28. října 2024

S3 jako FTP cloudu

V článku se podíváme zblízka na AWS S3, neboli object storage a jak se stalo prakticky standardem pro cloudová úložiště. Mimo to se podíváme na cloudová a i self-hosted řešení.

Co je S3

S3 neboli Simple Storage Service je cloudové úložiště (popř. object storage) od Amazonu (AWS), které vám umožňuje s pomocí velmi jednoduchého API ukládat a spravovat neomezené množství dat (objektů).

Úložiště je tzv. "bucket" (kýbl), do kterého můžete ukládat soubory (objekty).

Díky standardizovanému API a SDK snad pro každý programovací jazyk, je S3 velmi snadné použít a integrovat.

S3 zároveň nabízí i mnoho dalších funkcnionality, jako například:

Vznik S3

S3 vzniklo v Amazonu v roce 2006. Jak Amazon rostl a potřeboval stále víc a víc infrastruktury, interně tvořili různé nástroje, API a služby, které jim usnaňovaly práci s infrastrukturou (hardwarem) a daty. A zároveň jim došlo, že taková řešení by se mohly hodit i dalším firmám a tak vzniklo AWS: Amazon Web Services.

S3 bylo jednou z prvních služeb, které Amazon nabídl a bylo to úplně první cloudové úložiště.

Díky vysokým S3 limitům (max. 5TB na objekt a max. 5GB na požadavek na nahrání, jinak se nahrávání musí rozdělit přes multipart upload), dostupnosti, snadnému API, ceně a hlavně obrovské spolehlivosti (AWS dnes garantuje 99.999999999% spolehlivost) se tedy S3 stalo rychle extrémně populární.

Zároveň AWS přišlo s SDK (Software Development Kit) pro mnoho jazyků, což také velmi usnadnilo a pomohlo adopci S3.

Object Storage FTW!

Object storage je sjednocující název nad všemi různými implementacemi cloudového úložiště.

Postupem času se všichni cloudoví poskytovatelé, ale i projekty pro self-hosted řešení pustili do implementace vlastního object storage řešení.

A dnes tedy máme následující možnosti:

NázevAPIInfrastruktura
AWS S3S3Cloud
GCP Cloud Storage1vlastní + S3Cloud
Azure Blob Storage1vlastní + S3Cloud
Cloudflare R2S3Cloud
Digital Ocean SpacesS3Cloud
Hetzner Object Storage2S3Cloud
Ceph Object GatewayS3Self-hosted
OpenStack SwiftS3Self-hosted
MinIOS3Self-hosted
GarageS3Self-hosted
  1. Google Cloud Storage a Azure Blob Storage mají vlastní API, ale podporují také S3 bez nutnosti jakékoliv změny v kódu a usnadňují tak adopci jejich object storage řešení.
  2. Hetzner Object Storage je dostupný od listopadu 2024 a je tedy nejnovější člen rodiny poskytovatelů object storage.

AWS S3

https://aws.amazon.com/s3/

Jako první se zblízka podíváme na AWS S3. Tedy na průkopníka a vlastně originál.

AWS dnes nabízí S3 snad ve všech regionech a nabízí všechny funkcionality dostupné v rámci S3 API (ještě aby ne, když S3 vytvořili 😄).

Cloudflare R2

https://www.cloudflare.com/en-gb/developer-platform/r2/

Cloudflare na konci září 2021 oznámilo své object storage řešení R2, které je postavené na S3 API, sice nepodporuje všechny S3 API funkce. Ale obrovským tahákem je, že má nulovou cenu za egress (tj. přenos dat z úložiště ven).

Zároveň je dnes R2 velmi pěkně integrované do dalších Cloudflare služeb, jako například Cloudflare Cache Reserve.

Zároveň díky "zero egress fees" je velmi zajímavé řešení pro distribuci statického obsahu, jako třeba instalaci softwaru, sdílení obrázků nebo obecně souborů.

Cloudflare R2 má poměrně jednoduchý cenový model:

Požadavek typu A je například nahrávání objektů, listování obsahu bucketu nebo listování bucketů jako takových. Požadavek typu B je stahování objektů. Platíte tedy za to, že chcete objekt stáhnout, ale ne za přesnos dat do internetu.

OpenStack Swift

https://wiki.openstack.org/wiki/Swift

OpenStack je open-source cloudová platforma, která vznikla v roce 2010 a je dnes velmi populární pro self-hosted cloudová řešení. OpenStack nabízí řadu komponent, které můžete kombinovat a vytvořit si tak vlastní cloud na míru, dle toho co potřebujete vy.

OpenStack Swift je tedy právě komponentou pro object storage. Swift je postavený nad S3 API, ale nenabízí všechny S3 API funkce.

MinIO

https://min.io/

MinIO je open-source object storage řešení, které je postavené na S3 API a umožňuje vám tak snadno self-hostovat vlastní object storage.

MinIO je samostatný projekt, který můžete nasadit mnoha různými způsoby, od instalace přes systémové balíčky, Docker až po Kubernetes operator. Díky tomu je MinIO velmi flexibilní.

Pokud vám nestačí funkce dostupné v rámci open-source varianty, můžete zakoupit komerční verzi MinIO Enterprise. Nutno však dodat, že enterprise verze je dost drahá a je tedy na zvážení, jestli se vám enterprise vyplatí.

S3 je tedy nové FTP?

TL;DR: Ano a ne.

S3 jako technologie dnes umožňuje spoustu věcí, od ukládání snad neomezeného množství souborů (a složek) přes šifrování, verzování a různé "storage classes" až po hostování statického obsahu na webu.

Některé z těchto věcí už umělo FTP, ale to má své limity. Zatímco S3 se zdá být neporazitelné. Jediné, co je do jisté míry s S3 stále dnes komplikované, je self-hosting z mé zkušenosti, ale MinIO se toto daří změnit.

Takže S3/object-storage se stal prakticky univezráním API pro cloudové a i serverless aplikace, těší se obrovské popularitě a podpoře napříč mnoha projekty. Pokud tedy hledáte řešení pro ukládání dat jinak než přímo na souborový systém, s S3 neuděláte chybu.