Was ist Blob Storage und warum ist es ein wichtiger Bestandteil des Azure-Cloud-Monitorings

Azure Blob Storage ist eine Art von cloudbasiertem Objektspeicher. Blob (ein Akronym für Binary Large Object) ermöglicht IT-Teams das Speichern großer Mengen an unstrukturierten Daten auf Microsoft Azure.

Unstrukturierte Daten sind Daten, die nicht einem vordefinierten Organisationsschema oder -modell folgen. Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich um Daten, die nicht in vordefinierten Formaten, wie z. B. denen einer relationalen Datenbank, strukturiert wurden.

Durch die Umgestaltung von Prozessen mit Hilfe digitaler Technologien führt die Digitalisierung zu einer kontinuierlichen Generierung von Daten über verschiedene Kanäle - von E-Mails über Geschäftsdokumente bis hin zu Online-Umfragen und Inhalten sozialer Medien - und beeinflusst so die Arbeitsweise und Kommunikation von Unternehmen. Bei einem Großteil dieser Daten handelt es sich um unstrukturierte Daten, und viele Unternehmen stehen vor der Herausforderung, große Mengen davon zu speichern.

Wie können wir diese Daten organisieren und archivieren? Blob-Speicher ist eine Antwort auf diesen wachsenden Bedarf

Blob-Storage und unstrukturierter Big-Data-Speicher

Azure Blob Storage ist eine Objektspeicherlösung, die für eine nahtlose Skalierung mit ständig wachsenden unstrukturierten Datenmengen und Workloads mit hohem Datenverkehr konzipiert ist. Er gewährleistet einen hohen Durchsatz und niedrige Latenzzeiten für einen effektiven Datenzugriff.

Azure Blob Storage speichert Blobs in einer „Data Lake“-Struktur ohne Hierarchie. Einige der beliebtesten Anwendungsfälle für Azure Blob Storage sind Mediendateien, Backups und Disaster Recovery. Es handelt sich dabei um Dateien, die viel Speicherplatz beanspruchen können und auf die oft nicht regelmäßig zugegriffen werden muss, obwohl sie schnell abrufbar sein müssen, damit die entsprechenden Dienste und Vorgänge ordnungsgemäß funktionieren.

Die Überwachung des Blob-Speichers ist daher eine wichtige Monitoring-Aufgabe. Wenn Sie Blob für die Speicherung unstrukturierter Big Data verwenden, ist es wichtig, seine Nutzung zu verfolgen und bei Problemen benachrichtigt zu erhalten, um Störungen der darauf basierenden Dienste und Anwendungen zu vermeiden.

Azure-Blob-Storage-Architektur

Azure Blob Storage besteht aus drei Hauptebenen: dem User-Storage-Account, den Containern und den Blobs.

Jeder Azure-Benutzer hat sein eigenes Speicherkonto und einen eindeutigen URI (Universal Resource Identifier), um mit der Datenspeicherung fortzufahren. Jedes Speicherkonto kann eine unbegrenzte Anzahl von Containern enthalten.

Container helfen bei der Organisation von Blobs, um Daten auf logische und geordnete Weise zu speichern. Stellen Sie sich zum Beispiel einen Container für Videodateien vor, einen anderen für Audiodateien usw.

Jeder Container kann eine unendliche Anzahl von Blobs speichern. Blobs sind Sammlungen von unstrukturierten Binärdaten: Daten, die keinem bestimmten Format folgen müssen und denen keine Metadaten zugeordnet sind.

Blob storage architecture: Accounts, Containers, and Blobs

Was sind Blob-Container?

Azure Blob Container haben eine ähnliche Struktur wie Ordner in Azure Blob Storage und werden verwendet, um eine unendliche Anzahl von Datenobjekten, oder Blobs, in einem Namensraum mit einer hierarchischen Struktur zu speichern und zu organisieren. Einfacher ausgedrückt: Blobs bieten eine Methode zur Speicherung unstrukturierter Daten, während Blob-Container eine hierarchische „Form“ bieten.

Die Blobs sind in Containern gruppiert, die eine Reihe von Blobs mit einer ähnlichen Methodik organisieren, wie ein Dateisystemverzeichnis die Dateien organisiert. Man kann sich einen Blob-Speichercontainer wie eine Schublade vorstellen, in der sich Dateien verwalten lassen.

Man kann einen Blob-Container für Dokumente, einen anderen für Dateien, einen weiteren für Videos usw. verwenden. Der Vorteil daran ist, dass ein Speicherkonto potenziell unendlich viele Container enthalten kann und ein Container wiederum unendlich viele Blobs. Der Name des Containers muss einem gültigen Domänennamen entsprechen, da er Teil des URI ist, der zur Adressierung des Containers selbst und seiner Blobs verwendet wird.

Achten Sie darauf, Blob-Container und Datei-Container nicht zu verwechseln: Erstere nutzt man, wie wir gesehen haben, für die Speicherung von Blobs und unstrukturierten Daten, während man letztere für die strukturierte Speicherung von Dateien in Azure File Storage verwendet.

Typen von Blobs

Es gibt drei Arten von Blob-Speichern in Azure: Block-Blobs, Append-Blobs und Page-Blobs.

Block-Blobs verwendet man zum Speichern von Text, Mediendateien, Dokumenten und Binärdaten und sie bestehen aus Datenblöcken, die durch eine Block-ID identifiziert werden und sich einzeln verwalten lassen. Ein Block-Blob kann bis zu 50.000 Blöcke umfassen, wobei neue Blöcke bis zu ihrer Bestätigung oder Verwerfung nicht zugewiesen werden. Die maximale Anzahl der nicht zugewiesenen Blöcke beträgt 100.000.

Append-Blobs bestehen aus Blöcken (wie Block-Blobs selbst), sind aber für Append-Operationen optimiert: Dabei handelt es sich um Operationen, bei denen Datenelemente oder Datensätze am Ende eines bestehenden Datensatzes, einer Datei, einer Datenbanktabelle oder einer Liste hinzugefügt oder angehängt werden, und die sehr heikel sind, insbesondere wenn es sich beispielsweise um Datenströme handelt. Sie haben wichtige Auswirkungen auf die Effizienz, Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit der Datenspeicherung in verteilten Umgebungen mit hohem Datenaufkommen.

Append-Blobs verwendet man z. B. zum Speichern von Daten aus virtuellen Maschinen. Jeder Append-Blob kann unterschiedlich groß sein (bis zu maximal 4 MiB) und bis zu 50.000 Blöcke umfassen, sodass die maximale Größe knapp über 195 GiB liegt (4 MiB x 50.000). Ein Append-Blob gibt seine Block-IDs nicht preis.

Abschließend sind Page-Blobs Sammlungen von 512-Byte-Seiten, die für zufällige Lese- und Schreibvorgänge optimiert sind. Sie sind für die Speicherung von Dateien auf der VHD (virtuelle Festplatte) zuständig und dienen als Festplatten für Azure-VMs. Page-Blobs können Dateien mit wahlfreiem Zugriff bis zu einer Größe von 8 TiB speichern.

Azure-Blob-Online- und Archivzugriffsebenen

Da die Menge der in der Cloud gespeicherten Daten wahrscheinlich stetig wachsen wird, wird es immer wichtiger, den Speicher nach Kriterien wie Zugriffshäufigkeit und Aufbewahrungsanforderungen zu organisieren.

In Azure Storage können Sie je nach primärem Verwendungszweck der gespeicherten Daten verschiedene Zugriffsebenen für Blob-Daten verwenden. Auf diese Weise können Sie die Daten auf die kostengünstigste Weise verwalten und archivieren:

Hot Tier: Eine Online-Speicherstufe, auf die häufig zugegriffen wird und die häufig geändert werden. Sie hat zwar höhere Speicherkosten, aber die niedrigsten Zugriffskosten. Die Stufe ist ideal für Daten, die ein Unternehmen gerade nutzt und auf die es regelmäßig zugreifen muss, wie z. B. die Bereitstellung von Inhalten, Big-Data-Analysen und Telemetriedaten.
Cool und Cold Tiers: Diese beiden Stufen sind für Daten gedacht, auf die weniger häufig zugegriffen wird, die aber dennoch sofort verfügbar sein müssen. Sie bieten geringere Speicherkosten, aber höhere Zugriffskosten im Vergleich zur Hot Tier. Beide Tiers haben ähnliche Eigenschaften, wobei der Hauptunterschied in der Aufbewahrungsdauer liegt: Bei der Cool Tier müssen die Daten mindestens 30 Tage aufbewahrt werden, bei der Cold Tier mindestens 90 Tage.
Archiv Tier: Eine Offline-Option für Daten, auf die nur selten zugegriffen wird, wie z. B. Langzeit-Backups, Archive und Compliance-Daten. Diese Stufe eignet sich für alle Arten von Daten, die man über einen längeren Zeitraum archvivieren muss, mit einer Mindestaufbewahrungsdauer von 180 Tagen.

Überwachung von Blob-Storage: Wie macht man es richtig?

Azure Blob Storage ist eine beliebte Lösung für die Speicherung großer Mengen an unstrukturierten Daten, die für den Betrieb von Anwendungen unerlässlich sind, insbesondere für Unternehmen, die rund um die Uhr Dienste anbieten.

Daher ist es für Unternehmen wichtig, die Leistung und Verfügbarkeit von Anwendungen, die mit Blobs verbunden sind, zu optimieren und ihre korrekte Funktion sicherzustellen. Das umfasst die Optimierung der Kapazitäten von Blobs, die mit kritischen Diensten verbunden sind, als auch die Absicherung der Speicherumgebung sowie die Verwaltung der mit Azure-Speicherkonten verbundenen Kosten.

Die Überwachung von Azure Blob-Storage erfüllt diese grundlegenden Anforderungen und ist damit ein wichtiger Aspekt der Azure-Storage-Überwachung - ein Kernbereich der Azure Cloud-Überwachung.

Lassen Sie uns nun untersuchen, wie Sie die Vorteile des Blob-Storage-Monitoring maximieren können und wie Sie das beste Überwachungstool für diesen Zweck auswählen.

Best Practices und Metriken für das Monitoring von Azure Blob Storage

Um Ihre Azure Blob Storage und die damit verbundenen Anwendungen hinsichtlich Verfügbarkeit, Leistung, Kapazität, Sicherheit und Kosteneffizienz zu optimieren, ist es wichtig, einige Best Practices zu befolgen:

Behalten Sie die Leistung im Auge: Verfolgen Sie regelmäßig die wichtigsten Leistungskennzahlen, um Probleme sofort zu erkennen und zu beheben. Metriken wie „Transaction Count“, „Ingress“ und „Egress“ helfen Ihnen, Engpässe schnell zu erkennen und Infrastrukturkomponenten auszumachen, die möglicherweise optimiert werden müssen. Die Metriken „Success E2E Latency“ und „Success Server Latency“ sind entscheidend für die Erkennung von Problemen und Konflikten mit clientseitigen Ressourcen, die die Geschwindigkeit der Datenübertragung beeinträchtigen könnten. Darüber hinaus können Sie mit der Metrik „Verfügbarkeit“ fehlgeschlagene Speicheranfragen identifizieren, die auf Server-Zeitüberschreitungen oder Probleme innerhalb der Azure-Speicherinfrastruktur in verschiedenen Regionen hinweisen könnten.

Analysieren Sie die Speicherkapazität: Bewerten Sie die Kapazität von Konten, Containern und Blobs, um den Bedarf zu decken, Über- oder Unterschätzungen zu beheben und einen effizienten Service für eine optimale Benutzererfahrung zu gewährleisten. Anhand der Metrik „Used Capacity“ können Sie überprüfen, ob für geschäftskritische Dienste ausreichend Speicherplatz zur Verfügung steht, während die Metriken „Blob-Container Count“ und „Blob Count“ Aufschluss über die Anzahl der gespeicherten Container und Blob-Objekte sowie über die von jedem Container genutzte Kapazität geben. Darüber hinaus helfen Ihnen die Metriken „Blob Capacity“ und „Blob Provisioned Size“, die Speicherzuweisung für jeden Blob-Dienst zu verstehen.
Kontosicherheit aufrechterhalten: Erhöhen Sie die Kontosicherheit, indem Sie mit den Metriken „Ingress“, „Egress“ und „Transaction Count“ auf verdächtige Aktivitäten und Datenverkehr achten. Die „Transaction Count“-Metrik bietet außerdem einen umfassenden Überblick über das Benutzerverhalten. Durch die Untersuchung der Transaktionsströme können Sie signifikante Nutzungsunterschiede erkennen, die auf unbefugte Anfragen oder Datenlecks hindeuten können.

Identifizieren Sie Möglichkeiten zur Kosteneinsparung: Verwenden Sie die Metriken „Used Capacity“ und „Transaction Count“, um Speicherkonten mit minimaler oder keiner Nutzung zu identifizieren. Da die Kosten für die Datenübertragung je nach Typ variieren (z. B. innerhalb derselben Azure-Verfügbarkeitszone, zwischen Regionen oder interkontinental), können die Metriken „Ingress“ und „Egress“ Ihnen dabei helfen, Regionen zu ermitteln, in denen Sie durch weitere Optimierungen Kosten einsparen können.

Auswahl des richtigen Tools für die Azure-Blob-Storage-Überwachung

Dieser Leitfaden hat gezeigt, dass das Monitoring von Azure Blob Storage für die Aufrechterhaltung der Leistung, Verfügbarkeit und Effizienz Ihrer Cloud-Speicherlösungen unerlässlich ist. Für die Überwachung von Azure Blob Storage stehen verschiedene Tools zur Verfügung, von denen wir nun die wichtigsten vorstellen werden.

Microsoft bietet mehrere Tools an, wie Azure Monitor, Azure Storage Analytics und Azure Application Insights.

Azure Monitor ist das umfassendste Tool zum Monitoring von Azure-Ressourcen, einschließlich Blob Storage. Es bietet eine zentrale Plattform für das Sammeln, Analysieren und Verwenden von Metriken und Protokollen, zusammen mit detaillierten Dashboards und Benachrichtigungen.

Azure Storage Analytics bietet detaillierte Einblicke in die Nutzung und Leistung von Blob-Storage durch die Erfassung von Metriken und Protokollen. Mit diesem Tool können Sie Nutzungstrends analysieren, Anfragen verfolgen und Probleme innerhalb des Speicherkontos identifizieren.

Azure Application Insights hilft Ihnen schließlich bei der Überwachung von Webanwendungen, die mit Blob Storage interagieren, indem es erweiterte Monitoring- und Diagnosedaten bereitstellt und Ihnen die Ausführung und Visualisierung von Analyseabfragen ermöglicht.

Azure Monitor kombiniert mit Azure Storage Analytics und Azure Log Analytics bietet die umfassendsten und flexibelsten Überwachungsoptionen. Mit diesen Tools können Sie:

Echtzeit-Dashboards und -Warnungen zur Überwachung wichtiger Metriken einrichten.
detaillierte Metriken und Protokolle sammeln und analysieren, um tiefere Einblicke zu gewinnen.
Kosten überwachen und optimieren und Sicherheitsaspekte verwalten.

Die Verwendung der Azure-Suite ermöglicht eine präzise Verwaltung aller Aspekte der Überwachung Ihrer Azure-Speicherkonten und Blob-Speicher. Wenn Sie Dienste von anderen Cloud-Anbietern nutzen, ist es nicht sinnvoll, mehrere Überwachungstools zu verwenden, um die verschiedenen Dienste auf den verschiedenen Plattformen zu überwachen. Es ist sinnvoller, die Dienste von Azure, AWS und GCP in einer Lösung zu konsolidieren.

Cloud-Überwachungssoftware von Drittanbietern wie Checkmk bietet eine umfassende Lösung für diese und andere Anforderungen:

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Erweiterte Funktionen und Flexibilität: Spezialisierte Analysetools und anpassbare Dashboards für tiefere Einblicke.

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Erweiterte Benachrichtigungs- und Alarmierungsmechanismen: Mehrere Benachrichtigungsoptionen, Integration mit Kommunikationsplattformen und intelligente Alarmierung zur Minimierung von Fehlalarmen.