Soluções empresariais de armazenamento de dados

Para uma empresa, a segurança dos dados de rede é extremamente importante e, uma vez que dados importantes são destruídos ou perdidos, isso terá um impacto significativo na empresa, e até perdas irreparáveis.

As pessoas estão familiarizadas com o termo backup de armazenamento de dados, mas não entendem totalmente o que backup realmente significa. Na mente das pessoas comuns, backup e cópia são frequentemente equiparados, e backup é simplesmente considerado um processo operacional completamente estilizado e monótono, como substituir fitas e numerar fitas. Na verdade, isso não é verdade, porque além de copiar, também inclui conteúdos mais importantes, ou seja, gestão. O gerenciamento de backup inclui a planejabilidade dos backups, a operação automatizada de unidades de fita, a preservação do histórico e o registro de registros. Na verdade, o gerenciamento de backup é um conceito abrangente, que não inclui apenas a formulação de sistemas e o gerenciamento de fitas, mas também pode decidir a introdução de tecnologias de backup, como a seleção de tecnologia de backup, seleção de equipamentos de backup, seleção de mídia e até mesmo a seleção de tecnologia de software.

Algumas pessoas costumam comparar o conteúdo de backups de hardware, como backups quentes de dois servidores, backups de array de disco e backups de espelhamento de disco, com backups de armazenamento de dados. Na verdade, todos os backups de hardware não podem substituir backups de armazenamento de dados; backups de hardware são apenas sacrificar um sistema, um dispositivo, etc., em troca da segurança de outro sistema ou dispositivo por um curto período de tempo. Se ocorrerem erros humanos, desastres naturais, falhas de energia, ataques de vírus, etc., as consequências serão inimagináveis, como paralisar todos os sistemas, incapacidade de operar todos os equipamentos e a perda de dados resultante não poder ser recuperada. Acontece que apenas backups de armazenamento de dados podem oferecer às pessoas uma proteção de segurança infalível.

Com a expansão das aplicações de rede e o aprofundamento das aplicações de computador, o crescimento explosivo do armazenamento de dados corporativos levou à complexidade crescente dos sistemas de armazenamento dos usuários empresariais, e o custo da gestão de armazenamento também está aumentando significativamente. Conceitos de armazenamento como backup de dados, recuperação em desastres e gerenciamento de recursos de armazenamento estão sendo aceitos pelos usuários, e o armazenamento em rede está gradualmente se tornando mais amplamente utilizado. Atualmente, os produtos de armazenamento no mercado incluem principalmente arrays de discos, drives de fita e bibliotecas de fita, bibliotecas de discos ópticos, etc., entre os quais equipamentos de fita ocupam uma posição importante no mercado de armazenamento com sua tecnologia madura, baixo custo, linha completa de produtos, facilidade de uso e outras vantagens.

Três maneiras de armazenar dados empresariais

No estágio inicial da criação empresarial, a escala dos dados dos usuários não é grande, e os requisitos de armazenamento são muito simples, basta armazenar dados relevantes em um determinado lugar. O objetivo final de armazenar dados não é apenas poder armazená-los com segurança, mas também garantir que os dados possam ser chamados a qualquer momento. Primeiro adotamos um método de armazenamento chamado "DAS (Armazenamento Diretamente Conectado)". A estrutura de servidores dessa solução de armazenamento é semelhante à arquitetura de PC, e os dispositivos externos de armazenamento de dados (como matrizes de discos, drives ópticos, unidades de fita, etc.) estão diretamente conectados ao barramento interno do servidor, e o equipamento de armazenamento de dados faz parte de toda a estrutura do servidor, e o servidor também é responsável pelo armazenamento de dados de toda a rede. O método de conexão direta do DAS pode resolver as necessidades de expansão do espaço de armazenamento e transmissão de alto desempenho de um único servidor, e a capacidade de um único sistema de armazenamento externo evoluiu de menos de 1TB para 2TB. Além disso, o DAS também pode formar um sistema de alta disponibilidade de duas máquinas baseado em matrizes de discos para atender aos requisitos de alta disponibilidade para armazenamento de dados. Do ponto de vista das tendências, o DAS continuará sendo usado como modo de armazenamento.

NAS (Network Attached Storage) é uma melhoria abrangente em relação ao método de armazenamento DAS, anteriormente ineficiente, que é um servidor de arquivos desenvolvido separadamente para armazenamento de dados em rede, independente de servidores de PC. O servidor NAS está conectado centralmente a todos os dispositivos de armazenamento de dados em rede (como vários arrays de discos, fitas, unidades ópticas, etc.), e a capacidade de armazenamento pode ser bem ampliada. Ela oferece uma solução de armazenamento em rede simples, econômica, altamente disponível, altamente escalável e com baixo custo total de posse (TCO).

SAN (Storage Area Network) é completamente diferente do NAS, pois não centraliza todos os dispositivos de armazenamento em um servidor NAS especial, mas conecta esses dispositivos individualmente por meio de switches de fibra óptica para formar uma rede Fibre Channel, e então essa rede é conectada à LAN existente da empresa Channel (FC, Fibre Channel), que é uma integração padrão estabelecida pela ANSI para interfaces de E/S de rede e canal, suportando uma variedade de protocolos avançados como HIPPI, IPI, SCSI, IP, ATM, etc. Em uma SAN, os dados são armazenados de forma centralizada, melhorando a gerenciabilidade dos dados enquanto se adaptam ao compartilhamento de dados no mesmo pool de armazenamento sob múltiplos sistemas operacionais, reduzindo o custo total de posse.

Escolha um esquema razoável de armazenamento de dados

A arquitetura das aplicações de armazenamento empresarial inclui principalmente três modos: DAS, NAS e SAN, e os três modos apresentam diferenças óbvias em relação à lógica da arquitetura. Um armazenamento empresarial possui os seguintes requisitos: desempenho, segurança, escalabilidade, facilidade de uso, custo total de posse, serviços e mais. Como a construção de sistemas de armazenamento para usuários corporativos não é algo da noite para o dia, e passará pelo processo de transição do armazenamento independente para o em rede, existem três soluções de armazenamento: DAS, NAS e SAN para os usuários corporativos escolherem.

1. Selecione o esquema DAS

O armazenamento direto do DAS depende do sistema operacional host do servidor para leitura/gravação de I/O de dados e gerenciamento de manutenção de armazenamento; backup e recuperação de dados exigem a ocupação dos recursos do host do servidor (incluindo CPU, I/O do sistema, etc.), o fluxo de dados precisa ser retornado ao host e depois ao drive de fita (biblioteca) conectado ao servidor, o backup de dados geralmente ocupa 20%~30% dos recursos do host do servidor, então muitos usuários empresariais frequentemente realizam backup diário de dados tarde da noite ou quando o sistema empresarial não está ocupado, para não afetar a operação do sistema empresarial normal. Quanto maior a quantidade de dados armazenados no armazenamento direto, mais tempo leva para fazer backup e restaurar, e maior a dependência e o impacto no hardware do servidor. Esse esquema era usado principalmente em computadores e servidores antigos, e como a demanda por armazenamento de dados não era grande naquela época, a capacidade de armazenamento exigida por um único servidor podia suprir as necessidades diárias de armazenamento, tornando-se bastante comum em aplicações de rede de baixo padrão.

2. Selecione uma solução NAS

Dispositivos NAS geralmente integram software de backup local, que pode fazer backup de dados importantes localmente sem passar pelo servidor, e dispositivos NAS fornecem RAID de disco rígido, fontes de alimentação e ventiladores redundantes, e controladores redundantes, que podem atender às aplicações estáveis do NAS.

Os dispositivos NAS são usados principalmente para realizar aplicações de compartilhamento de arquivos em diferentes plataformas de sistemas operacionais; em comparação com servidores tradicionais ou dispositivos de armazenamento DAS, equipamentos NAS são muito simples de instalar, depurar, usar e gerenciar, e o uso de NAS pode economizar uma certa quantidade em custos de gerenciamento e manutenção de dispositivos. O dispositivo NAS fornece uma interface RJ-45 e um endereço IP separado, que pode ser conectado diretamente ao switch da rede backbone ou de outros hubs LAN, e o dispositivo NAS pode ser plug-and-play na rede por meio de configurações simples (como definir o endereço IP da máquina, etc.), e não há necessidade de pausar ao expandir dados de rede online, para garantir um armazenamento fluido dos dados.

As soluções de armazenamento de dados NAS são projetadas com base em redes locais, comunicando-se segundo o protocolo tradicional TCP/IP, orientadas para mensagens e transmitindo dados na forma de I/O de arquivos. Em um ambiente LAN, o NAS pode realizar o compartilhamento total de dados entre plataformas heterogêneas, como Windows NT, Linux, Unix e outras plataformas. Por esse motivo, o custo de uso e manutenção das soluções de armazenamento NAS para empresas é bastante baixo, e os administradores de rede existentes podem cuidar disso.

3. Selecione um plano SAN

Como o SAN conecta dispositivos e servidores de armazenamento por meio de uma rede SAN separada, geralmente baseada em Fibre Channel, quando há necessidade de acesso a uma grande quantidade de dados, os dados podem ser transmitidos em alta velocidade entre o servidor relevante e o dispositivo de armazenamento em segundo plano através da rede SAN, e a ocupação de largura de banda da LAN é quase zero, e o servidor pode acessar qualquer dispositivo de armazenamento na SAN, o que melhora a disponibilidade dos dados. Em casos com altos requisitos de desempenho e confiabilidade, o uso de uma rede avançada de armazenamento de dados SAN pode tornar o armazenamento, backup e outras atividades de dados independentes da rede LAN original, reduzindo assim a carga na LAN e garantindo o progresso suave da aplicação original da rede. Ao mesmo tempo, a rede SAN adota canais de transmissão por fibra óptica, que podem obter taxas de transmissão de dados de alta velocidade.

A solução SAN simplifica a gestão e o controle centralizado, o que é muito prático para todos os dispositivos de armazenamento serem centralizados no centro de informações. O SAN separa as plataformas de armazenamento e servidor da empresa para disponibilidade ininterrupta do sistema 24 horas por dia, 7 dias por semana, e gerenciamento centralizado, além do qual uma solução unificada de recuperação de desastres pode ser aplicada enquanto escala ambientes de armazenamento de forma econômica. Portanto, o SAN é muito adequado para edição não linear, clustering de servidores, recuperação remota de desastres, serviços de dados da Internet e outras áreas.

A tendência de desenvolvimento do armazenamento de dados corporativos

A maior desvantagem do armazenamento conectado diretamente em DAS é que os recursos de armazenamento de cada parte estão isolados uns dos outros, o que pode facilmente formar ilhas. O NAS possui características de desempenho não assistido, altamente funcional, estável e funções dedicadas, mas a tecnologia NAS não pode atender aos requisitos dos sistemas de armazenamento de dados com 99,999% de confiabilidade. A maior vantagem do SAN é que ele pode integrar dispositivos de armazenamento de diferentes fabricantes em ambientes heterogêneos para alcançar o compartilhamento de recursos, então o SAN se tornará o mainstream das aplicações de armazenamento corporativo.

Por um lado, para garantir o fluxo suave de dados sob diferentes plataformas de hardware e sistemas operacionais, a abertura da arquitetura de armazenamento, a compatibilidade do hardware de armazenamento e a adaptabilidade do software de armazenamento se unem, o que se manifesta na integração do armazenamento, e a integração de SAN e NAS é a tendência geral; Por outro lado, o armazenamento virtual separa o armazenamento visto pelo sistema operacional host do armazenamento físico real, e a tecnologia de armazenamento virtual pode melhorar a taxa de utilização dos dispositivos de armazenamento. Atualmente, a tecnologia virtual tem atraído a atenção de quase todos os fabricantes de sistemas de armazenamento, e dispositivos que utilizam tecnologia de armazenamento virtual se tornarão o novo mainstream do mercado.