Unidad 2.3: Servicios de almacenamiento

Introducción

Imagínese que está organizando su oficina en casa. Algunos documentos necesitan estar accesibles de inmediato en un archivador justo al lado de su escritorio (acceso rápido, cantidades pequeñas). Otros materiales, como álbumes de fotos o registros de impuestos archivados, pueden estar en una unidad de almacenamiento en el otro lado de la ciudad (acceso más lento, cantidades grandes). Mientras tanto, podría tener un calendario familiar compartido en la nevera que todos necesitan ver y actualizar (acceso compartido, usuarios concurrentes). 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 de objetos duraderos y escalables, y Network File Storage para sistemas de archivos compartidos. Aprenderá qué hace que cada servicio sea único, cómo difieren en rendimiento y patrones de acceso, y qué escenarios requieren cada solución. Ya sea que esté almacenando archivos de bases de datos, realizando copias de seguridad de datos críticos o compartiendo contenido de aplicaciones en varios servidores, entender estas opciones de almacenamiento es esencial para diseñar arquitecturas de nube eficientes.

1. Block Storage

Block Storage es el servicio de almacenamiento gestionado de IONOS Cloud que presenta los datos a las máquinas virtuales como dispositivos de bloques raw, similares a los discos duros tradicionales o SSD conectados a un servidor físico. A diferencia de un servicio de sistema de archivos, Block Storage proporciona los bloques de almacenamiento subyacentes 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 Block Storage Volume a un Compute Engine VM o Cube, el sistema operativo lo ve como un dispositivo de disco raw que se puede particionar, formatear y montar. Esto hace que Block Storage sea ideal para cargas de trabajo que requieren operaciones de entrada/salida de acceso aleatorio de baja latencia, como bases de datos, servidores de aplicaciones y discos de arranque de VM.

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

1.2 Tipos de medios de almacenamiento

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

Los volúmenes de HDD proporcionan un nivel de rendimiento fijo de 200 MB/s de throughput secuencial y aproximadamente 1,100 IOPS para operaciones aleatorias, independientemente del tamaño de 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 archivos.

Los volúmenes de SSD Estándar entregan un rendimiento que se escala linealmente con el tamaño de Volume a 0,5 MB/s por GiB (limitado a 300 MB/s por VM). Para operaciones de I/O aleatorias, 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 Estándar sea adecuado para la mayoría de las cargas de trabajo de producción, incluyendo bases de datos y servidores de aplicaciones.

Los volúmenes de SSD Premium ofrecen el rendimiento más alto, escalando a 1 MB/s por GiB (limitado a 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). El SSD Premium está diseñado para aplicaciones sensibles a la latencia que requieren un throughput máximo y IOPS, como bases de datos relacionales grandes o aplicaciones de alta transacción.

1.3 Características clave de Block Storage

Los volúmenes de Block Storage se conectan a las máquinas virtuales a través de una red de alta velocidad, proporcionando baja latencia y alto throughput. Debido a 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, permitiendo una gestión de infraestructura flexible y escenarios de recuperación ante desastres.

La arquitectura dual-redundante significa que cada escritura se replica de forma sincrónica en un segundo servidor de almacenamiento, garantizando la durabilidad de los datos incluso en caso de falla de hardware. Combinado con el cifrado en REST y las capacidades de eliminación segura, Block Storage proporciona confiabilidad y seguridad de nivel empresarial para sus cargas de trabajo más críticas.

2. IONOS Cloud Object Storage

IONOS Cloud Object Storage es un servicio de almacenamiento altamente escalable, 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, 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 archivos en directorios y subdirectorios, usted coloca objetos (archivos) en cubos y los dirige mediante claves únicas. Por ejemplo, usted 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 a Object Storage escalar a una capacidad virtualmente ilimitada sin las limitaciones de los sistemas de archivos tradicionales.

IONOS Cloud Object Storage es completamente compatible con el Amazon S3 API, lo que significa que usted puede utilizar cualquier herramienta, SDK o cliente compatible con S3 (como AWS CLI, Terraform, rclone o Cyberduck) sin modificaciones. Esta compatibilidad se extiende a características avanzadas como URLs prefirmadas, 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 sobresale 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 a través de HTTPS desde cualquier lugar, lo que lo hace ideal para distribuir contenido globalmente o proporcionar almacenamiento de copia de seguridad que no requiere un VM para acceder. Debido a que solo paga por el almacenamiento que utiliza (precio por uso), Object Storage es particularmente rentable para cargas de trabajo con necesidades de almacenamiento variables.

2.3 Características de Object Storage

Object Storage proporciona varias características que mejoran la durabilidad, la seguridad y la administración. El versionado le permite conservar múltiples versiones de un objeto, protegiendo contra eliminaciones o sobrescrituras accidentales. El bloqueo de objetos (Write-Once-Read-Many, o WORM) garantiza que los objetos no puedan ser modificados o eliminados 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 eliminar cargas de subida de partes incompletas. IONOS Cloud Object Storage ofrece una sola clase de almacenamiento ESTÁNDAR, por lo que las reglas de ciclo de vida expiran (eliminan) objetos en lugar de transitarlos a otro nivel de almacenamiento. Estas reglas reducen la intervención manual y ayudan a controlar los costos de almacenamiento con el tiempo.

Las URLs prefirmadas le permiten conceder acceso temporal a objetos privados sin cambiar sus permisos. Esto es útil para compartir archivos con usuarios externos o permitir descargas limitadas en el tiempo desde cubos restringidos.

3. Network File Storage

Network File Storage (NFS) es el servicio de sistema de archivos compartido administrado de IONOS Cloud que ofrece almacenamiento compatible con POSIX a través del protocolo NFSv4.2. A diferencia de Block Storage, que requiere que usted formatee y administre el sistema de archivos usted mismo, Network File Storage presenta un sistema de archivos listo para usar que varias máquinas virtuales 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 servicio NFS en sí mismo se ejecuta en modo activo-pasivo en dos máquinas virtuales con un IP flotante compartido y conmutación automática, mientras que el almacenamiento subyacente es redundante activo-activo en dos servidores protegidos por RAID, el mismo modelo de almacenamiento redundante dual que utiliza Block Storage. En lugar de presentar dispositivos de bloque raw, expone una interfaz a nivel de archivo que admite operaciones de archivo POSIX estándar como abrir, leer, escribir, renombrar y bloquear. Varias máquinas virtuales pueden montar la misma partición NFS de forma concurrente, lo que la 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, usted no necesita preocuparse por la provisión, el parcheo o el mantenimiento de la infraestructura de almacenamiento subyacente. El servicio es accesible solo desde máquinas virtuales de IONOS a través de una LAN privada, lo que garantiza una conectividad segura y de baja latencia. También es compatible con IONOS Managed Kubernetes, lo que permite que las aplicaciones contenerizadas utilicen volúmenes NFS para almacenamiento persistente.

3.2 Características clave de Network File Storage

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

Network File Storage es particularmente útil para directorios de inicio de usuario centralizados, almacenamiento compartido para servidores de aplicaciones y repositorios de contenido web que necesitan ser accesados por varios servidores front-end. Al proporcionar un sistema de archivos compartido único, Network File Storage simplifica la administración de la infraestructura y garantiza que todas las máquinas virtuales 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 de usuario centralizados para máquinas virtuales Linux: Todos los usuarios en varias máquinas virtuales acceden a sus directorios de inicio desde una sola partición NFS, lo que simplifica la administración de usuarios y garantiza la coherencia de los datos.
• Almacenamiento compartido para servidores de aplicaciones: Varios servidores de aplicaciones pueden leer y escribir en la misma partición NFS, lo que permite la escalabilidad horizontal y la utilización eficiente de los recursos. NFS no se recomienda para bases de datos transaccionales, cuyos requisitos de latencia de escritura síncrona pueden no cumplirse.
• Repositorio de contenido web servido por varios servidores web: Una sola partición NFS contiene contenido web estático y dinámico, lo que garantiza que todos los servidores front-end entreguen contenido idéntico a los usuarios.
• Almacenamiento persistente para cargas de trabajo Kubernetes: Los contenedores que se ejecutan en IONOS 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 de copia de seguridad y recuperación gestionada de IONOS Cloud, impulsada por Acronis Cyber Protect Cloud. Proporciona una plataforma integral para proteger datos en máquinas virtuales, servidores físicos, bases de datos, dispositivos NAS y cargas de trabajo en la nube, con gestión centralizada a través de una consola web.

4.1 ¿Qué es Backup Service?

Backup Service le permite crear Unidades de Copia de Seguridad, que son contenedores lógicos que contienen credenciales de Acronis y los dispositivos que desea proteger. Usted gestiona las copias de seguridad a través de la Consola de Backup Service, accesible a través de 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 varios objetivos de copia de seguridad. Por defecto, las copias de seguridad se almacenan en la infraestructura de nube interna de Acronis en centros de datos certificados por ISO 27001 en Alemania (no se publica una ciudad específica). Opcionalmente, puede configurar las copias de seguridad para almacenarlas en cubos de IONOS Cloud Object Storage, lo que le permite elegir su región preferida (Berlín, Frankfurt, 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 a la infraestructura de Acronis en Europa está en lista blanca, lo que significa que no hay cargos de salida por los datos transferidos a la nube de copia de seguridad interna. Si utiliza IONOS Cloud Object Storage como objetivo de copia de seguridad, el tráfico de entrada es gratuito y el tráfico de salida sigue el precio 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: Almacenar 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 geo-redundante.
• Restauración rápida: Recuperar cualquier versión de copia de seguridad de inmediato a través de la consola o API, que admite objetivos de punto de recuperación (RPO) y objetivos de tiempo de recuperación (RTO).
• Cumplimiento normativo: Utilizar almacenamiento inmutable y reglas de ciclo de vida para eliminar automáticamente las copias de seguridad después de un período de retención requerido legalmente.
• Protección multiplataforma: Proteger Windows, Linux, macOS, iOS, Android, VMware, Hyper-V, servidores dedicados, servidores virtuales, dispositivos NAS (Synology) y Google Workspaces.

Backup Service simplifica la protección de datos al manejar la provisión, el mantenimiento y la escalabilidad, mientras que le da 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 a continuación compara los tres servicios de almacenamiento primarios en función de sus 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 sistema operativo formateará y tratará como una unidad local? Sí - Utilice Block Storage. Es ideal para archivos de datos de bases de datos, discos del sistema VM o cualquier Workload que requiera entrada/salida aleatoria de baja latencia.
2. ¿Necesita que varias máquinas virtuales vean el mismo árbol de directorios con permisos POSIX? Sí - Utilice Network File Storage. Proporciona una compartición NFS que se puede montar en varias instancias al mismo tiempo (directorios de inicio, contenido web compartido, carpetas colaborativas).
3. ¿Es el dato no estructurado, estático o solo de append, y principalmente se accede a través de API de clave? Sí - Utilice Object Storage. Es ideal para copias de seguridad, alojamiento de sitios web estáticos, activos de medios, registros, grandes conjuntos de datos, distribución de software, etc.
4. Si se aplican más de uno de los anteriores, combine servicios:
   • Almacene una base de datos en Block Storage pero mantenga copias de seguridad diarias en Object Storage (a través de instantáneas o herramientas de copia de seguridad de terceros).
   • Aloje datos dinámicos de una aplicación web en Block Storage, sirva activos estáticos a través de Object Storage y mantenga 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 moderado y coherente, independientemente del tamaño de Volume, lo que lo hace costo-efectivo para cargas de trabajo no críticas en términos de rendimiento. El rendimiento de SSD crece con el tamaño de Volume, por lo que un Volume de 100 GiB de SSD Estándar ofrece 50 MB/s y 4.000 lecturas IOPS, mientras que un Volume de 500 GiB ofrece 250 MB/s y 20.000 lecturas IOPS. SSD Premium aproximadamente duplica el rendimiento de SSD Estándar, a un precio aproximado de dos veces el precio por GB.

Casos de uso comunes

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

1. Plataforma de comercio electrónico con almacenamiento de varios niveles: Un minorista en línea ejecuta su base de datos de productos PostgreSQL en SSD Premium Block Storage para un rendimiento de transacción máximo (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 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 copias de seguridad de más de 90 días.
2. Compañía de producción de medios con repositorio de activos compartidos: Un estudio de producción de video utiliza Network File Storage para crear un repositorio centralizado de metraje bruto, archivos de proyecto y renders finales (Sección 3.1). Multiples editores montan la participación NFS simultáneamente, permitiendo flujos de trabajo de edición colaborativa con permisos POSIX completos (Sección 3.2). Los videos completados se publican en IONOS Cloud Object Storage para su distribución a través de URLs firmadas previamente (Sección 2.3), y las copias de archivo a largo plazo se almacenan en HDD Block Storage volúmenes adjuntos a máquinas virtuales dedicadas (Sección 1.2).
3. Aplicación SaaS con estrategia de recuperación ante desastres: Un proveedor de SaaS ejecuta máquinas virtuales de aplicaciones con SSD Standard Block Storage 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 máquinas virtuales, 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 E/S de disco de baja latencia, Object Storage para almacenamiento de archivos duradero y copias de seguridad, y Backup Service para administración de recuperación centralizada.

Resumen

IONOS Cloud ofrece un portfolio integral de servicios de almacenamiento diseñado para satisfacer diversas necesidades de Workload. Block Storage proporciona discos virtuales de alta velocidad, con redundancia dual, en configuraciones HDD, SSD Estándar y SSD Premium, ideales para bases de datos, discos de arranque VM y aplicaciones que requieren acceso a bajo nivel 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 características como versionado, gestión de ciclo de vida y bloqueo de objetos. Network File Storage proporciona un servicio de sistema de archivos compartido gestionado y compatible con POSIX para acceso a archivos compartidos entre varias máquinas virtuales, que admite directorios de inicio, datos de aplicaciones compartidas y repositorios de contenido web. Backup Service proporciona copia de seguridad y recuperación centralizadas y gestionadas para todas sus cargas de trabajo, con objetivos de almacenamiento flexibles y características avanzadas como almacenamiento inmutable y protección de datos continua.

La elección del servicio de almacenamiento adecuado depende de los patrones de acceso de su Workload, las necesidades de rendimiento y si requiere almacenamiento compartido o dedicado. Block Storage es el mejor cuando necesita discos montables con semántica de bloque. Network File Storage es ideal cuando varias máquinas virtuales necesitan acceso concurrente a un sistema de archivos compartido. Object Storage sobresale en el almacenamiento de grandes volúmenes de datos estáticos o de solo agregado accesibles a través de las API de HTTP(S). Muchas arquitecturas combinan varios tipos de almacenamiento para equilibrar el rendimiento, el costo y la durabilidad.

Puntos clave:

• Block Storage ofrece discos virtuales de alta velocidad con opciones HDD, SSD Estándar y SSD Premium, redundancia dual y cifrado en REST
• IONOS Cloud Object Storage es un servicio compatible con S3 ideal para copias de seguridad, contenido estático, alojamiento de multimedia y datos no estructurados con escalabilidad prácticamente ilimitada
• Network File Storage proporciona sistemas de archivos compartidos gestionados y compatibles con POSIX, con acceso concurrente desde varias máquinas virtuales
• Backup Service ofrece copia de seguridad y recuperación centralizadas y gestionadas con objetivos de almacenamiento flexibles, cifrado y características avanzadas como almacenamiento inmutable
• El rendimiento de SSD se escala linealmente con el tamaño de Volume, mientras que HDD proporciona un rendimiento fijo adecuado para cargas de trabajo no críticas
• Utilice Block Storage para bases de datos y discos VM, Object Storage para copias de seguridad y contenido estático, y Network File Storage para acceso a archivos compartidos

Terminología importante:

• Block Storage: Servicio de almacenamiento gestionado que presenta los datos como dispositivos de bloque raw, formateados con sistemas de archivos elegidos por el cliente
• Redundancia dual: Datos escritos de forma sincrónica en dos servidores de almacenamiento separados, lo que garantiza la disponibilidad incluso durante fallas de hardware
• IONOS Cloud Object Storage: Servicio de almacenamiento compatible con S3 que organiza los datos en cubos y objetos, accesibles a través de las API de HTTP(S)
• Network File Storage (NFS): Servicio de sistema de archivos compartido gestionado y compatible con POSIX, accesible a través del protocolo NFSv4.2
• IOPS (Operaciones de Entrada/Salida por Segundo): Medida del rendimiento de almacenamiento para operaciones de lectura y escritura aleatorias
• Backup Service: Solución de copia de seguridad y recuperación gestionada impulsada por Acronis, que admite múltiples plataformas y objetivos de almacenamiento

Próximos pasos

Continuar aprendiendo: Unidad 2.4: Servicios de red

Temas relacionados:

• Unidad 2.2: Servicios de computación
• Unidad 2.5: Base de datos y servicios de datos