Cos'è l'object storage e quando usarlo

Introduzione all'object storage

L'object storage è un'architettura di archiviazione dei dati che gestisce i dati come oggetti, a differenza del file system tradizionale del web hosting classico che utilizza una gerarchia di directory o del block storage che lavora con blocchi di dati di dimensione fissa. Ogni oggetto nell'object storage contiene i dati stessi, i metadati che descrivono l'oggetto e un identificatore univoco che consente di accedere all'oggetto senza conoscere la sua posizione fisica sul disco.

Amazon S3, lanciato nel 2006, ha reso popolare il concetto di object storage e la sua API è diventata lo standard de facto implementato da quasi tutti i provider, tra cui MinIO, DigitalOcean Spaces, Backblaze B2, Wasabi e molti altri. La compatibilità con S3 significa che un'applicazione scritta per Amazon S3 può funzionare con qualsiasi provider compatibile senza modifiche al codice. Questo previene il vendor lock-in e consente transizioni facili tra provider o l'uso di più provider contemporaneamente.

Come funziona l'object storage

Struttura dell'oggetto

Un oggetto è composto da tre componenti. I dati sono il contenuto stesso del file, che si tratti di un'immagine, un video, un documento PDF o un backup di database. I metadati sono coppie chiave-valore che descrivono l'oggetto, come il tipo di contenuto, la data di creazione, la dimensione e gli attributi personalizzati che definisci. Una chiave univoca è il percorso che identifica l'oggetto all'interno del bucket, per esempio images/products/laptop-01.webp. A differenza di un file system, questo percorso è una struttura piatta senza directory reali.

Un bucket è un contenitore di oggetti, simile a una directory radice. Ogni bucket ha un nome globalmente univoco all'interno della regione del provider. Le policy di accesso vengono definite a livello di bucket o di singolo oggetto, controllando chi può leggere, scrivere o eliminare gli oggetti. Il versioning consente di conservare tutte le versioni precedenti di un oggetto, fornendo protezione contro eliminazioni o modifiche accidentali. Le regole di lifecycle spostano o eliminano automaticamente gli oggetti in base all'età, riducendo i costi di archiviazione.

Architettura distribuita

I sistemi di object storage distribuiscono automaticamente i dati su più dischi e server fisici. La replica garantisce che ogni oggetto esista in più copie, in genere tre su dischi diversi o persino in data center diversi. Questo offre una durabilità eccezionale con una garanzia del 99,999999999 percento, chiamata undici nove. La perdita di un disco o persino di un intero server non influisce sulla disponibilità dei dati, perché vengono letti automaticamente dalla copia rimanente.

L'erasure coding è un'alternativa alla replica che offre la stessa durabilità con un overhead di archiviazione inferiore. Invece di memorizzare tre copie complete, l'erasure coding suddivide l'oggetto in frammenti e crea frammenti di parità che consentono la ricostruzione dell'oggetto originale anche se alcuni frammenti vengono persi. Questa tecnica utilizza in genere il 50 percento di spazio in meno rispetto alla tripla replica, con lo stesso livello di protezione dei dati.

API compatibile con S3

Operazioni di base

L'API S3 è un'interfaccia HTTP basata su REST con operazioni di base che includono PUT per caricare un oggetto, GET per il recupero, DELETE per l'eliminazione, HEAD per recuperare i metadati senza il contenuto e LIST per elencare gli oggetti in un bucket. Il multipart upload consente di caricare file di grandi dimensioni in parti, con la possibilità di riprendere in caso di interruzione della connessione. I presigned URL generano link a tempo limitato per accedere a oggetti privati senza esporre le credenziali.

AWS CLI e gli SDK per tutti i linguaggi di programmazione più diffusi facilitano l'integrazione. In PHP si usa la libreria aws-sdk-php, in JavaScript aws-sdk o la più recente e modulare @aws-sdk/client-s3. Python dispone della libreria boto3, che è lo standard de facto per lavorare con S3. Tutti questi SDK supportano la configurazione dell'endpoint per funzionare con provider compatibili con S3 anziché con AWS, consentendo una transizione facile tra provider.

Funzionalità avanzate

Le event notification inviano un messaggio a una coda o attivano una funzione Lambda quando un oggetto viene creato, modificato o eliminato. Questo abilita workflow automatizzati come la generazione di thumbnail dopo il caricamento di un'immagine, l'indicizzazione di un documento nella ricerca o l'avvio della trascrizione di un video. La crittografia lato server cifra automaticamente gli oggetti a riposo utilizzando AES-256, senza alcuna modifica al codice dell'applicazione.

La replica cross-region copia automaticamente gli oggetti in un bucket di un'altra regione, garantendo disaster recovery e una latenza inferiore per gli utenti globali. L'Object Lock impedisce la modifica o l'eliminazione degli oggetti durante un periodo definito, elemento essenziale per la conformità normativa nei settori finanziario e sanitario. I report di inventory forniscono una panoramica periodica di tutti gli oggetti con i relativi metadati per audit e analisi.

Casi d'uso tipici

Archiviazione di file multimediali

Le applicazioni web generano enormi quantità di file multimediali. Per l'archiviazione, considera lo spazio di backup per i dati critici come i caricamenti degli utenti, le immagini dei prodotti, i contenuti video e i documenti. Memorizzare questi file su un web server non è scalabile e complica il deployment e il backup. L'object storage separa i file multimediali dall'applicazione, consentendo lo scaling orizzontale e la distribuzione tramite CDN. WordPress con un plugin come WP Offload Media carica automaticamente i media su S3 e li serve tramite CDN.

Backup e archiviazione a lungo termine

L'object storage è ideale per i backup perché offre una capacità praticamente illimitata a basso costo. Le regole di lifecycle possono spostare automaticamente i backup vecchi in una classe di storage più economica dopo un periodo definito. Per esempio, i backup giornalieri vengono conservati nella classe standard per 30 giorni e poi spostati automaticamente in una classe di archivio a prezzo inferiore. Il versioning garantisce che, anche se il backup attivo viene sovrascritto, la versione precedente rimanga disponibile.

Hosting di siti statici

S3 e i servizi compatibili possono servire siti statici direttamente da un bucket senza bisogno di un web server. Questo è ideale per documentazione, landing page, single-page application e siti generati staticamente. La combinazione con una CDN come CloudFront o Cloudflare offre prestazioni globali a un costo minimo. I costi sono in genere inferiori a un euro al mese per un sito con traffico moderato.

Data lake e analytics

L'object storage è la base delle moderne architetture data lake, in cui i dati grezzi provenienti da varie fonti vengono archiviati nel formato originale. Strumenti come Apache Spark, Presto o AWS Athena possono analizzare direttamente i dati su S3 senza bisogno di caricarli in un database. I formati Parquet e ORC, ottimizzati per la lettura colonnare, consentono query analitiche efficienti su grandi set di dati archiviati nell'object storage.

Modello di prezzo

Componenti di costo

L'object storage viene fatturato in base a tre componenti. L'archiviazione viene addebitata per gigabyte al mese, con prezzi che variano da uno a tre centesimi per la classe standard a mezzo centesimo per le classi di archivio. Le richieste API vengono addebitate per migliaia di operazioni, con differenze di prezzo tra letture e scritture. Il traffico in uscita (egress) viene addebitato per gigabyte per i dati che lasciano il data center, mentre il traffico in entrata (ingress) è di solito gratuito.

Provider alternativi come Backblaze B2, Wasabi e Cloudflare R2 offrono prezzi notevolmente inferiori rispetto ad AWS S3. Cloudflare R2 non addebita il traffico egress, il che può ridurre drasticamente i costi per i siti con molti contenuti multimediali. Wasabi offre un modello a tariffa fissa senza addebiti per richieste API e traffico egress, a un prezzo di circa 6 EUR per terabyte al mese. Confronta i provider in base al tuo specifico profilo di utilizzo, perché il provider più economico dipende dal rapporto tra archiviazione, richieste e traffico.

Object Storage vs Block Storage

Differenze chiave

Il block storage lavora a livello di blocco di dati e si comporta come un disco fisico con un file system. Offre bassa latenza e IOPS elevati, essenziali per database e applicazioni che richiedono un accesso casuale rapido. L'object storage ha una latenza maggiore, di solito decine di millisecondi, ma offre una capacità praticamente illimitata e una ridondanza integrata. Il block storage richiede una capacità predefinita, mentre l'object storage cresce dinamicamente.

Usa il block storage per sistemi operativi, database e applicazioni che richiedono un file system POSIX. Usa l'object storage per file multimediali, backup, log e tutti i dati a cui si accede in modo sequenziale o raramente. La maggior parte delle applicazioni moderne utilizza entrambi i tipi: il block storage per il database e il codice dell'applicazione, e l'object storage per i caricamenti degli utenti e i contenuti statici.

Integrazione con le applicazioni web

Un'applicazione web moderna dovrebbe utilizzare l'object storage per tutti i caricamenti degli utenti. Per l'hosting standard, consulta i nostri piani di hosting e i contenuti multimediali. Laravel offre il supporto S3 integrato tramite la facade Storage, con una configurazione semplice in filesystems.php. I plugin di WordPress come WP Offload Media automatizzano il processo di caricamento su S3 e la sostituzione degli URL. Next.js e altri framework moderni possono utilizzare i presigned URL per il caricamento diretto dal lato client su S3, senza passare attraverso il tuo server.

In BeoHosting offriamo object storage compatibile con S3 che si integra facilmente con le tue applicazioni web. Il nostro storage si trova in un data center tier 3+ a Francoforte/Amsterdam, garantendo bassa latenza per gli utenti locali e conformità con le normative sull'archiviazione dei dati. La combinazione del nostro hosting per l'applicazione e dell'object storage per i file multimediali offre un equilibrio ottimale tra prestazioni e costi per i siti con grandi quantità di contenuti statici.

Conclusione

L'object storage è un componente infrastrutturale fondamentale delle moderne applicazioni web, in quanto offre una capacità praticamente illimitata, un'elevata durabilità dei dati e un modello di prezzo pay-per-use. L'API compatibile con S3 garantisce la portabilità tra provider, e il ricco ecosistema di strumenti e SDK facilita l'integrazione con qualsiasi piattaforma. Per backup, file multimediali, contenuti statici e scenari di data lake, l'object storage è la scelta ottimale che cresce insieme alla tua attività.