обзор классификации средств хранения данных. Обзор классификации средств хранения информации. Обзор классификации средств хранения информации (начиная с магнитных носителей)
 Скачать 0.79 Mb.
|
|
Обзор классификации средств хранения информации (начиная с магнитных носителей) Магнитные ленты Способ записи звука на катушечный магнитный носитель, сначала на проволоку был предложен в 1928 году. Магнитофон такого типа использовался в UNIVAC-1. Началом истории компьютерных магнитных лент считается IBM Model 726, входившая в состав компьютера IBM Model 701. Ширина ленты для IBM Model 726 и других устройств того времени была равна одному дюйму, но такие ленты оказались неудобны в эксплуатации. Из-за их большой массы требовались мощные приводы, поэтому вскоре им на смену пришли полудюймовые «открытые ленты» (open reel), в которых перемотка осуществлялась с одной бобины на другую (reel-to-reel). Они имели три плотности записи 800, 1600 и 6250. Такие ленты со съемными кольцами для защиты от записи стали стандартом для архивирования данных до конца 80-х годов. Стимулом к дальнейшему развитию стало то, что в середине 80-х емкости жестких дисков стали измеряться сотнями мегабайт или даже гигабайтами поэтому для них понадобились накопители резервирования, соответствующей емкости. Неудобства открытых лент были понятны, даже в быту кассетные магнитофоны быстро вытеснили катушечные. Естественный переход к картриджам происходил двумя путями: один – создавать специализированные устройства, ориентированные на компьютеры (по линейной технологии): второй – обратиться к технологиям, изобретенным для видеозаписи и аудиозаписи с вращающимися головками (по винтовой технологии). С тех пор сложилось разделение на два лагеря, которое придает рынку накопителей неповторимую специфику. За тридцать лет было разработано несколько десятков стандартов картриджей, наиболее распространенный сегодня стандарт LTO (Linear Tape-Open), в процессе которых картриджи совершенствовались, повышалась их надежность, емкость, скорость передачи и другие эксплуатационные характеристики. Современный картридж – это сложное устройство, снабженное процессором и флэш-памятью. Переходу на картриджи способствовало то, что сейчас ленты работают исключительно в потоковом режиме. Картриджи используются либо в автономных устройствах, либо в составе ленточных библиотек. Первой роботизированную библиотеку на 6 тыс. картриджей выпустила компания StorageTek в 1987 году.  Аналитики и производители дисков не раз предрекали лентам кончину. Известен лозунг «Tapes must die», но они живы и будут жить долго, потому что рассчитаны на многолетнее хранение больших архивов. Размер бизнеса, связанного с производством лентопротяжек, лент и ленточных библиотек в 2017 году оценивался примерно в $5 млрд. И чем больше становятся объемы информации, которые можно сохранить на жестких дисках, тем больше потребность в архивировании и создании резервных копий. На чем? Разумеется, на лентах: экономически оправданной по стоимости хранения альтернативы магнитным лентам пока не найдено. Нынешнее 8-е поколение стандарта LTO позволяет штатно сохранить до 12 Тб, а в компрессированном режиме 30 Тб, перспективе эти цифры возрастут на порядок и более, при смене поколений повышаются не только количественные показатели, но и другие эксплуатационные характеристики. Типы СХД Дисковые СХД Используют для оперативной работы с данными, а также для создания промежуточных резервных копий. Существуют следующие виды дисковых СХД[5]: СХД для рабочих данных (высокопроизводительное оборудование); СХД для резервных копий (дисковые библиотеки); СХД для долговременного хранения архивов (системы CAS). Ленточные СХД Предназначены для создания резервных копий и архивов. Существуют следующие виды ленточных СХД: отдельные накопители; автозагрузчики (один накопитель и несколько слотов для лент); ленточные библиотеки (более одного накопителя, множество слотов для лент). Варианты подключений СХД Для подключения устройств и жестких дисков внутри одного хранилища используются различные внутренние интерфейсы: SCSI, Serial Attached SCSI (SAS), Serial ATA (SATA) Fibre Channel (FC). Наиболее распространенные внешние интерфейсы подключения СХД: FC, Fibre Channel over Ethernet (FCoE), SCSI, iSCSI. Популярный интерфейс межузлового кластерного взаимодействия Infiniband теперь также используется для доступа к СХД. Многоуровневое хранение данных Многоуровневое хранение данных (Data multy tiering) можно рассматривать как один из компонентов более широкого давнего понятия виртуализации памяти. Термин virtual по отношению к памяти и СХД возник в 1959 году для обозначения виртуальной по своей сути внешней памяти на дисках, используемой для расширения внутренней памяти, которую в ту пору собирали из магнитных сердечников. Она по определению была очень маленькой, но при этом чрезвычайно дорогой. Маленькую и дорогую память подменяли прозрачным для процессора способом более дешевой дисковой памятью несравненно большего размера. В современных системах хранения точнее вести речь об интеграции хранения, замене физических адресов и номеров устройств логическими адресами и логическими номерами устройств и о более эффективных методах управления. Появление SSD дало новый импульс к продолжению работ по виртуализации, нынешний этап называют Automated Tiered Storage (AST), на нем автоматически выполняются процедуры DataTiering, то есть перемещения данных по уровням хранения. Появление SSD дало новый импульс к продолжению работ по виртуализации, нынешний этап называют Automated Tiered Storage (AST), на нем автоматически выполняются процедуры DataTiering, то есть перемещения данных по уровням хранения. Необходимость в миграции данных связана с природой данных. Кривая распределения числа обращений к данным по времени напоминает гауссову кривую – количество обращений к свежим данным, требующим быстрого доступа, невелико, по мере старения данных оно возрастает, а далее падает и к архивированным данным на медленных устройствам количество обращений существенно меньше пикового. Это свойство данных побуждает к созданию многоуровневых СХД, на нынешнем уровне развития технологии можно реализовать 4-х уровневую модель: на 0 уровне – SSD, на них хранятся наиболее востребованные данные; на 1 уровне – быстрые диски SAS; на 2 уровне – медленные диски SAS или SANA, на 3 уровне – ленты. Принятая прежде трехуровневая схема из дисков SAS, SATA и лент устарела.  AST можно считать развитием ранее известного управления иерархическим хранением данных Hierarchical Storage Management (HSM), созданного в 1974 году для дисковой библиотеки IBM 3850, которая совместно с дисками впервые позволила образовать единое пространство данных. Возможно, использование нового названия отражает ускорение процессов миграции до уровня реального времени, что позволяет использовать SSD. AST – это процесс перманентного перемещения данных между разными по стоимости устройствами в соответствии с «температурой» данных: чем данные горячее, тем дороже и соответственно быстрее может быть устройство, то есть SSD, а холодные данные можно переместить на ленту. Для этого AST по заданным алгоритмам периодически просматривает данные и осуществляет перемещение, руководствуясь температурой. Следует различать функции AST с той ролью, которую играет кэш-память на флэш, подключаемая по NVMe. Принцип работы кэша проще, чем AST, любой кэш является инструментом, в него на время копируется фрагмент из более медленной памяти. Кэш – простой ускоритель, AST – оптимизирует использование ресурсов СХД. Следует различать функции AST с той ролью, которую играет кэш-память на флэш, подключаемая по NVMe. Принцип работы кэша проще, чем AST, любой кэш является инструментом, в него на время копируется фрагмент из более медленной памяти. Кэш – простой ускоритель, AST – оптимизирует использование ресурсов СХД. Работа с корпоративными данными является одной из важнейших составляющих цифровых изменений в компаниях. Эта работа требует наличия эффективных средств, поддерживающих интерфейс между иерархически организованными многоуровневыми системами хранения, аналитическими и другими технологиями, непосредственно служащими целям бизнеса. Такой интерфейс дает возможность трансформировать пассивно хранящиеся данные в важнейший актив предприятия, позволяющий извлекать полезные для принятия решений знания из накопленных данных. С возрастанием объема данных и появлением больших данных, значение взаимосвязи между данными и бизнесом многократно возрастает. Отвечая на запросы, возникающие со стороны современного бизнеса, компания КРОК предложила собственную концепцию «Умное хранение данных», в соответствии с которой их хранение организуется с учетом их дальнейшего использования и возможности извлечения из них максимума полезной информации. Внедрение «Умного хранения данных» позволяет получить бизнес-преимущества за счет более эффективного использования корпоративной информации. Технологии, заложенные в концепцию «Умное хранение данных», распространяется как на структурированные данные, хранящиеся в реляционных СУБД, так и на стремительно возрастающие объемы неструктурированных данных. Совместно с партнером Dell EMС КРОК предоставляет возможность создавать производительную инфраструктуру для хранения данных на базе линейки массивов Dell EMC Unity. Благодаря гибкости и простоте управления можно легко объединять облачные среды, возможности all flash и гибридных СХД для перехода на новый уровень цифровой трансформации. «Умное хранение данных» повышает экономическую эффективность работы с информацией за счет ее распределения по хранилищам, исходя из востребованности при одновременном соблюдении доступности данных для аналитических систем. К тому же поддержка рабочих процессов средствами «Умного хранения данных» позволяет повысить их надежность, поскольку данные хранятся и обрабатываются в общей и защищенной от сбоев среде. Перейти к новому подходу к хранению данных с помощью технологий Dell EMC можно максимально быстро и без капитальных затрат, воспользовавшись моделью Hardware as a Service. |