Object Storage là giải pháp lưu trữ phi cấu trúc hiện đại, hiệu quả bằng cách chia nhỏ dữ liệu thành từng đối tượng kèm siêu dữ liệu và mã định danh riêng biệt. Lưu trữ hướng đối tượng có khả năng mở rộng linh hoạt, quản lý dễ dàng qua Object Storage S3 API và cơ chế hoạt động dựa trên các bucket, phù hợp cho lưu trữ (nội dung số, sao lưu, phân tích dữ liệu lớn). Để hiểu rõ hơn, hãy cùng tìm hiểu khái niệm, tính năng, các trường hợp ứng dụng phổ biến, cách thức hoạt động, ưu nhược điểm khi sử dụng Lưu trữ dữ liệu phi cấu trúc.

1. Object Storage là gì?

Object Storage, Lưu trữ hướng đối tượng, hay S3 Object storage, là kiến trúc dữ liệu (data storage architecture) hiện đại trong môi trường lưu trữ đám mây trực tuyến (online cloud storage), quản lý và lưu trữ dữ liệu dưới dạng các objects độc lập thay vì theo cấu trúc thư mục (file storage) hay dạng khối (block storage, block-based system). Mỗi Object bao gồm dữ liệu (data file), siêu dữ liệu và mã định danh duy nhất giúp cho việc truy xuất, quản lý và mở rộng linh hoạt, dễ dàng hơn. Nhờ hỗ trợ giao thức Object Storage S3 (Simple Storage Service) nên lưu trữ đối tượng là lựa chọn tối ưu cho khối lượng lớn dữ liệu phi cấu trúc như ảnh, video, tài liệu trong môi trường đám mây.

Xem thêm: Storage là gì? Tìm hiểu về công nghệ lưu trữ trong điện toán

2. Những tính năng chính của Object Storage

Object Storage có 5 tính năng chính là:

• Flat Structure (Cấu trúc phẳng)
• Objects (Các đối tượng)
• Metadata (Siêu dữ liệu)
• Scalability (Khả năng mở rộng)
• Giao diện lập trình ứng dụng (Các API RESTful)

2.1. Cấu trúc phẳng (Flat Structure)

Object storage tổ chức dữ liệu trong một không gian phẳng dạng “pool” hoặc “data lake” phi cấu trúc. Do đó, tất cả các objects đều nằm trong cùng một lớp lưu trữ, giúp truy xuất và quản lý linh hoạt hơn, đặc biệt trong môi trường cloud server storage.

2.2. Các đối tượng (Objects)

Dữ liệu được lưu trữ dưới dạng các đối tượng riêng lẻ, với mỗi Objects gồm data file gốc, metadata (siêu dữ liệu) và một mã định danh (unique ID) cho phép nhận diện và truy xuất nhanh chóng trong môi trường điện toán đám mây.

2.3. Siêu dữ liệu (Metadata)

Lưu trữ hướng đối tượng cho phép tùy chỉnh và lưu trữ nhiều metadata khác nhau. Người dùng có thể thêm thông tin mô tả chi tiết để tìm kiếm, phân loại, quản lý và phân tích dữ liệu dễ dàng hơn.

2.4. Khả năng mở rộng (Scalability)

Kiến trúc của Object storage được thiết kế theo chiều ngang nên dễ dàng đáp ứng nhu cầu lưu trữ dữ liệu lớn trên nhiều thiết bị, nhiều vị trí khác nhau mà vẫn đảm bảo hiệu suất và độ ổn định.

2.5. Các API RESTful/ Giao diện lập trình ứng dụng (RESTful APIs)

Object storage thường sử dụng RESTful APIs – giao diện lập trình ứng dụng như Amazon S3, Google Cloud Storage, Azure Blob Storage… để giao tiếp, quản lý các objects. Do vậy, hệ thống có thể dễ dàng tích hợp với ứng dụng, dịch vụ bên ngoài và tuân thủ giao thức S3 (Simple Storage Service).

Cơ chế hoạt động của loại hình lưu trữ hướng đối tượng (object storage)

Cách thức hoạt động của object storage là lưu trữ dữ liệu dưới dạng các đối tượng (objects) độc lập. Cụ thể quy trình lưu trữ và quản lý dữ liệu được diễn ra qua các bước dưới đây: 

• Dữ liệu được chia thành các đối tượng (objects): Tệp tin, hình ảnh, video… được chuyển đổi thành các object độc lập.
• Thêm siêu dữ liệu (metadata): Mỗi object được gắn thêm thông tin mô tả, chẳng hạn như ngày tạo, loại tệp hoặc thẻ tùy chỉnh, giúp dễ dàng phân loại và tìm kiếm.
• Gán mã định danh duy nhất: Mỗi object sẽ có một ID duy nhất để hệ thống dễ dàng xác định và truy xuất nhanh chóng.
• Lưu trữ trong cấu trúc phẳng: Tất cả các đối tượng này được lưu trữ trong một “pool” hoặc data lake chung, không còn phụ thuộc vào cấu trúc thư mục phân cấp truyền thống.
• Truy xuất dữ liệu: Khi cần lấy dữ liệu thì hệ thống sẽ dựa vào ID được gán và metadata để xác định vị trí object trong kho lưu trữ và trả lại kết quả.

6. Ưu điểm và nhược điểm khi sử dụng Object Storage

6.1. Lợi ích của object storage service

Object Storage Services mang lại nhiều lợi ích vượt trội so với các phương thức lưu trữ truyền thống như sau: 

• Tiết kiệm chi phí tối đa: Không cần đầu tư và phần cứng phức tạp, người dùng thanh toán theo dung lượng thực tế và tối ưu lưu trữ dữ liệu ít truy cập, giúp tiết kiệm chi phí hiệu quả.
• Bảo mật và kiểm soát tốt hơn: Object Storage phân quyền truy cập cho phép những người được ủy quyền mới có thể truy cập vào dữ liệu nên giúp doanh nghiệp kiểm soát chặt chẽ hơn, bảo mật hơn. Kể cả những phiên bản thay đổi của dữ liệu đều được ghi lại cụ thể.
• Quản lý dễ dàng và phục hồi dữ liệu nhanh chóng: Nhờ tự động sao lưu, phục hồi dữ liệu nhanh chóng khi có sự cố nên giảm thiểu rủi ro mất mát dữ liệu hiệu quả. Đặc biệt khi dữ liệu bị lỗi thì hệ thống có thể truy xuất bản sao của các đối tượng dễ dàng để khôi phục lại.
• Object Storage tích hợp và truy cập linh hoạt: Việc cho phép tích hợp với nhiều ứng dụng, hệ thống khác nhau qua API giúp cho doanh nghiệp quản lý, truy cập dữ liệu từ nhiều nguồn và vị trí khác nhau. Phù hợp cho nhu cầu làm việc từ xa, đòi hỏi tính di động cao.

6.2. Hạn chế của lưu trữ đối tượng (phi cấu trúc)

Lưu trữ đối tượng tồn tại một số hạn chế nhất định so với file storage hoặc block storage truyền thống như: 

• Tốc độ truy xuất trễ hơn Block Storage: Object Storage có độ trễ cao hơn so với Block Storage do cần xử lý siêu dữ liệu và mã định danh trước khi truy xuất.
• Không phù hợp cho dữ liệu có yêu cầu IOPS cao: Tức là những ứng dụng cần tốc độ đọc/ghi ngẫu nhiên cao như cơ sở dữ liệu quan hệ thì việc sử dụng Block Storage hiệu quả hơn.
• Không thể chỉnh sửa trực tiếp trên Object: Khi muốn thay đổi dữ liệu bên trong một Object bạn phải ghi đè hoặc tạo một Object mới hoàn toàn. Điều này, gây tốn băng thông và giảm hiệu suất nếu có những thay đổi thường xuyên.
• Yêu cầu tích hợp qua API: Đòi hỏi các ứng dụng hoặc hệ thống phải được lập trình để tương tích với RESTful APIs hoặc giao thức chuẩn như S3 API. Điều này có thể phát sinh thêm công đoạn phát triển, điều chỉnh hoặc chi phí tích hợp.

Lưu trữ hướng đối tượng (Object Storage) là giải pháp lưu trữ đám mây hiện đại, quản lý dữ liệu dưới dạng objects kèm siêu dữ liệu, dễ mở rộng và tích hợp. Nhờ phân quyền truy cập, lưu phiên bản và hỗ trợ S3 API, Object Storage đặc biệt phù hợp cho ảnh, video, website, backup và IoT. Đây là lựa chọn tối ưu giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí, tăng hiệu suất và đảm bảo an toàn dữ liệu.

Công ty Cổ phần Công nghệ Proton