Cet article se penche sur le stockage persistant en explorant ses types, son architecture et ses cas d’utilisation. Il propose \u00e9galement une d\u00e9monstration pratique illustrant la diff\u00e9rence entre le stockage en volume et le stockage en volume persistant dans Docker.<\/p>\n
Types de stockage persistant<\/h2>\n
Il existe plusieurs types de stockage non volatile, notamment les disques rotatifs traditionnels (disques durs ou HDD), les disques durs \u00e0 semi-conducteurs (SSD), le stockage en r\u00e9seau (NAS) et les r\u00e9seaux de stockage (SAN).<\/p>\n
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- Les disques durs<\/strong> sont des dispositifs de stockage de donn\u00e9es \u00e9lectrom\u00e9caniques qui stockent et r\u00e9cup\u00e8rent des donn\u00e9es num\u00e9riques \u00e0 l’aide de disques magn\u00e9tiques en rotation. Les disques utilisent des t\u00eates magn\u00e9tiques sur un bras actionneur mobile qui lit et \u00e9crit les donn\u00e9es.<\/li>\n
- Les disques SSD<\/strong>, parfois appel\u00e9s dispositifs de stockage \u00e0 semi-conducteurs, dispositifs \u00e0 semi-conducteurs ou disques \u00e0 semi-conducteurs, utilisent des assemblages de circuits int\u00e9gr\u00e9s pour stocker des donn\u00e9es de mani\u00e8re persistante, g\u00e9n\u00e9ralement \u00e0 l’aide de dispositifs flash interconnect\u00e9s ne contenant aucune pi\u00e8ce mobile. Leur nature stationnaire les rend plus rapides et plus fiables que les disques durs.<\/li>\n
- Le stockage en r\u00e9seau<\/strong> est un groupe de disques durs, de disques SSD, ou les deux, connect\u00e9s via un r\u00e9seau local \u00e0 l’aide d’un syst\u00e8me de fichiers tel que le New Technology File System (NTFS) ou le quatri\u00e8me syst\u00e8me de fichiers \u00e9tendu (EXT4).<\/li>\n
- Les SAN<\/strong> sont des p\u00e9riph\u00e9riques de stockage en r\u00e9seau \u00e0 grande vitesse et au niveau des blocs, comme les biblioth\u00e8ques de bandes ou les baies de disques. Leur connexion appara\u00eet au syst\u00e8me d’exploitation comme un stockage local et n’est pas accessible via le r\u00e9seau local (LAN).<\/li>\n<\/ul>\n\n
Architecture du stockage persistant<\/h2>\n
Il existe trois approches du stockage persistant, chacune ayant des cas d’utilisation et des limites qui lui sont propres.<\/p>\n
Architecture persistante objet<\/h3>\n
L’approche de l’architecture persistante objet utilise le mappage objet-relationnel (ORM) pour stocker les donn\u00e9es en tant qu’objets dans une base de donn\u00e9es relationnelle ou cl\u00e9-valeur. Cette approche est utile lorsque les donn\u00e9es n’ont pas de sch\u00e9ma d\u00e9fini, car l’ORM g\u00e8re leur stockage et leur r\u00e9cup\u00e9ration.<\/p>\n
Architecture persistante en bloc<\/h3>\n
L’architecture persistante en bloc utilise des dispositifs de stockage au niveau du bloc, qui sont utiles pour le stockage de fichiers volumineux. Cette approche est avantageuse pour le stockage de grandes quantit\u00e9s de donn\u00e9es, car vous pouvez utiliser plusieurs blocs pour augmenter la capacit\u00e9 de stockage.<\/p>\n
Architecture persistante \u00e0 base de fichiers<\/h3>\n
Comme son nom l’indique, l’approche de l’architecture persistante \u00e0 base de fichiers utilise un syst\u00e8me de fichiers pour stocker les donn\u00e9es. Une m\u00e9thode consiste \u00e0 utiliser des serveurs de base de donn\u00e9es, qui fournissent un moyen centralis\u00e9 de stocker les donn\u00e9es. Les solutions d’h\u00e9bergement cloud comme celle de Kinsta utilisent des serveurs de base de donn\u00e9es<\/a> qui sont facilement attach\u00e9s aux applications et offrent une persistance.<\/p>\n
L’architecture persistante \u00e0 base de fichiers est utile dans les applications n\u00e9cessitant une r\u00e9cup\u00e9ration fr\u00e9quente des fichiers et lorsque vous avez besoin d’une interface pour les g\u00e9rer.<\/p>\n
Cas d’utilisation du stockage persistant<\/h3>\n
Cette section aborde certains des cas d’utilisation de chaque type de stockage.<\/p>\n
Stockage persistant d’objets<\/strong><\/h4>\n
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- Stockage dans le cloud :<\/strong> Le stockage persistant d’objets est couramment utilis\u00e9 dans les solutions de stockage dans le cloud<\/a> pour stocker et r\u00e9cup\u00e9rer de grandes quantit\u00e9s de donn\u00e9es non structur\u00e9es, telles que des images, des vid\u00e9os et des documents. Les fournisseurs de cloud utilisent le stockage objet pour offrir \u00e0 leurs clients des services de stockage \u00e9volutifs, hautement disponibles et durables.<\/li>\n
- Analyse de donn\u00e9es massives (big data) :<\/strong> Le stockage objet persistant est utilis\u00e9 dans l’analyse des big data pour stocker et g\u00e9rer de grands ensembles de donn\u00e9es souvent utilis\u00e9s pour l’analyse des donn\u00e9es, l’apprentissage automatique et l’IA. Le stockage objet permet d’acc\u00e9der aux donn\u00e9es rapidement et efficacement, ce qui en fait un composant cl\u00e9 des architectures big data.<\/li>\n
- R\u00e9seaux de diffusion de contenu :<\/strong> Le stockage persistant d’objets est utilis\u00e9 dans les r\u00e9seaux de diffusion de contenu<\/a> (CDN) pour stocker et distribuer du contenu, tel que des images, des vid\u00e9os et des fichiers statiques, \u00e0 travers un r\u00e9seau mondial de serveurs. Le stockage d’objets permet aux CDN de fournir des contenus \u00e0 haut d\u00e9bit aux utilisateurs du monde entier, quelle que soit leur localisation.<\/li>\n<\/ul>\n
Stockage persistant en bloc<\/strong><\/h4>\n
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- Calcul haute performance (HPC<\/strong>) : Les environnements HPC permettent un traitement rapide et efficace de volumes importants de donn\u00e9es. Le stockage persistant par blocs permet aux clusters HPC de stocker et d’extraire de grands ensembles de donn\u00e9es, tels que des simulations scientifiques, des mod\u00e9lisations m\u00e9t\u00e9orologiques et des analyses financi\u00e8res. Le stockage en bloc est souvent privil\u00e9gi\u00e9 pour le calcul intensif parce qu’il offre un acc\u00e8s aux donn\u00e9es tr\u00e8s performant et \u00e0 faible latence, et permet des op\u00e9rations d’entr\u00e9e\/sortie (E\/S) parall\u00e8les, ce qui peut am\u00e9liorer consid\u00e9rablement les temps de traitement.<\/li>\n
- Montage vid\u00e9o :<\/strong> Les applications de montage vid\u00e9o n\u00e9cessitent un acc\u00e8s performant et \u00e0 faible temps de latence \u00e0 des fichiers vid\u00e9o volumineux. Elles doivent \u00e9galement prendre en charge un grand nombre d’op\u00e9rations d’entr\u00e9e\/sortie par seconde et une faible latence pour rendre et modifier les fichiers vid\u00e9o en temps r\u00e9el. Le stockage en bloc offre ces capacit\u00e9s, ce qui en fait une solution id\u00e9ale pour les flux de travail de l’\u00e9dition vid\u00e9o.<\/li>\n
- Jeux :<\/strong> Les applications de jeux exigent \u00e9galement des performances \u00e9lev\u00e9es et une faible latence pour acc\u00e9der aux ressources des jeux et aux donn\u00e9es des joueurs. Le stockage en bloc permet de stocker et d’extraire rapidement de grandes quantit\u00e9s de donn\u00e9es, ce qui garantit que les environnements de jeu se chargent rapidement et restent r\u00e9actifs pendant le jeu.<\/li>\n<\/ul>\n
Stockage persistant \u00e0 base de fichiers<\/strong><\/h4>\n
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- M\u00e9dias et loisirs :<\/strong> Les applications de montage vid\u00e9o, d’animation et de rendu utilisent couramment le stockage persistant. Ces applications n\u00e9cessitent un acc\u00e8s performant et \u00e0 faible latence aux fichiers multim\u00e9dias volumineux, tels que les vid\u00e9os, les fichiers audio et les images. Cela fournit un syst\u00e8me de fichiers partag\u00e9 auquel plusieurs clients peuvent acc\u00e9der, ce qui en fait une solution de stockage id\u00e9ale pour ces applications.<\/li>\n
- Gestion de contenu web :<\/strong> Les syst\u00e8mes de gestion <\/a>de contenu<\/a> (CMS) utilisent le stockage persistant \u00e0 base de fichiers dans des syst\u00e8mes de fichiers partag\u00e9s pour stocker et g\u00e9rer le contenu des sites web, tel que le texte, les images et les fichiers multim\u00e9dias. Cela fournit un emplacement central pour le contenu du site web, ce qui facilite sa gestion et sa mise \u00e0 jour. Cela permet \u00e9galement \u00e0 plusieurs utilisateurs de travailler simultan\u00e9ment sur le m\u00eame contenu, ce qui am\u00e9liore la collaboration et la productivit\u00e9.<\/li>\n<\/ul>\n
Stockage persistant dans des conteneurs<\/h2>\n
Les conteneurs sont l\u00e9gers, portables, s\u00fbrs et simples, et offrent une fusion entre diff\u00e9rentes applications. Ils doivent disposer d’un m\u00e9canisme permettant de conserver les donn\u00e9es entre les red\u00e9marrages et les suppressions de conteneurs. Les conteneurs disposent d’un stockage de fichiers ou d’un syst\u00e8me de fichiers comme les applications traditionnelles, mais chaque fois que vous les reconstruisez avec de nouvelles modifications, vous perdez toutes les donn\u00e9es non persistantes.<\/p>\n
C’est pourquoi les conteneurs offrent la possibilit\u00e9 d’inclure le stockage en volume ou de monter un volume de stockage. Les conteneurs traitent les volumes de stockage comme un r\u00e9pertoire. Toutes les donn\u00e9es \u00e9crites sur le volume vont dans le syst\u00e8me de fichiers de l’h\u00f4te.<\/p>\n
Le stockage persistant pour les conteneurs doit fonctionner de cette mani\u00e8re car le red\u00e9marrage d’un conteneur cr\u00e9e une nouvelle instance et supprime l’ancienne. Si un conteneur n’a pas une vue coh\u00e9rente des donn\u00e9es, celles-ci dispara\u00eetront lorsque le conteneur red\u00e9marrera. Un volume de stockage pr\u00e9serve les donn\u00e9es \u00e0 travers les sessions et les red\u00e9marrages de conteneurs, ce qui permet au conteneur de conserver son \u00e9tat m\u00eame s’il est d\u00e9plac\u00e9 ou red\u00e9marr\u00e9.<\/p>\n
Volume vs volume persistant<\/h3>\n
Les conteneurs offrent deux fa\u00e7ons de stocker des donn\u00e9es persistantes : en utilisant des volumes et des volumes persistants. Il existe une diff\u00e9rence importante entre les deux. Un conteneur g\u00e8re les donn\u00e9es dans le stockage en volume. Lorsque vous arr\u00eatez un conteneur, les donn\u00e9es sont conserv\u00e9es et sont disponibles lorsque vous red\u00e9marrez le conteneur. En revanche, lorsque vous supprimez ou retirez un conteneur, les donn\u00e9es sont perdues car vous supprimez \u00e9galement le volume de stockage sous-jacent.<\/p>\n
Le stockage en volume persistant ou les montages bind sont un moyen de stocker les donn\u00e9es en dehors du syst\u00e8me de fichiers du conteneur. Ainsi, les donn\u00e9es ne sont pas perdues, m\u00eame si vous supprimez le conteneur. Elles sont persistantes jusqu’\u00e0 ce qu’elles soient supprim\u00e9es manuellement.<\/p>\n
La section suivante pr\u00e9sente les deux types de volumes \u00e0 l’aide d’exemples.<\/p>\n
D\u00e9monstration du stockage persistant d’un conteneur<\/h2>\n
Nous avons cr\u00e9\u00e9 une petite application web pour d\u00e9montrer le stockage persistant avec les conteneurs Docker<\/a>. Vous pouvez suivre cette d\u00e9monstration en installant Docker et en t\u00e9l\u00e9chargeant le code \u00e0 partir de ce d\u00e9p\u00f4t GitHub<\/a>.<\/p>\n
L’application est un formulaire \u00e9l\u00e9mentaire avec 2 champs pour l’entr\u00e9e de l’utilisateur :<\/p>\n
- \n
- Title<\/li>\n
- Document text<\/li>\n<\/ul>\n
![\"L'interface](\"https:\/\/kinsta.com\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/persistent-storage-demo-gui-interface.png\")
L’interface graphique de l’application de d\u00e9monstration avec les champs Title<\/strong> et Document Text<\/strong>.<\/figcaption><\/figure>\n Une fois que vous avez enregistr\u00e9 les donn\u00e9es de l’utilisateur, vous pouvez y acc\u00e9der en ouvrant le fichier dans le r\u00e9pertoire feedback<\/strong> avec le nom fourni dans le champ Title<\/strong>. Les donn\u00e9es saisies dans le champ Document Text<\/strong> constituent le contenu du fichier.<\/p>\n
Comment utiliser le stockage en volume<\/h3>\n
Une fois que vous avez install\u00e9 l’application sur votre propre machine, elle peut utiliser le stockage en volume comme indiqu\u00e9 dans le Dockerfile<\/strong>.<\/p>\n
![\"Fichier](\"https:\/\/kinsta.com\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/persistent-storage-demo-dockerfile-content.png\")
Fichier Docker montrant l’utilisation du stockage en volume.<\/figcaption><\/figure>\n Vous devez maintenant construire l’image et ex\u00e9cuter le conteneur. Pour ce faire, ex\u00e9cutez les commandes suivantes.<\/p>\n
docker build -t feedback-node:volumes .\ndocker run -d -p 3000:80 --name feedback-app feedback-node:volumes<\/code><\/pre>\n![\"Cr\u00e9ation](\"https:\/\/kinsta.com\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/persistent-storage-demo-docker-build-command.png\")
Cr\u00e9ation de l’application avec stockage en volume.<\/figcaption><\/figure>\n ![\"L'ex\u00e9cution](\"https:\/\/kinsta.com\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/persistent-storage-demo-docker-run-command.png\")
L’ex\u00e9cution du conteneur montre qu’il g\u00e8re le stockage en volume.<\/figcaption><\/figure>\n Une fois l’application ex\u00e9cut\u00e9e, naviguez vers localhost:3000 pour soumettre vos commentaires.<\/p>\n
![\"Envoi](\"https:\/\/kinsta.com\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/persistent-storage-demo-saving-form-data.png\")
Envoi d’un retour d’information \u00e0 l’application.<\/figcaption><\/figure>\n Cliquez sur Save<\/strong> et acc\u00e9dez \u00e0 localhost:3000\/feedback\/test.txt<\/strong> pour voir si l’entr\u00e9e a \u00e9t\u00e9 stock\u00e9e avec succ\u00e8s ou non.<\/p>\n
![\"Confirmation](\"https:\/\/kinsta.com\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/persistent-storage-demo-confirming-stored-data.png\")
Confirmation de la r\u00e9ussite du retour d’information.<\/figcaption><\/figure>\n Retirez le conteneur et red\u00e9marrez-le pour voir si l’entr\u00e9e persiste.<\/p>\n
docker stop feedback-app\ndocker start feedback-app<\/code><\/pre>\nSi vous visitez maintenant la m\u00eame URL, vous constatez que le retour d’information est toujours pr\u00e9sent. Mais que se passe-t-il si vous retirez le conteneur et le red\u00e9marrez ?<\/p>\n
docker stop feedback-app\ndocker rm feedback-app\ndocker run -d -p 3000:80 --name feedback-app feedback-node:volumes<\/code><\/pre>\nUne fois red\u00e9marr\u00e9, si vous revenez \u00e0 cette URL<\/a>, elle n’existe plus car les donn\u00e9es ont \u00e9t\u00e9 perdues lorsque vous avez retir\u00e9 le conteneur. Les donn\u00e9es de volume ne persistent que lorsque vous arr\u00eatez le conteneur, pas lorsque vous le retirez.<\/p>\n
![\"Les](\"https:\/\/kinsta.com\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/persistent-storage-demo-data-not-available.png\")
Les donn\u00e9es de feedback ont \u00e9t\u00e9 perdues.<\/figcaption><\/figure>\n Pour att\u00e9nuer ce probl\u00e8me et conserver les donn\u00e9es m\u00eame lorsque vous retirez le conteneur, vous devez utiliser le stockage en volume persistant ou le stockage nomm\u00e9. Tout d’abord, vous devez nettoyer les conteneurs et les images.<\/p>\n
docker stop feedback-app\ndocker rm feedback-app\ndocker rmi feedback-node:volumes<\/code><\/pre>\nComment utiliser le stockage en volume persistant<\/h3>\n
Avant de tester cette m\u00e9thode, vous devez supprimer l’attribut VOLUME du fichier Docker et reconstruire l’image.<\/p>\n
![\"Mise](\"https:\/\/kinsta.com\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/persistent-storage-demo-editing-docker-file.png\")
Mise \u00e0 jour du fichier Docker pour supprimer l’attribut VOLUME.<\/figcaption><\/figure>\n docker build -t feedback-node:volumes .\ndocker run -d -p 3000:80 --name feedback-app -v feedback:\/app\/feedback feedback-node:volumes<\/code><\/pre>\nComme vous pouvez le voir, dans la deuxi\u00e8me commande, vous utilisez le drapeau
-v<\/code> pour d\u00e9finir le volume persistant \u00e0 l’ext\u00e9rieur du conteneur, qui persiste m\u00eame lorsque vous retirez le conteneur.<\/p>\nComme \u00e0 l’\u00e9tape pr\u00e9c\u00e9dente, essayez d’ajouter un retour d’information et d’y acc\u00e9der une fois que vous avez arr\u00eat\u00e9, supprim\u00e9 et red\u00e9marr\u00e9 le conteneur.<\/p>\n
![\"Ajout](\"https:\/\/kinsta.com\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/persistent-storage-demo-test-external-volume.png\")
Ajout d’un nouveau feedback pour un test de persistance.<\/figcaption><\/figure>\n docker stop feedback-app\ndocker rm feedback-app\ndocker run -d -p 3000:80 --name feedback-app -v feedback:\/app\/feedback feedback-node:volumes<\/code><\/pre>\nComme vous le voyez, m\u00eame apr\u00e8s avoir arr\u00eat\u00e9 et retir\u00e9 le conteneur, les donn\u00e9es sont accessibles et demeurent.<\/p>\n
![\"Apr\u00e8s](\"https:\/\/kinsta.com\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/persistent-storage-demo-confirm-external-volume-data.png\")
Apr\u00e8s l’arr\u00eat et le retrait du conteneur, les donn\u00e9es sont conserv\u00e9es.<\/figcaption><\/figure>\n\n R\u00e9sum\u00e9<\/h2>\n
Le stockage persistant est vital pour les applications conteneuris\u00e9es car il permet de conserver les donn\u00e9es en dehors du cycle de vie d’un conteneur. Les deux principaux types de stockage persistant pour les applications conteneuris\u00e9es sont les volumes et les montages bind, chacun ayant ses avantages et ses cas d’utilisation.<\/p>\n
Les volumes sont stock\u00e9s dans le syst\u00e8me de fichiers du conteneur, tandis que les montages bind sont directement accessibles sur la machine h\u00f4te.<\/p>\n
Le stockage persistant permet de partager les donn\u00e9es entre les conteneurs, ce qui rend possible la cr\u00e9ation d’applications complexes \u00e0 plusieurs niveaux. Le stockage persistant est essentiel pour assurer la stabilit\u00e9 et la continuit\u00e9 des applications conteneuris\u00e9es, en fournissant un moyen fiable et flexible de stocker des donn\u00e9es cruciales.<\/p>\n
Vous d\u00e9veloppez une application qui n\u00e9cessite un stockage persistant ? Parcourez notre biblioth\u00e8que d’exemples de d\u00e9marrage rapide<\/a> pour voir comment d\u00e9ployer votre application sur Kinsta depuis des h\u00e9bergeurs Git comme GitHub, GitLab et Bitbucket<\/a>.<\/p>\n
- Gestion de contenu web :<\/strong> Les syst\u00e8mes de gestion <\/a>de contenu<\/a> (CMS) utilisent le stockage persistant \u00e0 base de fichiers dans des syst\u00e8mes de fichiers partag\u00e9s pour stocker et g\u00e9rer le contenu des sites web, tel que le texte, les images et les fichiers multim\u00e9dias. Cela fournit un emplacement central pour le contenu du site web, ce qui facilite sa gestion et sa mise \u00e0 jour. Cela permet \u00e9galement \u00e0 plusieurs utilisateurs de travailler simultan\u00e9ment sur le m\u00eame contenu, ce qui am\u00e9liore la collaboration et la productivit\u00e9.<\/li>\n<\/ul>\n
- Montage vid\u00e9o :<\/strong> Les applications de montage vid\u00e9o n\u00e9cessitent un acc\u00e8s performant et \u00e0 faible temps de latence \u00e0 des fichiers vid\u00e9o volumineux. Elles doivent \u00e9galement prendre en charge un grand nombre d’op\u00e9rations d’entr\u00e9e\/sortie par seconde et une faible latence pour rendre et modifier les fichiers vid\u00e9o en temps r\u00e9el. Le stockage en bloc offre ces capacit\u00e9s, ce qui en fait une solution id\u00e9ale pour les flux de travail de l’\u00e9dition vid\u00e9o.<\/li>\n
- Analyse de donn\u00e9es massives (big data) :<\/strong> Le stockage objet persistant est utilis\u00e9 dans l’analyse des big data pour stocker et g\u00e9rer de grands ensembles de donn\u00e9es souvent utilis\u00e9s pour l’analyse des donn\u00e9es, l’apprentissage automatique et l’IA. Le stockage objet permet d’acc\u00e9der aux donn\u00e9es rapidement et efficacement, ce qui en fait un composant cl\u00e9 des architectures big data.<\/li>\n
- Les disques SSD<\/strong>, parfois appel\u00e9s dispositifs de stockage \u00e0 semi-conducteurs, dispositifs \u00e0 semi-conducteurs ou disques \u00e0 semi-conducteurs, utilisent des assemblages de circuits int\u00e9gr\u00e9s pour stocker des donn\u00e9es de mani\u00e8re persistante, g\u00e9n\u00e9ralement \u00e0 l’aide de dispositifs flash interconnect\u00e9s ne contenant aucune pi\u00e8ce mobile. Leur nature stationnaire les rend plus rapides et plus fiables que les disques durs.<\/li>\n