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Azure Blob Storage

Ob Backup oder Blockbuster — im Azure Blob Storage findet jedes Bit seinen perfekt klimatisierten Platz.

Azure Blob Storage ist der Object-Storage-Dienst der Microsoft-Azure-Plattform und damit das Pendant zu Amazon S3 oder Google Cloud Storage. Blob steht für ‚Binary Large Object': Dateien beliebiger Größe und Art werden als unveränderliche oder anhängbare Objekte in Containern abgelegt, die wiederum zu einem Storage Account gehören. Unterstützt werden drei Blob-Typen: Block Blobs für klassische Datei-Workloads, Append Blobs für Logs und ereignisbasierte Daten sowie Page Blobs als Grundlage für Azure-VHD-Images.

Eingesetzt wird Blob Storage als universeller Speicher für Backups, Mediendateien, Log-Daten, Data-Lake-Inhalte (in Verbindung mit Azure Data Lake Storage Gen2 und der Hierarchical-Namespace-Funktion), Container-Images (über Azure Container Registry), Static-Website-Hosting, Eingabe- und Ausgabedaten für Big-Data- und ML-Workloads sowie als Quelle für CDN-Auslieferung. Über Access Tiers — Hot, Cool, Cold und Archive — lassen sich Speicherkosten je nach Zugriffshäufigkeit deutlich differenzieren; Lifecycle-Management-Policies automatisieren die Verschiebung zwischen Tiers.

Blob Storage löst das Problem der klassischer Block- oder Filesystem-basierter Speicher: schwer skalierbar bei Petabyte-Mengen, teuer in der Replikation, eng an einzelne Server gebunden. Object Storage erlaubt nahezu beliebig horizontale Skalierung, integrierte Replikation in mehreren Stufen (LRS, ZRS, GRS, RA-GRS, GZRS, RA-GZRS), unveränderliche Speicherung über Immutable Storage Policies (relevant für regulatorische Aufbewahrungspflichten) sowie eine standardisierte HTTP-/REST-Zugriffsschicht, die unabhängig vom Betriebssystem oder Filesystem nutzbar ist. Mit Shared Access Signatures (SAS) und Stored Access Policies sind feingranulare, zeitlich begrenzte Zugriffsrechte möglich.

Historisch ist Blob Storage einer der ältesten Dienste der Azure-Plattform und wurde mit dem allgemeinen Start von Windows Azure im Februar 2010 verfügbar. Im Lauf der Jahre kamen u. a. Block-Blob-Erweiterungen für sehr große Dateien (bis 4,77 TB), eine SDK-Familie auf Track-2-Architektur, Data Lake Storage Gen2 mit Hadoop-Filesystem-API (ABFS) und Object Replication als asynchrone, regionale Replikationsfunktion hinzu. Mit Azure Storage Mover (2023) wurde ein dedizierter Migrationsdienst für die Bewegung großer Datenmengen aus On-Premises-Filesystemen in Azure ergänzt.

Die zugrundeliegende Architektur ist im Forschungspapier ‚Windows Azure Storage: A Highly Available Cloud Storage Service with Strong Consistency‘ (Calder et al., SOSP 2011) öffentlich beschrieben — ein in der Cloud-Branche ungewöhnlicher Schritt, weil Hyperscaler die Implementierungsdetails ihrer Storage-Systeme typischerweise nicht offenlegen. Das Paper ist bis heute Pflichtlektüre in vielen Distributed-Systems-Vorlesungen und gilt als wichtige Grundlage für das Verständnis des Trade-offs zwischen Konsistenz, Verfügbarkeit und Latenz (CAP-Theorem) in Object-Storage-Systemen.

Neben dem "klassischen" speichern von Dateien, verwenden wir den Dienst, in Kombination mit Table Storage, als kostengünstige und trotzdem performante NoSQL-Datenbank.

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