Object Storage vs. Block Storage: Die Speicherarchitekturen im direkten Vergleich
Object Storage und Block Storage sind zwei Speicherarchitekturen, die sich in Struktur, Zugriff und Einsatzzweck deutlich unterscheiden. Der zentrale Unterschied zwischen Object Storage und Block Storage besteht darin, dass ersterer Daten als Objekte mit Metadaten über ein API speichert, während letzterer Daten in adressierbare Blöcke teilt und direkt vom Betriebssystem verwaltet wird.
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Was sind Object Storage und Block Storage?
Object Storage ist eine moderne Speicherarchitektur, bei der die Daten als Objekte gespeichert werden. Jedes Objekt besteht dabei aus den eigentlichen Daten, den Metadaten und einer eindeutigen Kennung. Diese Objekte werden in einem flachen Namensraum gespeichert. Dies bedeutet, dass alle gespeicherten Objekte auf derselben Ebene organisiert sind. Es gibt also keine hierarchische Struktur wie Ordner oder Verzeichnisse, wie man sie beispielsweise aus Dateisystemen kennt. Die Datenobjekte in einem Object Storage sind meist über eine HTTP-basierte API zugänglich.
Block Storage hingegen teilt Daten, wie der Name schon vermuten lässt, in gleich große, feste Blöcke auf, denen jeweils eine eindeutige Adresse zugewiesen wird. Jeder Block enthält dabei nur die Rohdaten und keine zusätzlichen Metadaten oder Kontextinformationen. Das System, das auf diese Daten zugreift – hierbei handelt es sich in der Regel um ein Betriebssystem oder eine Virtualisierungsplattform – ist dafür verantwortlich, die Struktur und Bedeutung der gespeicherten Daten zu interpretieren. Ein Block Storage verhält sich aus Sicht des Betriebssystems wie eine physische Festplatte oder SSD: Er kann partitioniert, formatiert und für beliebige Anwendungen genutzt werden.
Object vs. Block Storage auf einen Blick
In der folgenden Übersichtstabelle finden Sie die wichtigsten Unterschiede im Vergleich „Object vs. Block Storage“ direkt gegenübergestellt:
| Merkmal | Object Storage | Block Storage |
|---|---|---|
| Datenstruktur | Objekte mit Metadaten | Datenblöcke ohne Kontext |
| Zugriff | HTTP(S) (REST APIs) | Direkt durch das Betriebssystem |
| Latenz | Hoch | Niedrig |
| Skalierbarkeit | Hoch (ideal für Cloud) | Begrenzter, meist lokal oder über SAN |
| Metadaten | Umfangreich, benutzerdefiniert | Kaum oder gar nicht vorhanden |
| Einsatzszenarien | Backups, Medien, Big Data | Datenbanken, Betriebssysteme, VM-Disks |
| Kosten | Günstiger pro TB bei großer Datenmenge | Teurer, insbesondere bei High-Performance-Systemen |
| Flexibilität | Gut für unstrukturierte, selten genutzte Daten | Gut für strukturierte, häufig genutzte Daten |
Funktionsweise
Object Storage speichert Daten als dreiteilige Objekte:
- eigentliche Nutzdaten (z. B. ein Bild oder ein Video)
- Metadaten (zusätzliche Informationen wie Erstellungsdatum, Dateityp oder benutzerdefinierte Tags)
- eindeutiger Schlüssel, der als Adresse dient
Diese Objekte werden in einem flachen Namensraum gespeichert. Technisch gesehen ist das einfacher und skalierbarer, weil man keine komplexe Verzeichnisstruktur verwalten muss. Der Zugriff erfolgt über das HTTP-Protokoll, meist über REST-APIs. Anwendungen sprechen den Speicher wie einen Webdienst an. Viele Cloud-Dienste, etwa Amazon S3 oder Google Cloud Storage, basieren auf dieser Technik. Object Storage kann weltweit verteilt werden, sodass Daten an mehreren Standorten gleichzeitig liegen können. Dies erhöht sowohl die Ausfallsicherheit als auch die globale Verfügbarkeit.
Block Storage funktioniert eher wie ein klassisches Laufwerk oder eine Festplatte. Hier werden Daten in gleich große Blöcke aufgeteilt, denen jeweils eine Adresse zugewiesen wird. Diese Blöcke enthalten keine Metadaten. Das bedeutet, dass das Betriebssystem oder eine darüberliegende Anwendung (z. B. ein Dateisystem oder eine Datenbank) dafür zuständig ist, zu wissen, welche Blöcke zusammengehören. Block Storage wird oft über ein Storage Area Network (SAN) oder über das Netzwerkprotokoll iSCSI bereitgestellt. Der Speicher erscheint dann dem Betriebssystem wie ein lokales Laufwerk und kann ganz normal partitioniert, formatiert und beschrieben werden.
Object Storage vs. Block Storage: Unterschiede und Gemeinsamkeiten
Obwohl Object Storage und Block Storage beide der Datenspeicherung dienen, unterscheiden sie sich grundlegend in Struktur, Zugriff und Einsatzweise. Der größte Unterschied liegt in der Art und Weise, wie Daten organisiert werden. In Bezug auf Latenz und Performance hat Block Storage einige Vorteile, da er schnelle, blockweise Zugriffe ermöglicht. Object Storage hingegen punktet hinsichtlich Skalierbarkeit und langfristiger Datenhaltung.
Gemeinsam ist beiden Speicherformen, dass sie oft in Cloud-Umgebungen eingesetzt werden und durch ihre jeweilige Spezialisierung unterschiedliche Workloads effizient unterstützen können. Beide können Teil eines hybriden Speicheransatzes sein. Auch in Bezug auf Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit bieten moderne Implementierungen beider Technologien wichtige Mechanismen wie Replikation und Redundanz. Während Block Storage eher auf Performance und direkte Kontrolle ausgerichtet ist, bietet Object Storage eine flexible und kostengünstige Lösung für große Datenmengen. In modernen IT-Umgebungen werden beide Speicherarten oft kombiniert, um die Vorteile beider Modelle optimal zu nutzen.
Typische Anwendungsgebiete
Use Cases für Object Storage
Object Storage wird häufig für Backup- und Archivlösungen eingesetzt. Die hohe Skalierbarkeit und die kostengünstige Speicherung machen die Speicherlösung ideal für die langfristige Datenhaltung. Auch bei Content Delivery Networks (CDN) ist Object Storage beliebt, da große Mediendateien einfach und effizient verteilt werden können.
Ein weiteres wichtiges Einsatzgebiet ist die Speicherung von Big Data, also zum Beispiel Logdateien, Sensordaten oder Videoaufzeichnungen, da die Objekte unabhängig gespeichert und verarbeitet werden können. Auch moderne Web-Apps und mobile Anwendungen nutzen Object Storage zur Ablage von Benutzerdateien, Bildern und Dokumenten.
Use Cases für Block Storage
Block Storage ist die bevorzugte Lösung für Datenbanken und transaktionale Systeme. Die Möglichkeit, direkt auf Blöcke zuzugreifen, sorgt für hohe Performanz und gleichzeitig geringe Latenz. Diese Eigenschaften sind besonders wichtig bei Workloads mit vielen gleichzeitigen Lese- und Schreibzugriffen.
Virtuelle Maschinen und Betriebssysteme profitieren ebenfalls von der Nutzung eines Block Storages, da sie auf schnellen und zuverlässigen Speicher angewiesen sind. Auch in traditionellen Rechenzentren, wo es auf deterministische Performance ankommt, ist Block Storage weiterhin weit verbreitet.
Neben Object Storage und Block Storage gibt es mit File Storage eine weitere Speicherarchitektur. Bei dieser Speicherform werden Daten wie gewohnt in Ordnern und Dateien organisiert. File Storage eignet sich vor allem für gemeinsam genutzte Netzlaufwerke oder klassische Dateisysteme. Erfahren Sie mehr über die Unterschiede in unserem Artikel „Object Storage vs. File Storage“.
Vor- und Nachteile
Im direkten Vergleich „Object Storage vs. Block Storage“ spielen die jeweiligen Vor- und Nachteile eine entscheidende Rolle.
Object Storage überzeugt durch seine hohe Skalierbarkeit, einfache Integration über Web-APIs und die Möglichkeit, umfangreiche Metadaten zu jedem Objekt zu speichern. Dadurch eignet er sich besonders gut für unstrukturierte Daten und Cloud-native Anwendungen. Allerdings ist der Zugriff vergleichsweise langsam, weshalb sich Object Storage für Anwendungen, in denen eine geringe Latenz wichtig ist, eher weniger eignet.
Block Storage hingegen bietet eine deutlich geringere Latenz und beeindruckende Performanz. Auch die direkte Anbindung an virtuelle Maschinen oder Container macht Block Storage zur ersten Wahl für klassische IT-Infrastrukturen. Demgegenüber stehen allerdings höhere Kosten und eine geringere Flexibilität im Umgang mit großen, verteilten Datenmengen.