Что такое система хранения данных и зачем она нужна?

Система хранения данных – комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для взаимодействия с большими объемами информации, обеспечивающий ее безопасное продолжительное хранение, эффективную обработку, редактирование.

Благодаря СХД, все пользователи глобальной или локальной сети, при наличии соответствующих прав доступа, могут добраться до интересующих сведений. Это свойство особенно актуально для коммерческих, административных структур, взаимодействующих с клиентскими базами данных, формирующих товарные каталоги.

Структура

Классическая структура СХД включает в себя следующий набор модулей:

1. Дисковый массив. В зависимости от требований и спецификации, в него могут входить как стандартные магнитные накопители, HDD, так и более совершенные SSD. Достоинство первых – максимальная емкость при доступной цене, вторых – быстродействие, высочайшие скорости записи и чтения.
2. Кэш-память. Задача дисковых накопителей – долговременное хранение данных, кэша – кратковременное. Именно сюда отправляются файлы, доступ к которым требуется чаще всего.
3. Контроллер. Под его управлением находятся SSD и HDD. Задачи – группировка накопителей, проведение автоматических проверок, направленных на установление целостности данных, отсутствия битых секторов и других проблем, требующих оперативного устранения.
4. Корпус. Защищает аппаратные модули системы от механических нагрузок, пыли, позволяет разместить их максимально компактно, повысить эффективность охлаждения.
5. Модули питания. В стандартном варианте – блоки с функцией стабилизации, выравнивания напряжения, фильтрации помех, за счет чего повышается общая надежность комплекса, исключается опасность сбоя. Наиболее ответственные СХД могут комплектоваться источниками бесперебойного питания, активирующимися при отсутствии напряжения на основной линии энергоснабжения.

Варианты применения

СХД – оптимальное решение, если приходится взаимодействовать с крупными объемами данных, для хранения которых недостаточно даже самых вместительных отдельных накопителей, емкость которых измеряется терабайтами. Это актуально, например, для следующих комплексов:

• Системы интернет-магазинов, где хранятся фотографии товаров, его описания, характеристики, отзывы клиентов, количества которых постоянно увеличиваются;
• Коммерческие системы с клиентской информации;
• Комплексы видеонаблюдения, в особенности – сохраняющие записи в высоком разрешении;
• Базы данных библиотек, административных, медицинских и других учреждений.

Функции и возможности

Современные системы хранения данных многофункциональны, помогают в решении множества задач, с которыми регулярно сталкиваются коммерческие структуры, организации социального, административного толка. Каждую из функций нужно рассмотреть в подробностях.

Быстрая обработка и хранение данных

Запись, чтение, передача между пользователями и аппаратными компонентами. Все процессы происходят под четким контролем сетевых администраторов и, что важнее, автоматики, программ и протоколов, что гарантирует четкость, скорость обмена, исключает потерю важных сведений и их попадание к третьим лицам.

Модернизация

По мере развития бизнеса, роста предприятия, ему приходится взаимодействовать со все большими объемами информации. Чтобы исключить несоответствие аппаратных мощностей фактическим требованиям, системы хранения данных допускают возможность кластерного расширения, установки новых дисков. При этом их добавление происходит “горячим” методом, не требующим временной остановки СХД, ее перезагрузки.

Обеспечение защиты и безопасности

Данную функцию нужно рассматривать в комплексе, она затрагивает не только непосредственно информацию, но и всю инфраструктуру. Программы и алгоритмы надежно защищают от следующего:

• Доступ без авторизации;
• Взаимодействие с файлами, сегментами сети, права доступа к которым отсутствуют;
• Внедрение файла, содержащего вредоносный код;
• Вход с незарегистрированных IP-адресов, находящихся в “серой” зоне, действия с которых не регистрируются, не отслеживаются;
• Загрузка данных на непроверенные устройства, не зарегистрированные в сети;
• Использование анонимайзеров, различных программных и аппаратных средств, позволяющих изменить IP-адрес;
• Несанкционированное изменение, удаление, перенос информации.

Резервирование

Дублирование – функция, повышающая общую надежность системы, позволяющая оперативно восстановить все сведения при их случайном или намеренном повреждении. Принцип максимально прост: запись осуществляется не на единственный диск, а на два и более.

Восстановление

Одна из важнейших функций СХД – быстрое восстановление информации в случае масштабного сбоя, сведение к минимуму его последствий. Эффективность восстановления можно определить по двум характеристикам:

1. RPO. Проще говоря – точка восстановления. Низкий RPO указывает на минимальные потери информации.
2. RTO. Время восстановления. Как и в предыдущем случае, рекомендуется ориентироваться на низкие значения, указывающие на высокую скорость восстановления системы.

Разделение

В дисковых массивах, как сказано выше, могут использоваться SSD, HDD и их комбинации. Именно третий вариант является наиболее рациональным, сбалансированным с точки зрения скорости доступа, максимально доступного для хранения объема, цене гигабайта. Специальные программы фиксируют “важность” данных, определяют, насколько часто пользователь взаимодействует с ними, на этой основе определяют оптимальный вариант хранения. Файлы, требующиеся периодически, отправляются на HDD, постоянно – на SSD.

Дедупликация

Борьба с бесконтрольно, случайно появляющимися копиями. Копии файлов в СХД бессмысленны, за исключением ситуаций с резервированием, при этом они отнимают ценное дисковое пространство, захламляют, перегружают структуру, негативно сказываются на общей производительности. Автоматизированное удаление позволяет справиться с этим неприятным явлением.

Компрессия

Если дедупликация предполагает полное удаление ненужных копий, то компрессия – сжатие файлов, в некоторых случаях – после их предварительного объединения в блоки. Этот подход считается более безопасным: информация не пропадает, остается доступной, при этом занимает минимум места. При первой необходимости ее можно восстановить из архива.

Рекомендации по выбору

СХД окажется эффективной и функциональной только в том случае, если она на 100% соответствует эксплуатационным условиям. Для этого при подборе нужно руководствоваться следующими параметрами:

1. Вместимость дискового хранилища. Нужно учитывать не только текущие потребности предприятия, но и перспективы их дальнейшего роста, предусмотреть соответствующий запас.
2. Аппаратная мощность. Чем крупнее база данных, чем чаще приходится взаимодействовать с ней – тем выше должна быть производительность. Она выражается в скорости обмена файлами, их чтения и записи, минимальных задержках.
3. Надежность. Для ответственной информации надлежит использовать исключительно надежные СХД, поддерживающие функции резервирования, восстановления данных из предварительно сделанных копий, алгоритмы безопасности.
4. Перспективы развития. Предусмотренного запаса не всегда хватает для компенсации возросших потребностей предприятия, касающихся объема хранящихся данных. Необходимо, чтобы СХД допускала быструю модернизацию, установку дополнительных дисков.
5. Совместимость. Аппаратные и программные компоненты должны быть на 100% совместимы с уже установленным оборудованием, операционными системами, протоколами и другими модулями. В противном случае понадобится масштабная замена, сопряженная с огромными вложениями, временными, трудовыми, материальными.

Конечно, следует учитывать и разработчика ПО, производителя оборудования. Экономить, выбирать недорогие устройства от неизвестных марок, использовать программы, распространяющиеся бесплатно – плохое решение, способное обернуться глобальным сбоем, потерей всех данных. Даже небольшим предприятиям лучше ориентироваться на модели от известных марок, благо, что и среди них множество вариантов, сбалансированных по цене и качеству.