Dalam sebuah sistem komputer, server, maupun cloud computing, penyimpanan data menjadi salah satu komponen penting yang menentukan bagaimana aplikasi dapat bekerja. Tidak semua aplikasi membutuhkan jenis storage yang sama. Aplikasi database, virtual machine, container, hingga sistem dengan aktivitas baca-tulis tinggi biasanya membutuhkan media penyimpanan dengan performa dan latensi yang baik.

Salah satu teknologi penyimpanan yang banyak digunakan untuk kebutuhan tersebut adalah block storage. Teknologi ini menyimpan data dengan cara memecahnya menjadi sejumlah blok berukuran tertentu yang dapat diakses dan dikelola secara individual.

Pendekatan tersebut membuat block storage cocok untuk berbagai workload yang membutuhkan performa tinggi, kontrol terhadap sistem file, serta aktivitas baca dan tulis yang intensif. Lalu, apa sebenarnya block storage, bagaimana cara kerjanya, dan kapan teknologi ini sebaiknya digunakan?

Apa Itu Block Storage?

Block storage adalah metode penyimpanan data yang membagi data menjadi sejumlah blok berukuran tetap atau terstruktur yang dapat diakses secara individual. Setiap blok memiliki alamat atau identifier tertentu sehingga sistem dapat menemukan dan membaca data yang diperlukan tanpa harus mengakses keseluruhan data.

Berbeda dengan file storage yang mengatur data dalam bentuk file dan folder, block storage menyediakan media penyimpanan pada level blok. Sistem operasi atau aplikasi kemudian dapat menggunakan volume block storage sebagai perangkat penyimpanan dan membuat sistem file di atasnya sesuai kebutuhannya.

Sebagai contoh, ketika sebuah database melakukan perubahan terhadap sebagian kecil data, sistem tidak harus memperlakukan keseluruhan database sebagai satu objek besar. Data dapat ditulis pada bagian penyimpanan yang relevan sehingga proses baca-tulis dapat berlangsung secara lebih efisien.

Karena karakteristik tersebut, block storage banyak digunakan untuk workload yang membutuhkan latensi rendah, performa tinggi, dan perubahan data yang sering, seperti database, virtual machine, container, serta aplikasi transaksional.

Bagaimana Cara Kerja Block Storage?

Untuk memahami block storage, bayangkan sebuah file berukuran besar yang tidak disimpan sebagai satu kesatuan. Data tersebut dibagi menjadi beberapa bagian atau blok. Setiap blok memiliki alamat sehingga sistem dapat mengetahui lokasi data tersebut.

Ketika aplikasi menyimpan data, sistem akan menempatkan bagian-bagian data pada blok yang tersedia. Saat data dibutuhkan kembali, sistem akan mengambil blok-blok yang relevan kemudian menyusun informasi tersebut agar dapat digunakan oleh aplikasi.

Secara sederhana, alurnya dapat digambarkan sebagai berikut:
Data → Dibagi menjadi blok → Setiap blok memiliki alamat → Blok disimpan → Sistem membaca blok yang diperlukan → Data digunakan kembali

Salah satu karakteristik penting block storage adalah aplikasi atau sistem operasi memiliki kontrol yang lebih besar terhadap bagaimana volume penyimpanan digunakan. Karena itu, block storage dapat diformat dengan sistem file tertentu sebelum digunakan untuk menyimpan file dan data aplikasi.

Contoh Sederhana Block Storage

Misalnya sebuah aplikasi menyimpan database berukuran 100 GB. Dalam sistem block storage, database tersebut tidak harus diperlakukan sebagai satu objek penyimpanan tunggal.

Data dapat ditempatkan pada sejumlah blok yang memiliki alamat masing-masing. Ketika sebagian data database mengalami perubahan, sistem hanya perlu melakukan operasi pada blok yang berkaitan dengan perubahan tersebut.

Konsep ini berbeda dengan penyimpanan berbasis objek yang memperlakukan data sebagai objek lengkap dengan identifier dan metadata. Block storage lebih berfokus pada penyediaan storage pada level blok untuk digunakan oleh sistem operasi atau aplikasi.

Karakteristik Utama Block Storage

Block storage memiliki beberapa karakteristik yang membuatnya berbeda dari jenis penyimpanan lainnya.

1. Data Dibagi Menjadi Blok

Karakteristik utama block storage adalah data dibagi menjadi unit-unit penyimpanan yang disebut blok. Setiap blok dapat memiliki alamat tertentu sehingga sistem dapat mengakses bagian penyimpanan yang dibutuhkan. Pendekatan ini memberikan kontrol yang lebih granular terhadap operasi penyimpanan dibandingkan metode yang bekerja pada tingkat file atau objek.

2. Mendukung Performa Tinggi

Block storage dirancang untuk workload yang membutuhkan akses data cepat. Karena data dapat diakses pada level blok, teknologi ini cocok untuk aplikasi yang melakukan operasi baca dan tulis secara intensif. Performa sebenarnya tetap bergantung pada teknologi storage yang digunakan, seperti SSD atau HDD, konfigurasi jaringan, jenis volume, serta karakteristik workload.

3. Latensi Rendah

Banyak implementasi block storage ditujukan untuk workload yang membutuhkan latensi rendah. Hal ini penting bagi aplikasi seperti database dan sistem transaksi yang harus merespons permintaan dalam waktu singkat. Namun, istilah latensi rendah bukan berarti semua block storage otomatis lebih cepat dalam setiap kondisi. Performa perlu dilihat berdasarkan spesifikasi layanan dan pola penggunaan aplikasi.

4. Dapat Digunakan sebagai Volume

Block storage biasanya disediakan sebagai volume atau perangkat blok yang dapat digunakan oleh server, virtual machine, atau workload lainnya. Volume tersebut kemudian dapat diformat menggunakan sistem file tertentu, misalnya filesystem yang sesuai dengan sistem operasi yang digunakan.

5. Fleksibel untuk Berbagai Sistem Operasi

Karena block storage bekerja pada level perangkat penyimpanan, volume dapat digunakan oleh berbagai sistem operasi yang didukung oleh platform tersebut. Hal ini memberikan fleksibilitas ketika storage perlu digunakan oleh lingkungan Linux, Windows, virtual machine, atau workload cloud lainnya.

Fungsi Block Storage

Block storage memiliki beberapa fungsi penting dalam infrastruktur IT modern.

Menyimpan Data Database

Database merupakan salah satu workload yang umum menggunakan block storage. Database sering melakukan operasi baca dan tulis secara terus-menerus sehingga membutuhkan storage dengan performa yang konsisten.

Block storage dapat digunakan sebagai media penyimpanan database karena memberikan akses pada level blok dan memungkinkan sistem operasi mengelola filesystem di atas volume tersebut.

Menjadi Storage untuk Virtual Machine

Virtual machine membutuhkan disk untuk menyimpan sistem operasi, aplikasi, konfigurasi, dan data. Block storage dapat digunakan sebagai virtual disk yang terhubung ke VM.

Dalam lingkungan cloud, volume block storage juga biasanya dapat dikelola secara terpisah dari siklus hidup instance tertentu, tergantung layanan yang digunakan.

Mendukung Aplikasi Transaksional

Aplikasi seperti sistem pembayaran, ERP, sistem inventory, dan aplikasi bisnis lainnya dapat menghasilkan banyak operasi baca-tulis.

Block storage cocok untuk workload semacam ini ketika aplikasi membutuhkan performa storage yang konsisten dan akses data yang cepat.

Menyediakan Storage untuk Container

Dalam lingkungan container dan Kubernetes, aplikasi tertentu membutuhkan penyimpanan persisten. Block storage dapat digunakan sebagai persistent volume untuk menyimpan data aplikasi.

Hal ini memungkinkan data tetap tersedia meskipun container atau pod mengalami restart, selama mekanisme persistence dan lifecycle storage dikonfigurasi dengan benar.

Menyimpan Data Aplikasi

Selain database, block storage dapat digunakan untuk berbagai aplikasi yang membutuhkan filesystem dan akses penyimpanan berperforma tinggi.

Contohnya termasuk aplikasi enterprise, sistem analitik tertentu, aplikasi backend, dan workload yang melakukan modifikasi data secara intensif.

Kelebihan Block Storage

Block storage menawarkan sejumlah keuntungan yang membuatnya banyak digunakan pada lingkungan server dan cloud.

1. Performa Tinggi

Block storage dapat memberikan performa tinggi dan latensi rendah, terutama ketika menggunakan media seperti SSD dan konfigurasi yang memang dirancang untuk workload berperforma tinggi. Hal ini membuatnya cocok untuk aplikasi yang membutuhkan operasi baca-tulis secara intensif.

2. Akses Data Secara Granular

Data diakses pada level blok sehingga sistem dapat melakukan perubahan terhadap bagian storage yang relevan tanpa harus memperlakukan seluruh data sebagai satu kesatuan. Karakteristik ini sangat berguna untuk workload yang sering melakukan perubahan data.

3. Cocok untuk Database

Database biasanya membutuhkan storage yang dapat menangani banyak operasi input dan output. Block storage dapat menjadi pilihan yang sesuai karena menyediakan volume yang dapat digunakan langsung oleh sistem operasi dan database.

4. Mendukung Virtualisasi

Block storage dapat digunakan sebagai virtual disk untuk virtual machine. Hal ini membuatnya menjadi salah satu komponen penting dalam banyak infrastruktur virtualisasi dan cloud computing.

5. Fleksibel

Volume block storage dapat digunakan dengan sistem operasi dan aplikasi yang berbeda selama platform storage mendukungnya. Administrator juga dapat menentukan filesystem dan konfigurasi storage sesuai kebutuhan workload.

Kekurangan Block Storage

Meskipun memiliki banyak kelebihan, block storage juga memiliki beberapa keterbatasan.

1. Pengelolaan Lebih Kompleks

Block storage memberikan kontrol yang besar kepada pengguna. Namun, kontrol tersebut juga berarti administrator perlu memahami filesystem, volume, partition, mounting, permission, backup, dan konfigurasi storage. Dengan demikian, block storage tidak selalu menjadi pilihan paling sederhana untuk pengguna yang hanya membutuhkan tempat menyimpan file.

2. Biaya Dapat Lebih Tinggi

Block storage berperforma tinggi, terutama yang menggunakan SSD atau konfigurasi khusus, dapat memiliki biaya lebih tinggi dibandingkan storage yang ditujukan untuk penyimpanan data dalam jumlah besar dengan akses yang lebih jarang. Biaya juga dapat dipengaruhi oleh kapasitas yang dialokasikan, performa, IOPS, throughput, snapshot, backup, dan biaya transfer pada layanan cloud tertentu.

3. Tidak Ideal untuk Semua Jenis Data

Block storage bukan solusi universal untuk seluruh kebutuhan penyimpanan. Untuk data tidak terstruktur dalam jumlah sangat besar seperti arsip, video, backup, dan dataset tertentu, object storage sering kali lebih sesuai. Sementara itu, kebutuhan berbagi file antarserver atau pengguna dapat lebih cocok menggunakan file storage.

Block Storage vs File Storage vs Object Storage

Tiga jenis storage yang sering dibandingkan adalah block storage, file storage, dan object storage. Masing-masing menggunakan model penyimpanan yang berbeda dan dirancang untuk kebutuhan tertentu.

Aspek	Block Storage	File Storage	Object Storage
Struktur data	Blok	File dan folder	Objek
Akses	Level blok	Level file	Melalui object/API
Metadata	Relatif terbatas	Metadata file	Metadata lebih kaya
Performa	Tinggi dan latensi rendah untuk workload yang sesuai	Baik untuk akses file bersama	Umumnya tidak ditujukan untuk transaksi berlatensi sangat rendah
Skalabilitas	Tinggi, tergantung layanan	Tergantung sistem	Sangat tinggi
Cocok untuk	Database, VM, aplikasi transaksional	File sharing, dokumen, shared storage	Backup, arsip, video, gambar, data tidak terstruktur
Pengelolaan	Membutuhkan konfigurasi filesystem	Relatif mudah dipahami	Umumnya dikelola melalui API atau console
Contoh penggunaan	Disk VM dan database	NAS dan shared folder	Media, backup, data lake

Kapan Sebaiknya Menggunakan Block Storage?

Block storage dapat dipertimbangkan ketika aplikasi memiliki kebutuhan seperti berikut:

Aplikasi membutuhkan performa storage tinggi
Jika aplikasi melakukan operasi baca dan tulis secara intensif, block storage dapat menjadi pilihan yang sesuai.

Workload menggunakan database
Database relasional maupun beberapa jenis database lainnya dapat memanfaatkan volume block storage sebagai media penyimpanan.

Server menggunakan virtual machine
Block storage dapat digunakan sebagai disk untuk sistem operasi, aplikasi, maupun data yang digunakan VM.

Aplikasi membutuhkan filesystem
Jika aplikasi membutuhkan filesystem seperti yang tersedia pada disk biasa, block storage dapat memberikan volume yang kemudian diformat dan di-mount sesuai kebutuhan.

Workload membutuhkan penyimpanan persisten
Aplikasi container yang membutuhkan data tetap tersedia setelah workload direstart dapat menggunakan block storage melalui mekanisme persistent volume yang didukung platform.

Block Storage pada Cloud Computing

Dalam cloud computing, block storage biasanya ditawarkan sebagai layanan penyimpanan yang dapat dipasang ke virtual machine atau compute instance.

Pengguna dapat membuat volume, menentukan kapasitas dan konfigurasi performa yang tersedia, kemudian menghubungkannya ke instance. Setelah volume terhubung, sistem operasi dapat mengenalinya sebagai perangkat blok.

Beberapa platform cloud juga menyediakan fitur seperti snapshot, backup, resizing, encryption, replication, dan high availability. Detail fitur tersebut berbeda-beda tergantung penyedia cloud dan jenis layanan yang digunakan.

Contoh layanan block storage pada platform cloud antara lain layanan disk persisten atau volume block storage yang terintegrasi dengan virtual machine.

Block Storage dan SSD

Performa block storage sangat dipengaruhi oleh media penyimpanan yang digunakan. Salah satu media yang umum adalah Solid State Drive (SSD).

SSD tidak menggunakan piringan mekanis seperti HDD sehingga memiliki karakteristik akses yang berbeda. Pada workload yang membutuhkan IOPS tinggi dan latensi rendah, SSD-based block storage dapat memberikan performa yang lebih baik dibandingkan storage berbasis HDD.

Namun, pemilihan SSD tidak otomatis menyelesaikan seluruh masalah performa. Aplikasi, database, jaringan, CPU, memory, konfigurasi filesystem, serta pola workload juga dapat menjadi faktor yang memengaruhi performa keseluruhan.

Apa Itu IOPS pada Block Storage?

IOPS (Input/Output Operations Per Second) adalah ukuran jumlah operasi input dan output yang dapat dilakukan storage dalam satu detik. Parameter ini penting ketika mengevaluasi block storage untuk aplikasi yang melakukan banyak operasi kecil secara berulang, seperti database. Sebagai contoh, dua volume mungkin memiliki kapasitas yang sama, tetapi kemampuan IOPS berbeda. Volume dengan IOPS lebih tinggi dapat lebih sesuai untuk workload yang menghasilkan banyak operasi baca-tulis kecil.

Selain IOPS, throughput juga penting. Throughput menunjukkan jumlah data yang dapat ditransfer dalam periode tertentu, biasanya dinyatakan dalam MB/s atau GB/s. Karena itu, memilih block storage sebaiknya tidak hanya melihat kapasitas, tetapi juga mempertimbangkan IOPS, throughput, latency, dan karakteristik workload.

Block Storage dan Snapshot

Snapshot merupakan salinan kondisi volume pada waktu tertentu. Fitur ini umum tersedia pada layanan block storage cloud.

Snapshot dapat digunakan sebagai bagian dari strategi backup, pemulihan, atau pembuatan volume baru. Namun, snapshot tidak seharusnya langsung dianggap sebagai satu-satunya mekanisme backup.

Untuk database, misalnya, administrator tetap perlu mempertimbangkan konsistensi data dan strategi backup yang sesuai dengan karakteristik database tersebut.

Block Storage dalam Infrastruktur Virtual Machine

Dalam lingkungan virtualisasi, block storage dapat berfungsi sebagai disk virtual. Sebuah virtual machine dapat memiliki lebih dari satu volume untuk memisahkan sistem operasi, aplikasi, dan data. Contohnya:

VM → Boot Volume → Sistem Operasi
VM → Data Volume → Database
VM → Additional Volume → Log atau Data Aplikasi

Pemisahan seperti ini dapat membantu pengelolaan storage dan memungkinkan setiap workload memiliki konfigurasi penyimpanan yang sesuai.

Block Storage dalam Kubernetes

Kubernetes menggunakan konsep volume untuk menyediakan storage bagi workload. Untuk aplikasi yang membutuhkan data persisten, persistent volume dapat digunakan agar data tidak bergantung sepenuhnya pada lifecycle container.

Block storage dapat menjadi salah satu backend untuk persistent storage, tergantung platform Kubernetes dan storage driver yang digunakan.

Contohnya, aplikasi database yang berjalan dalam Kubernetes dapat menggunakan persistent volume yang didukung oleh layanan block storage cloud. Dengan demikian, data database dapat disimpan pada volume persisten meskipun pod mengalami restart atau dipindahkan.

Faktor yang Perlu Dipertimbangkan Sebelum Memilih Block Storage

Sebelum menggunakan block storage, ada beberapa faktor yang perlu diperhatikan.

Kapasitas

Tentukan kapasitas berdasarkan kebutuhan saat ini sekaligus pertumbuhan data. Jangan hanya menghitung ukuran data saat ini, tetapi pertimbangkan database, log, cache, backup, dan pertumbuhan aplikasi.

IOPS

Jika workload melakukan banyak operasi baca-tulis kecil, IOPS menjadi salah satu parameter penting yang perlu diperhatikan.

Throughput

Untuk aplikasi yang memproses data dalam ukuran besar, throughput dapat menjadi faktor yang lebih penting daripada sekadar IOPS.

Latensi

Aplikasi yang sensitif terhadap waktu respons membutuhkan storage dengan latensi yang sesuai dengan kebutuhan workload.

Durability dan Availability

Untuk data penting, perhatikan bagaimana layanan menyediakan durability, redundancy, replication, dan availability. Jangan menganggap seluruh block storage memiliki tingkat perlindungan yang sama.

Backup

Pastikan tersedia strategi backup dan recovery yang sesuai. Snapshot dapat membantu, tetapi sebaiknya menjadi bagian dari strategi perlindungan data yang lebih menyeluruh.

Biaya

Perhitungkan bukan hanya harga kapasitas storage, tetapi juga biaya performa, snapshot, backup, transfer data, dan layanan tambahan jika menggunakan cloud.

Contoh Penggunaan Block Storage

Agar lebih mudah dipahami, berikut beberapa contoh penggunaan block storage dalam kehidupan nyata.

Website dengan Database Besar

Sebuah website e-commerce memiliki database yang terus mengalami perubahan karena transaksi pelanggan, stok produk, pesanan, dan pembayaran. Database dapat ditempatkan pada block storage karena membutuhkan operasi baca-tulis yang intensif dan performa yang konsisten.

Server Aplikasi

Server aplikasi membutuhkan disk untuk menyimpan sistem operasi, aplikasi, konfigurasi, dan data tertentu. Block storage dapat digunakan sebagai volume yang terhubung ke server.

Virtual Machine

Sebuah perusahaan menjalankan beberapa VM untuk aplikasi internal. Setiap VM membutuhkan disk sistem dan mungkin volume tambahan untuk menyimpan data aplikasi. Block storage dapat digunakan sebagai virtual disk yang terhubung ke masing-masing VM.

Aplikasi Berbasis Container

Aplikasi container tertentu membutuhkan penyimpanan persisten. Block storage dapat digunakan sebagai backend persistent volume jika didukung oleh platform dan storage driver yang digunakan.

Apakah Block Storage Sama dengan Hard Disk?

Block storage tidak sama persis dengan hard disk. Hard disk atau SSD merupakan perangkat atau media penyimpanan fisik, sedangkan block storage merupakan metode atau arsitektur penyediaan storage pada level blok.

Dalam lingkungan cloud, pengguna bahkan dapat memperoleh block storage tanpa harus mengetahui perangkat fisik mana yang menyimpan datanya. Penyedia cloud mengelola infrastruktur fisiknya, sedangkan pengguna melihat volume storage yang dapat digunakan oleh server atau virtual machine. Dengan kata lain, block storage lebih tepat dipahami sebagai cara storage disediakan dan diakses, bukan sekadar jenis perangkat keras.

Apakah Block Storage Sama dengan Partition?

Block storage juga tidak sama dengan partition. Block storage menyediakan perangkat atau volume penyimpanan pada level blok. Di dalam volume tersebut, pengguna dapat membuat partition, filesystem, dan struktur penyimpanan lainnya sesuai kebutuhan.

Gambaran sederhananya:
Block Storage → Volume → Partition (opsional) → Filesystem → File

Tidak semua konfigurasi harus menggunakan partition, tetapi konsep tersebut membantu memahami posisi block storage dalam stack penyimpanan.

Tips Menggunakan Block Storage dengan Efisien

Penggunaan block storage sebaiknya disesuaikan dengan kebutuhan aplikasi agar performa dan biaya tetap optimal.

Pilih kapasitas berdasarkan kebutuhan nyata dan proyeksi pertumbuhan data. Hindari melakukan provisioning berlebihan jika kapasitas tersebut tidak diperlukan.
Sesuaikan tipe storage dengan workload. Database dengan aktivitas tinggi mungkin membutuhkan performa berbeda dibandingkan server yang hanya menyimpan data aplikasi dalam jumlah kecil.
Pantau metrik seperti IOPS, throughput, latency, kapasitas, dan penggunaan storage. Monitoring membantu mengetahui apakah masalah aplikasi berasal dari storage atau komponen infrastruktur lainnya.
Gunakan backup dan snapshot secara terencana. Data penting sebaiknya memiliki strategi pemulihan yang jelas, termasuk menentukan seberapa sering backup dilakukan dan berapa lama backup dipertahankan.
Pisahkan workload jika diperlukan. Misalnya, disk sistem operasi dan data database dapat ditempatkan pada volume berbeda agar pengelolaannya lebih fleksibel.

Kesimpulan

Block storage adalah teknologi penyimpanan yang membagi data menjadi blok-blok yang dapat diakses secara individual. Pendekatan ini membuat block storage cocok untuk workload yang membutuhkan performa tinggi, latensi rendah, serta aktivitas baca-tulis yang intensif.

Block storage banyak digunakan untuk database, virtual machine, aplikasi transaksional, container, dan berbagai workload enterprise. Dalam cloud computing, block storage biasanya tersedia dalam bentuk volume yang dapat dipasang pada virtual machine atau workload tertentu.

Meskipun memiliki performa dan fleksibilitas yang baik, block storage bukan solusi untuk semua kebutuhan. File storage lebih sesuai untuk kebutuhan berbagi file dan folder, sedangkan object storage lebih cocok untuk data tidak terstruktur dalam jumlah besar, backup, arsip, dan media.

Dengan memahami perbedaan tersebut, pemilihan teknologi storage dapat dilakukan berdasarkan karakteristik aplikasi, kebutuhan performa, skalabilitas, keamanan, serta biaya.

Untuk mendapatkan informasi lain mengenai website, hosting, cloud computing, teknologi, dan digital marketing, kunjungi Blog Hosteko. Jika membutuhkan layanan domain dan hosting untuk mendukung kebutuhan website dan bisnis digital, Hosteko Hosting Indonesia juga dapat menjadi salah satu pilihan yang dapat dipertimbangkan.