Lietuvių

Išsamus saugyklų sistemų projektavimo, architektūrų, technologijų ir geriausių praktikų tyrimas, skirtas keičiamo mastelio, patikimiems ir ekonomiškiems duomenų saugojimo sprendimams visame pasaulyje kurti.

Keičiamo mastelio ir patikimų saugyklų sistemų kūrimas: išsamus vadovas

Šiuolaikiniame duomenimis pagrįstame pasaulyje gebėjimas saugoti, valdyti ir pasiekti didžiulius informacijos kiekius yra labai svarbus įvairaus dydžio organizacijoms. Nuo mažų startuolių iki tarptautinių korporacijų – tvirtų ir keičiamo mastelio saugyklų sistemų poreikis yra didžiausias. Šiame išsamiame vadove nagrinėjami principai, architektūros, technologijos ir geriausios praktikos kuriant saugojimo sprendimus, galinčius patenkinti nuolat augančius šiuolaikinių programų ir darbo krūvių poreikius. Aptarsime įvairius aspektus, užtikrindami, kad įvairaus techninio pasirengimo skaitytojai galėtų suprasti pagrindines sąvokas ir pritaikyti jas savo specifiniams poreikiams.

Saugyklų sistemų pagrindų supratimas

Prieš gilinantis į saugyklų sistemų kūrimo specifiką, būtina suprasti pagrindines sąvokas ir terminologiją. Šiame skyriuje bus aptariami pagrindiniai komponentai ir charakteristikos, apibrėžiančios saugyklos sistemą.

Pagrindiniai saugyklos sistemos komponentai

Pagrindinės saugyklos sistemos charakteristikos

Saugyklų architektūros: tinkamo požiūrio pasirinkimas

Skirtingos saugyklų architektūros siūlo įvairius kompromisus našumo, mastelio keitimo, patikimumo ir kainos atžvilgiu. Šių architektūrų supratimas yra labai svarbus norint pasirinkti tinkamą sprendimą konkrečiai programai ar darbo krūviui.

Tiesiogiai prijungta saugykla (DAS)

DAS yra tradicinė saugyklos architektūra, kurioje saugojimo įrenginiai yra tiesiogiai prijungti prie pagrindinio serverio. Tai paprastas ir ekonomiškas sprendimas mažo masto diegimams, tačiau jam trūksta mastelio keitimo ir bendrinimo galimybių.

DAS privalumai:

DAS trūkumai:

Prie tinklo prijungta saugykla (NAS)

NAS yra failų lygio saugyklos architektūra, kurioje saugojimo įrenginiai prijungiami prie tinklo, o klientai juos pasiekia naudodami failų bendrinimo protokolus, tokius kaip NFS (Network File System) ir SMB/CIFS (Server Message Block/Common Internet File System). NAS suteikia centralizuotas saugojimo ir bendrinimo galimybes, todėl tinka failų aptarnavimui, atsarginėms kopijoms kurti ir archyvuoti.

NAS privalumai:

NAS trūkumai:

Saugyklos tinklas (SAN)

SAN yra blokinio lygio saugyklos architektūra, kurioje saugojimo įrenginiai yra prijungti prie specialaus tinklo, o serveriai juos pasiekia naudodami blokinio lygio protokolus, tokius kaip „Fibre Channel“ (FC) ir iSCSI (Internet Small Computer System Interface). SAN užtikrina didelį našumą ir mastelio keitimą, todėl tinka reiklioms programoms, tokioms kaip duomenų bazės, virtualizacija ir vaizdo įrašų redagavimas.

SAN privalumai:

SAN trūkumai:

Objektinė saugykla

Objektinė saugykla yra saugyklos architektūra, kurioje duomenys saugomi kaip objektai, o ne failai ar blokai. Kiekvienas objektas identifikuojamas unikaliu ID ir jame yra metaduomenų, apibūdinančių objektą. Objektinė saugykla yra labai keičiamo mastelio ir patvari, todėl tinka dideliems nestruktūrizuotų duomenų kiekiams, pvz., vaizdams, vaizdo įrašams ir dokumentams, saugoti. Debesijos saugyklų paslaugos, tokios kaip „Amazon S3“, „Google Cloud Storage“ ir „Azure Blob Storage“, yra pagrįstos objektine saugykla.

Objektinės saugyklos privalumai:

Objektinės saugyklos trūkumai:

Hiperkonverguota infrastruktūra (HCI)

HCI yra konverguota infrastruktūra, jungianti skaičiavimo, saugojimo ir tinklo išteklius į vieną integruotą sistemą. HCI supaprastina valdymą ir diegimą, todėl tinka virtualizuotoms aplinkoms ir privatiems debesims. Paprastai ji naudoja programinės įrangos apibrėžtą saugyklą (SDS), kad abstrahuotų pagrindinę aparatinę įrangą ir teiktų tokias funkcijas kaip duomenų apsauga, replikacija ir deduplikacija.

HCI privalumai:

HCI trūkumai:

Saugojimo technologijos: tinkamų laikmenų ir protokolų pasirinkimas

Saugojimo laikmenų ir protokolų pasirinkimas atlieka lemiamą vaidmenį nustatant saugyklos sistemos našumą, patikimumą ir kainą.

Saugojimo laikmenos

Saugojimo protokolai

Duomenų apsauga ir patikimumas: duomenų vientisumo užtikrinimas

Duomenų apsauga ir patikimumas yra kritiniai saugyklos sistemos projektavimo aspektai. Tvirta duomenų apsaugos strategija yra būtina norint išvengti duomenų praradimo ir užtikrinti verslo tęstinumą.

RAID (Redundant Array of Independent Disks)

RAID yra technologija, kuri sujungia kelis fizinius diskus į vieną loginį vienetą, siekiant pagerinti našumą, patikimumą arba abu. Skirtingi RAID lygiai siūlo įvairius kompromisus tarp našumo, pertekliaus ir kainos.

Atsarginės kopijos ir atkūrimas

Atsarginės kopijos ir atkūrimas yra esminiai duomenų apsaugos strategijos komponentai. Atsarginės kopijos turėtų būti daromos reguliariai ir saugomos atskiroje vietoje, siekiant apsisaugoti nuo duomenų praradimo dėl aparatinės įrangos gedimo, programinės įrangos sugadinimo ar žmogiškosios klaidos. Atkūrimo procedūros turėtų būti gerai apibrėžtos ir išbandytos, siekiant užtikrinti, kad duomenis būtų galima greitai ir efektyviai atkurti nelaimės atveju.

Atsarginių kopijų tipai:

Replikacija

Replikacija yra technologija, kuri kopijuoja duomenis iš vienos saugyklos sistemos į kitą, suteikdama duomenų perteklių ir atkūrimo po nelaimės galimybes. Replikacija gali būti sinchroninė arba asinchroninė.

Trinimo kodavimas

Trinimo kodavimas yra duomenų apsaugos metodas, dažniausiai naudojamas objektinėse saugyklose, siekiant užtikrinti didelį patvarumą. Vietoj paprastos replikacijos, trinimo kodavimas padalija duomenis į fragmentus, apskaičiuoja pariteto fragmentus ir saugo visus fragmentus skirtinguose saugojimo mazguose. Tai leidžia sistemai atkurti originalius duomenis, net jei kai kurie fragmentai yra prarasti.

Mastelio keitimas ir našumo optimizavimas

Mastelio keitimas ir našumas yra kritiniai aspektai projektuojant saugyklų sistemas. Sistema turėtų gebėti apdoroti didėjančius duomenų kiekius ir didėjančius darbo krūvius, nepakenkiant našumui.

Horizontalus mastelio keitimas ir vertikalus mastelio keitimas

Spartinančioji atmintinė (Caching)

Spartinančioji atmintinė (caching) yra technika, kuri saugo dažnai pasiekiamus duomenis greitame saugojimo lygyje, pavyzdžiui, SSD ar atmintyje, siekiant pagerinti našumą. Spartinančioji atmintinė gali būti įdiegta įvairiuose lygiuose, įskaitant saugyklos valdiklį, operacinę sistemą ir programą.

Pakopinis saugojimas (Tiering)

Pakopinis saugojimas yra technika, kuri automatiškai perkelia duomenis tarp skirtingų saugojimo pakopų, atsižvelgiant į jų prieigos dažnumą. Dažnai pasiekiami duomenys saugomi greitesnėse, brangesnėse saugojimo pakopose, o retai pasiekiami duomenys saugomi lėtesnėse, pigesnėse saugojimo pakopose. Tai optimizuoja saugyklos sistemos kainą ir našumą.

Duomenų deduplikacija

Duomenų deduplikacija yra technika, kuri pašalina perteklines duomenų kopijas, siekiant sumažinti saugyklos talpos reikalavimus. Ji dažniausiai naudojama atsarginių kopijų kūrimo ir archyvavimo sistemose.

Duomenų suspaudimas

Duomenų suspaudimas yra technika, kuri sumažina duomenų dydį, siekiant sutaupyti saugojimo vietos. Ji dažniausiai naudojama atsarginių kopijų kūrimo ir archyvavimo sistemose.

Debesijos saugykla: debesijos galios panaudojimas

Debesijos saugykla tapo vis populiaresne galimybe įvairaus dydžio organizacijoms. Debesijos saugyklų tiekėjai siūlo platų saugojimo paslaugų spektrą, įskaitant objektinę saugyklą, blokinę saugyklą ir failų saugyklą.

Debesijos saugyklos privalumai:

Debesijos saugyklų tipai:

Svarstymai dėl debesijos saugyklos:

Duomenų valdymas ir priežiūra

Efektyvus duomenų valdymas ir priežiūra yra būtini norint užtikrinti saugyklose laikomų duomenų kokybę, vientisumą ir saugumą. Tai apima politikas ir procesus, skirtus duomenų prieigai, saugojimui ir šalinimui kontroliuoti.

Duomenų gyvavimo ciklo valdymas

Duomenų gyvavimo ciklo valdymas (DLM) yra procesas, valdantis duomenų srautą nuo jų sukūrimo iki galutinio pašalinimo. DLM padeda organizacijoms optimizuoti saugojimo išlaidas, pagerinti duomenų saugumą ir laikytis duomenų saugojimo taisyklių. Tai dažnai apima duomenų pakopinį saugojimą pagal jų amžių ir prieigos dažnumą, perkeliant senesnius duomenis į pigesnes saugojimo pakopas.

Duomenų priežiūra (Data Governance)

Duomenų priežiūra yra politikų, procesų ir standartų rinkinys, reglamentuojantis duomenų valdymą ir naudojimą. Duomenų priežiūra padeda organizacijoms užtikrinti, kad duomenys būtų tikslūs, nuoseklūs ir patikimi. Ji taip pat padeda apsaugoti duomenų privatumą ir laikytis duomenų reglamentų. Pagrindiniai aspektai:

Metaduomenų valdymas

Metaduomenys yra duomenys apie duomenis. Efektyvus metaduomenų valdymas yra labai svarbus norint suprasti, organizuoti ir pasiekti saugyklose laikomus duomenis. Metaduomenų valdymas apima metaduomenų standartų apibrėžimą, metaduomenų fiksavimą ir metaduomenų naudojimą duomenims ieškoti ir gauti. Dažniausi pavyzdžiai: failų pavadinimai, sukūrimo datos, modifikavimo datos, failų dydžiai ir autoriaus informacija.

Besiformuojančios tendencijos saugyklų sistemose

Saugojimo pramonė nuolat tobulėja. Štai keletas besiformuojančių tendencijų saugyklų sistemose:

Skaičiavimo saugykla

Skaičiavimo saugykla yra technologija, kuri integruoja apdorojimo galimybes tiesiai į saugojimo įrenginį. Tai leidžia atlikti duomenų apdorojimą arčiau duomenų, sumažinant delsą ir pagerinant našumą. Programos, tokios kaip mašininis mokymasis ir duomenų analizė, gali labai pasinaudoti skaičiavimo saugyklos privalumais.

Nuolatinė atmintis

Nuolatinė atmintis yra naujo tipo atmintis, jungianti DRAM greitį su NAND „flash“ pastovumu. Nuolatinė atmintis siūlo labai mažą delsą ir didelį pralaidumą, todėl tinka reiklioms programoms, tokioms kaip duomenų bazės ir atmintyje atliekami skaičiavimai. Pavyzdžiui, „Intel Optane DC Persistent Memory“.

Programinės įrangos apibrėžta saugykla (SDS)

Programinės įrangos apibrėžta saugykla (SDS) yra saugyklos architektūra, kuri abstrahuoja saugyklos aparatinę įrangą nuo saugyklos programinės įrangos. SDS leidžia organizacijoms lanksčiau ir efektyviau valdyti saugojimo išteklius. Ji įgalina tokias funkcijas kaip automatinis aprūpinimas, duomenų pakopinis saugojimas ir replikacija, nepriklausomai nuo pagrindinės aparatinės įrangos.

Komponuojama infrastruktūra

Komponuojama infrastruktūra yra lanksti infrastruktūra, leidžianti organizacijoms dinamiškai paskirstyti skaičiavimo, saugojimo ir tinklo išteklius, kad atitiktų konkrečių programų poreikius. Tai leidžia organizacijoms optimizuoti išteklių naudojimą ir sumažinti išlaidas.

Išvada

Keičiamo mastelio ir patikimų saugyklų sistemų kūrimas yra sudėtinga užduotis, reikalaujanti kruopštaus planavimo ir vykdymo. Suprasdamos saugyklų sistemų pagrindus, pasirinkdamos tinkamą architektūrą ir technologijas bei įgyvendindamos veiksmingas duomenų apsaugos ir valdymo strategijas, organizacijos gali sukurti saugojimo sprendimus, atitinkančius jų dabartinius ir ateities poreikius. Kadangi saugojimo pramonė ir toliau tobulėja, svarbu sekti besiformuojančias tendencijas ir technologijas, siekiant užtikrinti, kad jūsų saugyklų sistemos išliktų optimizuotos našumo, mastelio keitimo ir ekonomiškumo atžvilgiu. Šis vadovas suteikia pagrindinį supratimą IT specialistams visame pasaulyje, kad jie galėtų kurti tvirtus ir efektyvius saugojimo sprendimus.