Архивация данных: полное руководство по иерархическому управлению хранением (HSM)

В постоянно расширяющемся цифровом пространстве огромный объем данных, генерируемых компаниями и организациями по всему миру, просто ошеломляет. От финансовых отчетов и данных о клиентах до результатов исследований и мультимедийного контента — необходимость хранить, управлять и защищать эту информацию имеет первостепенное значение. Архивация данных играет решающую роль в этом процессе, обеспечивая доступность, безопасность и соответствие ценной информации нормативным требованиям. В этом руководстве подробно рассматриваются принципы и практики архивации данных с особым упором на иерархическое управление хранением (HSM) — мощный и экономически эффективный подход к управлению данными.

Что такое архивация данных?

Архивация данных — это процесс перемещения данных, которые больше не используются активно, в отдельное место для долгосрочного хранения. В отличие от резервного копирования, которое в основном используется для аварийного восстановления и возвращения данных в исходное состояние, архивация направлена на сохранение данных для соблюдения нормативных требований, исторического анализа и юридических целей. К архивным данным обычно обращаются реже, чем к активным, но они все равно должны быть легко доступны при необходимости.

Ключевые различия между резервным копированием и архивацией можно свести к следующему:

• Цель: Резервное копирование — для восстановления данных; архивация — для долгосрочного хранения данных.
• Частота: Резервное копирование обычно выполняется часто; архивация происходит реже.
• Доступ: Резервные копии данных обычно восстанавливаются; к архивным данным обращаются реже, но они все еще доступны.
• Хранение: Резервные копии часто хранятся на том же или аналогичном уровне хранения; архивация часто выполняется на более дешевых носителях.

Почему важна архивация данных?

Архивация данных важна по нескольким причинам:

• Соответствие требованиям: Многие отрасли, такие как финансы, здравоохранение и правительственные учреждения, подчиняются нормам, которые предписывают хранение определенных данных в течение установленных периодов. Архивация помогает организациям соблюдать эти правила, избегая штрафов и юридических проблем. Примеры включают GDPR (Общий регламент по защите данных) в Европе, HIPAA (Закон о преемственности и подотчетности медицинского страхования) в США и аналогичные нормативные акты в других странах.
• Экономия средств: Перемещая редко используемые данные на более дешевые уровни хранения, организации могут сократить общие расходы на хранение. HSM автоматизирует этот процесс, оптимизируя использование хранилища.
• Безопасность данных и аварийное восстановление: Архивированные данные служат ценным источником для восстановления в случае потери данных из-за сбоя оборудования, кибератак или стихийных бедствий. Архивация на отдельном хранилище добавляет дополнительный уровень защиты.
• Повышение производительности: Архивация старых данных с основного хранилища может повысить производительность приложений и систем за счет уменьшения объема данных, к которым необходимо регулярно обращаться.
• Исторический анализ и бизнес-аналитика: Архивированные данные могут использоваться для исторического анализа, выявления тенденций и целей бизнес-аналитики, предоставляя ценную информацию для принятия решений. Это становится все более важным для бизнеса во всем мире.

Иерархическое управление хранением (HSM): основная концепция

Иерархическое управление хранением (HSM) — это метод управления данными, который автоматически перемещает данные между различными уровнями хранения в зависимости от частоты доступа к ним и других критериев. Цель HSM — оптимизировать затраты на хранение, обеспечивая при этом доступность данных. Иерархия хранения обычно включает следующие уровни:

• Основное хранилище: Высокопроизводительное хранилище, такое как SSD или быстрые дисковые массивы, используемое для часто запрашиваемых данных.
• Вторичное хранилище: Более медленное и менее дорогое хранилище, такое как массивы на вращающихся дисках, используемое для данных, к которым обращаются реже.
• Третичное хранилище (архив): Самый дешевый уровень хранения, часто использующий ленточные библиотеки или облачное хранилище, предназначенный для долгосрочного хранения данных.

Системы HSM анализируют шаблоны доступа к данным, их возраст и другие факторы, чтобы определить, когда и куда перемещать данные. Когда пользователь запрашивает архивированные данные, система HSM прозрачно извлекает их из архива и делает доступными, причем пользователь обычно даже не знает, что они были заархивированы.

Как работает HSM: механика

Системы HSM обычно работают с использованием программного обеспечения, которое отслеживает доступ к данным и использование хранилища. Это программное обеспечение идентифицирует данные, соответствующие предопределенным критериям для архивации, таким как:

• Возраст: Данные, к которым не обращались в течение определенного периода, рассматриваются для архивации.
• Частота доступа: Данные, к которым обращаются нечасто, являются хорошим кандидатом для архивации.
• Тип файла: Определенные типы файлов (например, старые видеофайлы) могут иметь приоритет для архивации.
• Размер: Большие файлы часто занимают значительное место в хранилище и являются основными целями для архивации.

Когда данные выбраны для архивации, система HSM выполняет одно или несколько из следующих действий:

• Миграция: Данные перемещаются из основного хранилища во вторичное или третичное, оставляя на основном хранилище файл-заглушку или плейсхолдер. Файл-заглушка содержит информацию о местоположении заархивированных данных.
• Удаление с индексацией: Данные удаляются из основного хранилища и сохраняются в архивном хранилище с созданием индекса для легкого извлечения.
• Копирование и удаление: Данные копируются в архивное хранилище, а затем удаляются из основного. Это может использоваться для создания безопасной резервной копии в архиве.

Когда пользователь запрашивает заархивированный файл, система HSM прозрачно извлекает его из архива и либо:

• Восстанавливает файл в его исходное местоположение.
• Передает данные пользователю в потоковом режиме.
• Предоставляет доступ к данным непосредственно из архива.

Преимущества использования HSM

Внедрение HSM предлагает множество преимуществ организациям по всему миру:

• Сокращение затрат: Перемещая данные на менее дорогие уровни хранения, HSM значительно снижает затраты на хранение. Организации могут оптимизировать свои бюджеты на хранение и инвестировать в другие критически важные области.
• Повышение производительности: Выгрузка менее часто используемых данных из основного хранилища освобождает ресурсы и повышает производительность приложений. Пользователи получают более быстрое время отклика и повышенную производительность.
• Упрощенное управление данными: HSM автоматизирует процесс перемещения данных, снижая нагрузку на ИТ-персонал и освобождая их время для других задач.
• Усиленная защита данных: HSM может интегрироваться с решениями для резервного копирования и аварийного восстановления, обеспечивая дополнительный уровень защиты критически важных данных. Данные, заархивированные на отдельных носителях, повышают отказоустойчивость.
• Улучшенное соответствие требованиям: HSM может помочь организациям соответствовать нормативным требованиям, обеспечивая хранение данных в течение необходимых периодов и их легкое извлечение при необходимости.
• Масштабируемость: Решения HSM разработаны для масштабирования с учетом растущих объемов данных, что позволяет организациям адаптироваться к изменяющимся потребностям.

Внедрение HSM: пошаговый подход

Успешное внедрение HSM требует тщательного планирования и исполнения. Вот пошаговое руководство:

1. Оцените свои потребности:
   • Определите свои цели и требования к архивации данных.
   • Проанализируйте вашу текущую инфраструктуру хранения и шаблоны доступа к данным.
   • Определите свои потребности в соответствии с нормативными требованиями и хранением данных.
2. Выберите решение HSM:
   • Оцените различные решения HSM в зависимости от ваших потребностей. Учитывайте такие факторы, как поддержка уровней хранения, возможности интеграции, производительность и стоимость.
   • Популярные решения включают: Cloudian HyperStore, IBM Spectrum Scale, Dell EMC Data Domain, Veritas NetBackup и облачные сервисы от AWS (Amazon S3 Glacier), Microsoft Azure (Archive Storage) и Google Cloud Platform (Cloud Storage).
3. Спроектируйте свою иерархию хранения:
   • Определите уровни хранения (основной, вторичный, архивный).
   • Определите технологии хранения для каждого уровня (например, SSD, HDD, лента, облако).
   • Учитывайте скорость доступа к данным, затраты и требования к масштабируемости.
4. Разработайте политику архивации данных:
   • Установите критерии для архивации данных (например, возраст, частота доступа, тип файла).
   • Определите периоды хранения для различных типов данных.
   • Задокументируйте процесс и политики архивации.
5. Внедрите решение HSM:
   • Установите и настройте программное обеспечение HSM.
   • Интегрируйте его с вашей существующей инфраструктурой хранения.
   • Настройте политики миграции и извлечения данных.
   • Тщательно протестируйте решение.
6. Мониторинг и обслуживание системы:
   • Отслеживайте использование хранилища, производительность и шаблоны доступа к данным.
   • При необходимости корректируйте политики архивации.
   • Выполняйте регулярное техническое обслуживание и обновления.
   • Анализируйте и адаптируйтесь к изменениям в бизнес-требованиях и технологиях.

Выбор правильного решения HSM: ключевые соображения

Выбор правильного решения HSM имеет решающее значение для его успеха. Учитывайте следующие факторы:

• Масштабируемость: Убедитесь, что решение может справиться с вашим текущим и будущим ростом данных.
• Производительность: Оцените производительность решения с точки зрения миграции данных, их извлечения и общего влияния на производительность приложений.
• Интеграция: Убедитесь, что решение без проблем интегрируется с вашей существующей инфраструктурой хранения, включая серверы, операционные системы и приложения.
• Безопасность: Рассмотрите функции безопасности, такие как шифрование, контроль доступа и защита данных.
• Стоимость: Оцените общую стоимость владения (TCO), включая лицензирование программного обеспечения, оборудование, техническое обслуживание и поддержку. Рассмотрите использование облачной архивации как экономически эффективную альтернативу.
• Соответствие требованиям: Проверьте способность решения соответствовать вашим нормативным требованиям, включая хранение данных и контроль доступа к данным.
• Поддержка поставщика: Выберите поставщика с хорошей репутацией в области поддержки клиентов и проверенным послужным списком.
• Простота использования: Решение должно быть простым в управлении, настройке и обслуживании.
• Варианты миграции данных: Важна возможность миграции существующих данных в архив.

HSM и облачная архивация

Облачная архивация стала все более популярным вариантом для архивации данных, предлагая множество преимуществ:

• Экономичность: Облачная архивация часто обеспечивает более низкие затраты на хранение по сравнению с локальными решениями.
• Масштабируемость: Облачное хранилище может легко масштабироваться для удовлетворения растущих объемов данных.
• Доступность: К заархивированным данным можно получить доступ из любого места, где есть подключение к Интернету.
• Надежность: Облачные провайдеры обычно предлагают высокий уровень надежности и избыточности данных.
• Упрощенное управление: Облачная архивация устраняет необходимость в локальном оборудовании и его управлении.

Облачные решения HSM часто легко интегрируются с локальными системами, позволяя организациям создавать гибридные стратегии архивации. Учитывайте географическое положение облачного провайдера для соблюдения требований к местонахождению данных, установленных правительствами по всему миру. Например, GDPR Европейского союза устанавливает строгие правила хранения и обработки данных европейских граждан, и это необходимо учитывать при развертывании облачной архивации.

Лучшие практики архивации данных и HSM

Чтобы максимизировать эффективность архивации данных и HSM, придерживайтесь следующих лучших практик:

• Определите четкие политики архивации данных: Установите четко определенные политики хранения, доступа и удаления данных на основе юридических, нормативных и деловых потребностей.
• Приоритизируйте данные для архивации: Определите и приоритизируйте данные на основе их возраста, частоты доступа и ценности.
• Выберите правильную технологию хранения: Выбирайте подходящие технологии хранения для каждого уровня вашей иерархии хранения, балансируя между стоимостью, производительностью и надежностью. Рассмотрите такие технологии, как ленточное хранилище для архивных целей и твердотельные накопители (SSD) или быстрые дисковые массивы для хранения активных данных.
• Внедрите строгие меры безопасности: Защищайте заархивированные данные с помощью шифрования, контроля доступа и других мер безопасности.
• Регулярно проверяйте извлечение данных: Убедитесь, что вы можете успешно извлекать заархивированные данные при необходимости. Регулярно проверяйте процесс извлечения, чтобы убедиться в его правильной работе.
• Контролируйте и оптимизируйте вашу систему: Постоянно отслеживайте использование хранилища, производительность и шаблоны доступа к данным для оптимизации вашей системы HSM и политик архивации данных.
• Документируйте все: Ведите четкую документацию по вашим политикам архивации данных, процедурам и конфигурации системы. Это жизненно важно для соответствия требованиям и устранения неполадок.
• Рассмотрите сжатие данных: Внедряйте методы сжатия данных для уменьшения необходимого объема дискового пространства.
• Используйте дедупликацию данных: Используйте дедупликацию данных для устранения избыточных данных и дальнейшего снижения затрат на хранение.
• Регулярный пересмотр и корректировка: Регулярно пересматривайте и корректируйте свои политики архивации и иерархию хранения, чтобы адаптироваться к изменяющимся потребностям бизнеса и технологическим достижениям. Это относится к организациям в любой стране.

Глобальные аспекты архивации данных

При внедрении архивации данных и HSM в глобальном масштабе необходимо учитывать следующие аспекты:

• Требования к местонахождению данных: Соблюдайте нормативные требования к местонахождению данных, специфичные для стран, где хранятся ваши данные. Эти правила могут диктовать, где данные должны физически находиться. Они сильно различаются; например, некоторые страны могут требовать, чтобы все данные, касающиеся граждан, хранились в пределах их границ.
• Поддержка языков: Убедитесь, что ваши решения для архивации поддерживают несколько языков для доступа и управления.
• Часовые пояса и культурные особенности: Учитывайте различные часовые пояса и культурные нюансы при внедрении процессов архивации. Например, запланированные задания по архивации должны выполняться в подходящее время для всех регионов.
• Соответствие международным нормам: Соблюдайте международные нормы конфиденциальности данных, такие как GDPR, CCPA (Калифорнийский закон о защите прав потребителей) и другие, которые могут повлиять на вашу организацию.
• Валютные и курсовые соображения: Учитывайте колебания валют и обменные курсы, особенно при расчете стоимости хранения и облачных услуг.
• Планирование аварийного восстановления: Разработайте планы аварийного восстановления, учитывающие географическое распределение ваших данных и потенциальное воздействие катастроф в разных регионах.
• Выбор поставщика: Выбирайте поставщиков с глобальным присутствием и способностью предоставлять поддержку и услуги на нескольких языках.

Будущее архивации данных и HSM

Будущее архивации данных и HSM обещает захватывающие разработки:

• ИИ и машинное обучение: ИИ и машинное обучение будут играть все более важную роль в автоматизации архивации данных, улучшении классификации данных и определении данных, которые следует архивировать.
• Гибридная облачная архивация: Гибридные облачные архитектуры станут еще более распространенными, поскольку организации будут использовать преимущества как локальных, так и облачных решений для архивации.
• Объектное хранилище: Объектное хранилище станет более популярным выбором для архивации благодаря своей масштабируемости, экономической эффективности и интеграции с облачными сервисами.
• Неизменяемое хранилище: Неизменяемое хранилище, которое предотвращает изменение или удаление данных, станет все более важным для обеспечения целостности данных и соответствия требованиям.
• Автоматизация: Автоматизация будет использоваться более широко для оптимизации процессов архивации данных, сокращения ручного труда и повышения эффективности.
• Интеграция с блокчейном: Технология блокчейн может быть интегрирована в решения для архивации для повышения безопасности и неизменности данных.

Заключение

Архивация данных, особенно при внедрении с помощью иерархического управления хранением (HSM), является важнейшим компонентом эффективного управления данными в современном мире, управляемом данными. Следуя принципам и лучшим практикам, изложенным в этом руководстве, организации могут оптимизировать затраты на хранение, повысить производительность, обеспечить соответствие требованиям и защитить свои ценные данные, независимо от их местоположения или размера. По мере того как объемы данных продолжают расти, важность эффективной и надежной архивации данных будет только увеличиваться. Оставаясь в курсе последних технологий и тенденций, организации могут позиционировать себя для процветания в будущем.