfico saliente sigue las tarifas estándar de Object Storage.

4.3 Casos de uso de Backup Service

Backup Service está diseñado para una amplia gama de escenarios de copia de seguridad y recuperación, incluyendo:

• Estrategia de copia de seguridad empresarial: Almacene instantáneas nocturnas de bases de datos de producción, imágenes de VM o sistemas de archivos en un repositorio de copia de seguridad altamente duradero y georredundante.
• Restauración rápida: Recupere cualquier versión de copia de seguridad de forma instantánea a través de la consola o la API, apoyando los objetivos de punto de recuperación (RPO) y los objetivos de tiempo de recuperación (RTO).
• Cumplimiento normativo: Utilice almacenamiento inmutable y reglas de ciclo de vida para eliminar automáticamente las copias de seguridad después de un período de retención legalmente requerido.
• Protección multiplataforma: Proteja Windows, Linux, macOS, VMware, Hyper-V y servidores físicos y virtuales.

Backup Service simplifica la protección de datos al gestionar la aprovisionamiento, el mantenimiento y la escalabilidad, al tiempo que le otorga el control total sobre los horarios de copia de seguridad, las políticas de retención y los flujos de trabajo de recuperación.

5. Selección del servicio de almacenamiento adecuado

La selección del servicio de almacenamiento adecuado depende de los patrones de acceso de su Workload, los requisitos de rendimiento y si necesita almacenamiento compartido o dedicado. El siguiente marco de decisión le ayudará a elegir el servicio adecuado para sus necesidades.

5.1 Comparación de servicios de almacenamiento

La tabla siguiente compara los tres servicios de almacenamiento principales en función de características clave:

5.2 Flujo de decisión

Utilice el siguiente flujo de decisión para determinar qué servicio de almacenamiento se adapta mejor a su Workload:

1. ¿Necesita un disco montable que el SO formatee y trate como una unidad local? Sí - Use Block Storage. Es ideal para archivos de datos de bases de datos, discos de SO de VM o cualquier Workload que requiera E/S aleatoria de baja latencia.
2. ¿Necesita que muchas VM vean el mismo árbol de directorios con permisos POSIX? Sí - Use Network File Storage. Proporciona una compartición NFS que puede montarse en varias instancias a la vez (directorios de inicio, contenido web compartido, carpetas colaborativas).
3. ¿Los datos son no estructurados, estáticos o solo de anexión, y accede a ellos principalmente mediante APIs basadas en claves? Sí - Use Object Storage. Es ideal para copias de seguridad, alojamiento de sitios web estáticos, activos multimedia, registros, conjuntos de datos grandes, distribución de software, etc.
4. Si más de una de las anteriores se aplica, combine servicios:
   • Almacene una base de datos en Block Storage, pero mantenga las copias de seguridad diarias en Object Storage (mediante instantáneas o herramientas de copia de seguridad de terceros).
   • Aloje los datos dinámicos de una aplicación web en Block Storage, sirva activos estáticos mediante Object Storage y mantenga los archivos de configuración compartidos en Network File Storage.

5.3 Consideraciones de rendimiento

Al elegir entre HDD y SSD para Block Storage, considere las siguientes características de rendimiento:

HDD proporciona un rendimiento constante y moderado independientemente del tamaño del volumen, lo que lo hace rentable para Workloads no críticos en rendimiento. El rendimiento de SSD aumenta con el tamaño del volumen, por lo que un volumen SSD Standard de 100 GiB entrega 50 MB/s y 4,000 IOPS de lectura, mientras que un volumen de 500 GiB entrega 250 MB/s y 20,000 IOPS de lectura. SSD Premium duplica aproximadamente el rendimiento de SSD Standard, a un precio aproximadamente el doble por GB.

Casos de uso comunes

Escenarios del mundo real donde se utilizan los servicios de almacenamiento de IONOS CLOUD:

1. Plataforma de comercio electrónico con almacenamiento multinivel: Un minorista en línea ejecuta su base de datos de productos PostgreSQL en Block Storage SSD Premium para obtener un rendimiento máximo de transacciones (como se discutió en la Sección 1.2). Las imágenes de productos estáticas y los PDF descargables se almacenan en IONOS Cloud Object Storage, que los sirve directamente al sitio web a través de HTTPS (Sección 2.2). Los archivos de configuración y los datos de sesión compartidos se mantienen en Network File Storage, montado por todos los servidores web de front-end (Sección 3.3). Las copias de seguridad nocturnas de la base de datos se envían a Object Storage utilizando Backup Service (Sección 4.2), aprovechando las reglas de ciclo de vida para eliminar las copias de seguridad con más de 90 días de antigüedad.
2. Empresa de producción de medios con repositorio de activos compartido: Un estudio de producción de video utiliza Network File Storage para crear un repositorio centralizado de material en bruto, archivos de proyecto y renders finales (Sección 3.1). Varios editores montan la unidad NFS simultáneamente, lo que permite flujos de trabajo de edición colaborativa con permisos POSIX completos (Sección 3.2). Los videos finalizados se publican en IONOS Cloud Object Storage para su distribución mediante URLs pre-firmadas (Sección 2.3), y las copias de archivo a largo plazo se almacenan en volúmenes de Block Storage HDD conectados a VMs de archivo dedicadas (Sección 1.2).
3. Aplicación SaaS con estrategia de recuperación ante desastres: Un proveedor SaaS ejecuta VMs de aplicación con Block Storage SSD Standard para el sistema operativo y los binarios de la aplicación (Sección 1.1). Los archivos subidos por los usuarios se almacenan en IONOS Cloud Object Storage con versionado habilitado, protegiendo contra eliminaciones accidentales (Sección 2.3). La empresa utiliza Backup Service para crear instantáneas diarias de todas las VMs, almacenándolas en Object Storage en una región diferente para redundancia geográfica (Sección 4.1). El flujo de decisión de almacenamiento (Sección 5.2) guió la arquitectura: Block Storage para I/O de disco de baja latencia, Object Storage para almacenamiento de archivos duradero y copias de seguridad, y Backup Service para la gestión centralizada de la recuperación.

Resumen

IONOS CLOUD ofrece un portafolio integral de servicios de almacenamiento diseñados para satisfacer diversos requisitos de carga de trabajo. Block Storage proporciona discos virtuales de alto rendimiento con redundancia doble en configuraciones de HDD, SSD Standard y SSD Premium, ideales para bases de datos, discos de arranque de VM y aplicaciones que requieren E/S a nivel de bloque con baja latencia. IONOS Cloud Object Storage ofrece almacenamiento escalable compatible con S3 para datos no estructurados, copias de seguridad, alojamiento de sitios web estáticos y distribución de multimedia, con funciones como versionado, gestión del ciclo de vida y bloqueo de objetos. Network File Storage ofrece un servicio NFS administrado y compatible con POSIX para el acceso compartido a archivos entre varias VM, admitiendo directorios de inicio, datos de aplicaciones compartidos y repositorios de contenido web. Backup Service proporciona copia de seguridad y recuperación centralizadas y administradas para todas sus cargas de trabajo, con destinos de almacenamiento flexibles y funciones avanzadas como almacenamiento inmutable y protección continua de datos.

La elección del servicio de almacenamiento adecuado depende de los patrones de acceso de su carga de trabajo, sus necesidades de rendimiento y si requiere almacenamiento compartido o dedicado. Block Storage es la mejor opción cuando necesita discos montables con semántica a nivel de bloque. Network File Storage es ideal cuando varias VM necesitan acceso simultáneo a un sistema de archivos compartido. Object Storage destaca en el almacenamiento de grandes volúmenes de datos estáticos o solo de anexión accesibles mediante APIs HTTP(S). Muchas arquitecturas combinan varios tipos de almacenamiento para equilibrar el rendimiento, el costo y la durabilidad.

Puntos clave:

• Block Storage proporciona discos virtuales de alto rendimiento con opciones de HDD, SSD Standard y SSD Premium, redundancia doble y cifrado en reposo
• IONOS Cloud Object Storage es un servicio compatible con S3, ideal para copias de seguridad, contenido estático, alojamiento de medios y datos no estructurados, con escalabilidad prácticamente ilimitada
• Network File Storage proporciona sistemas de archivos compartidos administrados basados en NFSv4.2 y compatibles con POSIX, que admiten acceso simultáneo desde varias VM
• Backup Service ofrece copia de seguridad y recuperación centralizadas y administradas con destinos de almacenamiento flexibles, cifrado y funciones avanzadas como almacenamiento inmutable
• El rendimiento de SSD escala linealmente con el tamaño del volumen, mientras que HDD proporciona un rendimiento fijo adecuado para cargas de trabajo no críticas
• Use Block Storage para bases de datos y discos de VM, Object Storage para copias de seguridad y contenido estático, y Network File Storage para acceso compartido a archivos

Terminología importante:

• Block Storage: Servicio de almacenamiento administrado que presenta los datos como dispositivos de bloque en bruto, formateados con sistemas de archivos elegidos por el cliente
• Redundancia doble: Los datos se escriben de forma síncrona en dos servidores de almacenamiento separados, garantizando la disponibilidad incluso durante fallos de hardware
• IONOS Cloud Object Storage: Servicio de almacenamiento compatible con S3 que organiza los datos en cubos y objetos, accesibles mediante APIs HTTP(S)
• Network File Storage (NFS): Servicio de sistema de archivos compartido administrado y compatible con POSIX, accesible mediante el protocolo NFSv4.2
• IOPS (operaciones de entrada/salida por segundo): Medida del rendimiento del almacenamiento para operaciones aleatorias de lectura y escritura
• Backup Service: Solución de copia de seguridad y recuperación administrada impulsada por Acronis, que admite múltiples plataformas y destinos de almacenamiento

Próximos pasos

Siga aprendiendo: Unidad 2.4: Servicios de redes

Temas relacionados:

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