Object storage: Saiba mais sobre o sistema de armazenamento baseado em objetos, suas aplicações, desempenho, vantagens, desvantagens e outros recursos.
Object storage é uma tecnologia que gerencia dados como unidades discretas, chamadas objetos, em um ambiente de armazenamento plano. Diferente dos sistemas de arquivos com suas pastas e diretórios, cada objeto agrupa o dado bruto, uma quantidade expansível de metadados e um identificador único global. Essa estrutura simplifica o acesso e a gestão em larga escala. Seu funcionamento se baseia em APIs, principalmente via protocolo HTTP, como a API S3 da Amazon, que se tornou um padrão de mercado. Em vez de montar uma unidade de rede, as aplicações fazem requisições diretas para ler, gravar ou apagar objetos. Essa abordagem via API torna o armazenamento de objetos ideal para aplicações nativas da nuvem e desenvolvimento de software moderno. Muitos sistemas usam o object storage para arquivamento de longo prazo, distribuição de conteúdo de mídia e como repositório para data lakes. A sua capacidade de anexar metadados detalhados a cada objeto, como informações sobre o autor, data da captura ou tipo de conteúdo, também enriquece a análise de dados e a automação de processos.
O armazenamento baseado em arquivos (file storage) organiza os dados em uma hierarquia de pastas e arquivos, uma tecnologia que já é familiar para qualquer usuário. Ele utiliza protocolos como SMB e NFS para compartilhamento em rede e funciona bem para dados estruturados e colaboração diária. No entanto, sua performance frequentemente degrada com o aumento excessivo de arquivos, pois a gestão dos metadados se torna complexa. Já o armazenamento em bloco (block storage) divide os dados em blocos de tamanho fixo, cada um com um endereço único. Essa arquitetura oferece altíssimo desempenho e baixa latência, por isso é a escolha para bancos de dados transacionais e sistemas operacionais em redes SAN. Contudo, o sistema em bloco não possui metadados contextuais, o que dificulta o gerenciamento dos dados diretamente pela aplicação. O armazenamento de objetos, por outro lado, se destaca pela sua escalabilidade quase infinita e pela riqueza dos metadados. Embora sua latência seja geralmente maior que a do armazenamento em bloco, ele é imbatível para guardar grandes volumes de dados e...
Uma das principais aplicações do armazenamento de objetos é o backup e o arquivamento de dados frios. Muitas ferramentas modernas de backup já usam essa tecnologia como destino, pois sua alta durabilidade e baixo custo por terabyte são ideais para reter cópias de segurança por longos períodos. Além disso, a imutabilidade de objetos ajuda a proteger os dados contra ataques de ransomware. Empresas de mídia e entretenimento também se beneficiam imensamente dessa arquitetura. Plataformas de streaming, por exemplo, armazenam seus catálogos de vídeos e músicas como objetos. O acesso via HTTP simplifica a distribuição global de conteúdo, pois os arquivos podem ser servidos diretamente para os usuários finais através de uma CDN (Content Delivery Network). Outro caso de uso fundamental é a construção de data lakes. Um data lake centraliza dados brutos de múltiplas fontes para análise de big data e machine learning. O object storage é perfeito para essa finalidade porque aceita qualquer formato de dado e sua capacidade de escalar horizontalmente acompanha o crescimento exponencial do ...
O desempenho no object storage é medido de forma diferente dos sistemas tradicionais. Enquanto o armazenamento em bloco prioriza IOPS (operações de entrada e saída por segundo) e baixa latência, o armazenamento de objetos foca mais na taxa de transferência (throughput). Isso acontece porque suas aplicações típicas envolvem arquivos grandes, onde a velocidade para transferir o objeto inteiro é mais importante que o tempo para acessar o primeiro byte. A latência é, de fato, um ponto de atenção. Cada requisição a um objeto exige que o sistema localize o identificador, verifique as permissões e processe os metadados antes de iniciar a transferência. Esse processo quase sempre introduz um atraso maior em comparação com o acesso direto a um bloco em uma SAN. Por essa razão, raramente se utiliza object storage para hospedar um banco de dados relacional ativo. Ainda assim, a performance geral é bastante elevada para as cargas de trabalho corretas. Sistemas distribuídos com múltiplos nós podem processar milhares de requisições simultâneas, entregando um throughput agregado massivo. E...
O custo é um dos maiores atrativos do armazenamento de objetos, especialmente em ambientes de nuvem pública. O preço por gigabyte armazenado é significativamente menor quando comparado a volumes de block storage de alta performance. Essa economia torna viável a retenção de petabytes de dados que seriam proibitivamente caros em outras plataformas. No entanto, a precificação na nuvem inclui outras variáveis. Além do custo do armazenamento, os provedores geralmente cobram por transferência de dados (principalmente na saída, ou egress) e por requisições de API (operações PUT, GET, LIST). Para aplicações com alto volume de leituras, esses custos adicionais podem se tornar relevantes e precisam ser monitorados. Uma alternativa é implementar uma solução de object storage on-premises usando um sistema de armazenamento iSCSI como um network attached storage. Essa abordagem transforma o custo variável da nuvem em um custo fixo (CAPEX), elimina as taxas de transferência de dados e oferece maior controle sobre a segurança. Para muitas empresas, um sistema de armazenamento híbrido que co...
A alta durabilidade é uma característica central do object storage. Em vez de depender de arranjos RAID tradicionais, esses sistemas protegem os dados usando técnicas mais avançadas, como replicação ou erasure coding (codificação de eliminação). Essas estratégias garantem a integridade dos arquivos mesmo com a falha de múltiplos discos ou servidores inteiros. Na replicação, o sistema simplesmente cria cópias idênticas do objeto e as armazena em diferentes nós ou até mesmo em datacenters geograficamente distintos. Já o erasure coding é um método mais eficiente. Ele divide o objeto em fragmentos de dados e paridade, que são distribuídos pelo cluster. O sistema consegue reconstruir o objeto original a partir de um subconjunto desses fragmentos, o que aumenta a resiliência e otimiza o espaço. Graças a esses mecanismos, muitos provedores de nuvem oferecem uma durabilidade de "onze noves" (99,999999999%). Isso significa que, estatisticamente, a perda de um objeto é um evento extremamente raro. Esse nível de proteção é muito difícil de alcançar com sistemas de armazenamento convenc...
O Acordo de Nível de Serviço (SLA) é um documento fundamental ao contratar um serviço de object storage, especialmente na nuvem. Ele formaliza as garantias que o provedor oferece em termos de disponibilidade, durabilidade e desempenho. Um SLA bem definido estabelece métricas claras e as penalidades caso o serviço não atinja os níveis prometidos. Para o armazenamento de objetos, os dois componentes mais importantes do SLA são a disponibilidade e a durabilidade. A disponibilidade geralmente se refere ao percentual de tempo em que o serviço estará acessível para ler e gravar dados (ex: 99,9%). A durabilidade, como vimos, mede a probabilidade de perda de dados ao longo de um ano. É essencial analisar esses números com atenção. Além disso, o SLA pode especificar outros parâmetros, como o tempo máximo para restaurar um dado de um tier de arquivamento. Compreender todos os detalhes do seu acordo ajuda a alinhar as expectativas e a desenhar uma arquitetura de aplicação resiliente, que saiba como reagir a eventuais falhas do provedor.
A compatibilidade com a API do Amazon S3 (Simple Storage Service) se tornou o padrão de fato para o mercado de object storage. A maioria dos provedores de nuvem e soluções de software on-premises adota essa API. Essa padronização traz enormes benefícios para desenvolvedores e administradores de sistemas. Quando uma aplicação é desenvolvida para usar a API S3, ela pode interagir com diferentes sistemas de armazenamento sem a necessidade de grandes modificações no código. Isso simplifica a criação de ambientes de nuvem híbrida, onde uma parte dos dados reside na nuvem pública e outra em um datacenter privado. Também facilita a migração de dados entre provedores, o que evita o aprisionamento tecnológico (vendor lock-in). Muitos sistemas de armazenamento em rede modernos, por exemplo, incluem um serviço de object storage compatível com S3. Isso permite que as empresas criem um endpoint S3 privado para seus desenvolvedores ou para suas ferramentas de backup, combinando a flexibilidade da API com a segurança e o desempenho de uma infraestrutura local.
As políticas de gerenciamento do ciclo de vida (lifecycle management) são um recurso poderoso do object storage. Elas permitem automatizar a movimentação de objetos entre diferentes classes de armazenamento com base em regras predefinidas. Essa automação é essencial para otimizar os custos ao longo do tempo. Por exemplo, uma empresa pode configurar uma regra para que um arquivo recém-criado seja armazenado em uma classe de acesso padrão (hot). Após 60 dias sem acesso, o sistema pode movê-lo automaticamente para uma classe de acesso infrequente (cool), que tem um custo menor. Depois de um ano, o mesmo objeto pode ser transferido para uma classe de arquivamento profundo (cold) para retenção de longo prazo. Além disso, as políticas de retenção garantem que os objetos não possam ser apagados ou alterados por um período determinado. Esse recurso, conhecido como WORM (Write Once, Read Many), é fundamental para atender a requisitos de conformidade legal e regulatória em setores como o financeiro e o de saúde.
Uma das vantagens mais marcantes do object storage é sua escalabilidade massiva. A arquitetura de namespace plano foi projetada desde o início para superar as limitações dos sistemas de arquivos hierárquicos. Na prática, isso significa que um sistema de armazenamento de objetos pode gerenciar trilhões de objetos e exabytes de dados sem degradação de performance. Os limites para o tamanho de um único objeto também são extremamente generosos. A maioria das plataformas suporta objetos com vários terabytes, o que é mais que suficiente para praticamente qualquer tipo de arquivo, desde vídeos em alta resolução até imagens de máquinas virtuais ou grandes conjuntos de dados científicos. Essa capacidade remove barreiras que antes limitavam o escopo de muitos projetos. Essa escala virtualmente ilimitada é o que viabiliza aplicações como redes sociais, plataformas de IoT e serviços de análise genômica. Sem o object storage, o custo e a complexidade para armazenar e processar esses volumes de dados seriam simplesmente inviáveis para a maioria das organizações.
Para muitas empresas, a ideia de configurar e gerenciar um cluster de object storage do zero parece intimidadora. No entanto, os modernos equipamentos de storage NAS simplificam drasticamente a adoção dessa tecnologia. Soluções de fabricantes como a Qnap e a Synology já integram serviços de object storage compatíveis com a API S3 em seus sistemas operacionais. Com um servidor NAS, é possível criar um endpoint S3 privado em poucos cliques. Isso oferece um ambiente de desenvolvimento e teste local para aplicações que usarão a nuvem, além de servir como um destino de backup seguro e rápido para ferramentas compatíveis. A gestão é feita através de uma interface web intuitiva, que elimina a necessidade de conhecimentos profundos em linha de comando. Ao hospedar o object storage em um NAS local, você ganha controle total sobre seus dados, melhora a segurança e reduz a latência para aplicações internas. Além disso, os custos de transferência de dados são eliminados. Nessa situação, um servidor de armazenamento com suporte a S3 é a resposta para quem busca os benefícios do armazenam...