Rozwiązania do przechowywania danych w przedsiębiorstwie

Dla przedsiębiorstwa bezpieczeństwo danych sieciowych jest niezwykle ważne, a gdy ważne dane zostaną zniszczone lub utracone, będzie to miało znaczący wpływ na przedsiębiorstwo, a nawet nieodwracalne straty.

Ludzie znają pojęcie kopia zapasowa danych, ale nie do końca rozumieją, co naprawdę oznacza backup. W świadomości zwykłych ludzi kopia zapasowa i kopiowanie często są utożsamiane, a kopiowanie jest po prostu traktowane jako całkowicie stylizowany i monotonny proces operacji, taki jak wymiana taśm i numerowanie taśm. W rzeczywistości tak nie jest, ponieważ oprócz kopiowania obejmuje także ważniejsze treści, czyli zarządzanie. Zarządzanie kopiami zapasowymi obejmuje planowalność kopii zapasowych, zautomatyzowaną pracę napędów taśmowych, zachowanie historii oraz logowanie. W rzeczywistości zarządzanie kopią zapasową to kompleksowa koncepcja, która obejmuje nie tylko formułowanie systemów i zarządzanie taśmami, ale także decyduje o wprowadzeniu technologii backup, takiej jak wybór technologii backup, sprzęt do backupu, wybór nośników, a nawet wybór technologii programowej.

Niektórzy często porównują zawartość sprzętowych kopii zapasowych, takich jak hot-backupy na dwóch serwerach, kopie kopii dysku czy kopie mirror dysków, z backupami do przechowywania danych. W rzeczywistości wszystkie sprzętowe kopie zapasowe nie mogą zastąpić kopii zapasowych danych – kopie zapasowe sprzętowe to po prostu poświęcenie jednego systemu, jednego urządzenia itp. na rzecz bezpieczeństwa innego systemu lub urządzenia na krótki czas. Jeśli dojdzie do błędów ludzkich, klęsk żywiołowych, awarii prądu, ataków wirusów itp., konsekwencje będą nie do wyobrażenia, takie jak sparaliżowanie wszystkich systemów, uniemożliwienie działania całego sprzętu i nie odzyskanie utraty danych. Okazuje się, że tylko kopie zapasowe danych mogą zapewnić ludziom niezawodną ochronę bezpieczeństwa.

Wraz z rozwojem aplikacji sieciowych i pogłębianiem się aplikacji komputerowych, gwałtowny wzrost magazynowania danych w przedsiębiorstwie doprowadził do rosnącej złożoności systemów przechowywania danych użytkowników korporacyjnych, a koszty zarządzania pamięcią również znacząco rosną. Użytkownicy akceptują koncepcje przechowywania danych, takie jak kopia zapasowa danych, odzyskiwanie po awarii oraz zarządzanie zasobami pamięci, a pamięć sieciowa staje się coraz powszechniejsza. Obecnie produkty pamięci masowej na rynku obejmują głównie macierze dyskowe, napędy taśmowe i biblioteki taśmowe, biblioteki dysków optycznych itp., wśród których sprzęt taśmowy zajmuje ważne miejsce na rynku pamięci masowej dzięki dojrzałej technologii, niskiej cenie, kompletnej gamie produktów, łatwości obsługi i innym zaletom.

Trzy sposoby przechowywania danych przedsiębiorstwa

Na wczesnym etapie zakładania przedsiębiorstwa skala danych użytkowników nie jest duża, a wymagania dotyczące przechowywania są bardzo proste – wystarczy przechowywać odpowiednie dane w określonym miejscu. Ostatecznym celem przechowywania danych jest nie tylko możliwość ich bezpiecznego przechowywania, ale także zapewnienie, że dane mogą być wywoływane w dowolnym momencie. Najpierw przyjęliśmy metodę przechowywania zwaną "DAS (Direct Attached Storage)". Struktura serwera tego rozwiązania magazynowego przypomina architekturę PC, a zewnętrzne urządzenia do przechowywania danych (takie jak macierze dyskowe, napędy optyczne, napędy taśmowe itp.) są bezpośrednio podłączone do wewnętrznej magistrali serwera, a sprzęt do przechowywania danych jest częścią całej struktury serwera, a serwer odpowiada także za przechowywanie danych w całej sieci. Metoda bezpośredniego połączenia DAS może rozwiązać potrzeby powiększania przestrzeni pamięci i wysokiej wydajności transmisji pojedynczego serwera, a pojemność pojedynczego zewnętrznego systemu pamięci masowej wzrosła z mniej niż 1TB do 2TB. Ponadto DAS może tworzyć system wysokiej dostępności z dwoma maszynami oparty na macierach dyskowych, aby sprostać wymaganiom wysokiej dostępności do przechowywania danych. Z perspektywy trendów DAS będzie nadal używany jako tryb przechowywania danych.

NAS (Network Attached Storage) to kompleksowe ulepszenie wcześniej nieefektywnej metody przechowywania danych DAS, czyli serwera plików opracowanego osobno do przechowywania danych w sieci, niezależnie od serwerów PC. Serwer NAS jest centralnie połączony ze wszystkimi sieciowymi urządzeniami do przechowywania danych (takimi jak różne macierze dyskowe, taśmy, napędy optyczne itp.), a pojemność pamięci można znacznie zwiększyć. Zapewnia proste, opłacalne, wysoko dostępne, wysoce skalowalne i niskokosztowe całkowite rozwiązanie do przechowywania danych w sieci.

SAN (Storage Area Network) jest zupełnie inna niż NAS, nie centralizuje wszystkich urządzeń pamięci masowej w specjalnym serwerze NAS, lecz łączy je poszczególnie za pomocą przełączników światłowodowych, tworząc sieć Fibre Channel, która następnie jest połączona z istniejącą siecią LAN przedsiębiorstwa Protokół Channel (FC, Fibre Channel), który jest standardową integracją ustanowioną przez ANSI dla interfejsów sieciowych i kanałowych I/O, obsługującą różnorodne zaawansowane protokoły, takie jak HIPPI, IPI, SCSI, IP, ATM itd. W SAN dane są przechowywane w sposób scentralizowany, co zwiększa możliwość zarządzania danymi, jednocześnie dostosowując się do współdzielenia danych w tej samej puli pamięci pod wieloma systemami operacyjnymi, co obniża całkowity koszt posiadania.

Wybierz rozsądny schemat przechowywania danych

Architektura aplikacji pamięci masowej dla przedsiębiorstw obejmuje głównie trzy tryby: DAS, NAS i SAN, a te trzy tryby wyraźnie różnią się od logiki architektury. Magazyn korporacyjny spełnia następujące wymagania: wydajność, bezpieczeństwo, skalowalność, łatwość użycia, całkowity koszt posiadania, usługi i inne. Ponieważ budowa systemów pamięci masowej dla użytkowników korporacyjnych nie jest procesem natychmiastowym i przechodzi proces przejścia z samodzielnej do sieciowej, dostępne są trzy rozwiązania pamięci: DAS, NAS i SAN, spośród których użytkownicy korporacyjni mogą wybierać.

1. Wybierz schemat DAS

Bezpośrednie przechowywanie danych w DAS opiera się na systemie operacyjnym hosta serwera do czytania/zapisu danych oraz zarządzania przechowywaniem danych, kopia zapasowa i odzyskiwanie danych wymagają zajmowania zasobów hosta serwera (w tym CPU, systemowych I/O itp.), przepływ danych musi być zwracany do hosta, a następnie do napędu taśmowego (biblioteki) podłączonego do serwera, kopia zapasowa zwykle zajmuje 20%~30% zasobów hosta serwera, dlatego wielu użytkowników korporacyjnych wykonuje codzienne kopie zapasowe danych późno w nocy lub gdy system biznesowy nie jest zajęty, aby nie wpływać na działanie normalnego systemu biznesowego. Im większa ilość danych przechowywanych w pamięci bezpośredniej, tym dłużej trwa ich kopia zapasowa i przywracanie, a także większa zależność i wpływ na sprzęt serwerowy. Ten schemat był głównie stosowany na wczesnych komputerach i serwerach, a ponieważ zapotrzebowanie na przechowywanie danych nie było duże w tamtym czasie, pojemność pamięci potrzebna przez pojedynczy serwer mogła zaspokoić codzienne potrzeby przechowywania danych, dlatego była dość powszechna w aplikacjach sieciowych z niższej półki.

2. Wybierz rozwiązanie NAS

Urządzenia NAS zazwyczaj integrują lokalne oprogramowanie do kopii zapasowych, które może tworzyć kopie zapasowe ważnych danych w urządzeniach NAS lokalnie bez konieczności przechodzenia przez serwer, a urządzenia NAS oferują RAID na dyskach twardych, redundantne zasilacze i wentylatory oraz redundantne kontrolery, które mogą spełnić stabilne zastosowania NAS.

Urządzenia NAS są głównie wykorzystywane do realizacji aplikacji do udostępniania plików na różnych platformach systemowych operacyjnych; w porównaniu do tradycyjnych serwerów czy urządzeń DAS, sprzęt NAS jest bardzo prosty w instalacji, debugowaniu, użyciu i zarządzaniu, a korzystanie z NAS pozwala zaoszczędzić pewne koszty zarządzania i konserwacji urządzeń. Urządzenie NAS zapewnia interfejs RJ-45 oraz osobny adres IP, który można bezpośrednio podłączyć do przełącznika sieci szkieletowej lub innych hubów LAN, a urządzenie NAS można podłączyć do sieci poprzez proste ustawienia (np. adres IP maszyny itp.), nie ma potrzeby pauzowania podczas rozbudowy danych sieciowych online, aby zapewnić płynne przechowywanie danych.

Rozwiązania NAS do przechowywania danych są projektowane w oparciu o sieci lokalne, komunikujące się zgodnie z tradycyjnym protokołem TCP/IP, zorientowane na wysyłanie wiadomości oraz przesyłanie danych w formie wejścia i wyjścia plików. W środowisku LAN NAS może w pełni realizować współdzielenie na poziomie danych pomiędzy heterogenicznymi platformami, takimi jak Windows NT, Linux, Unix i inne. Z tego powodu koszty użytkowania i utrzymania rozwiązań NAS dla przedsiębiorstw są dość niskie, a obecni administratorzy sieci mogą się tym zająć.

3. Wybierz plan SAN

Ponieważ SAN łączy urządzenia pamięci masowej i serwery przez osobną sieć SAN, zwykle opartą na Fibre Channel, gdy potrzebny jest dostęp do dużej ilości danych, dane mogą być przesyłane z dużą prędkością między odpowiednim serwerem a urządzeniem pamięci w tle przez sieć SAN, a przepustowość LAN jest niemal zerowa, a serwer może uzyskać dostęp do dowolnego urządzenia pamięci masowej na SAN, co poprawia dostępność danych. W przypadku wysokich wymagań dotyczących wydajności i niezawodności, zastosowanie zaawansowanej sieci przechowywania danych SAN może sprawić, że przechowywanie, kopie zapasowe i inne działania będą niezależne od oryginalnej sieci LAN, co zmniejsza obciążenie LAN i zapewnia płynny postęp oryginalnej aplikacji sieciowej. Jednocześnie sieć SAN przyjmuje kanały transmisyjne światłowodowe, które pozwalają uzyskać szybkie prędkości transmisji danych.

Rozwiązanie SAN upraszcza zarządzanie i scentralizowaną kontrolę, co jest bardzo praktyczne dla centralizacji wszystkich urządzeń pamięci masowej w centrum informacyjnym. SAN oddziela platformy magazynowe i serwerowe przedsiębiorstwa, zapewniając całodobową nieprzerwaną dostępność systemu i scentralizowane zarządzanie, na czym można zastosować zunifikowane rozwiązanie odzyskiwania po awariach, jednocześnie efektywnie skalując środowiska magazynowe. Dlatego SAN jest bardzo odpowiedni do nieliniowej edycji, klastrowania serwerów, zdalnego odzyskiwania po awariach, usług danych internetowych i innych dziedzin.

Trend rozwoju przechowywania danych w przedsiębiorstwie

Największą wadą bezpośrednio podłączonej pamięci DAS jest to, że zasoby pamięci w każdej części są od siebie odizolowane, co łatwo może tworzyć wyspy. NAS cechuje się nieobsługiwanym, wysoce funkcjonalnym, stabilnym działaniem i dedykowanymi funkcjami, ale technologia NAS nie jest w stanie sprostać wymaganiom systemów przechowywania danych z niezawodnością 99,999%. Największą zaletą SAN jest możliwość integracji urządzeń pamięci masowej różnych producentów w heterogenicznych środowiskach, aby umożliwić współdzielenie zasobów, dzięki czemu SAN stanie się głównym nurtem aplikacji magazynowych dla przedsiębiorstw.

Z jednej strony, aby zapewnić płynny przepływ danych na różnych platformach sprzętowych i systemach operacyjnych, otwartość architektury pamięci masowej, kompatybilność sprzętu do przechowywania oraz elastyczność oprogramowania do przechowywania łączą się, co objawia się integracją pamięci masowej, a integracja SAN i NAS jest ogólnym trendem; Z drugiej strony, pamięć wirtualna oddziela pamięć widoczną przez system operacyjny od rzeczywistej pamięci fizycznej, a technologia wirtualnej pamięci może poprawić wskaźnik wykorzystania urządzeń pamięci masowej. Obecnie technologia wirtualna przyciągnęła uwagę niemal wszystkich producentów systemów pamięci masowej, a urządzenia wykorzystujące technologię wirtualnej pamięci staną się nowym mainstreamem rynku.