Co to jest przechowywanie danych? Typy, trendy i rozwiązania

W dzisiejszej erze cyfrowej dane są niezbędne dla każdej firmy. Każdy zebrany fragment danych może być cenny. Informacje o klientach, dokumentacja pracowników, finanse i własność intelektualna to zasoby, które należy przechowywać w łatwo dostępnym i bezpiecznym miejscu.

Większość firm często przechowuje te dokumenty w formie cyfrowej na komputerach, co oznacza koniec ery niekończących się szaf na dokumenty i teczek papierowych.

Optymalizacja przechowywania danych i zarządzania nimi staje się krytyczna, gdy firmy wdrażają strategię transformacji cyfrowej.

Dla firm opartych na danych znalezienie niezawodnych i skutecznych rozwiązań w zakresie przechowywania plików, bloków i obiektów w celu przechowywania tych danych jest najwyższym priorytetem. Dzięki opcjom przechowywania danych dostosowanym do każdej wielkości, firmy i budżetu określenie, które formy przechowywania danych są najlepsze dla potrzeb organizacji, jest trudne i czasochłonne.

Dane wejściowe i wyjściowe to dwie formy informacji cyfrowej. Użytkownicy dostarczają dane wejściowe. Komputery produkują dane. Jednostka centralna komputera (CPU) nie może obliczać ani tworzyć danych wyjściowych bez udziału użytkownika.

Użytkownicy mogą bezpośrednio wprowadzać dane wejściowe do komputera. Jednak już na początku ery komputerów odkryliśmy, że ręczne wprowadzanie danych jest czasochłonne i energochłonne. Pamięć komputera, zwana pamięcią o dostępie swobodnym (RAM), jest jedną z opcji krótkoterminowych — jej pojemność i retencja pamięci są ograniczone.

Podobnie pamięć tylko do odczytu (ROM), jak sama nazwa wskazuje, umożliwia odczyt danych, ale bez ich modyfikowania. Odpowiadają za podstawowe działanie komputera.

Chociaż dynamiczna pamięć RAM (DRAM) i synchroniczna pamięć DRAM (SDRAM) dokonały przełomu w pamięci komputera, nadal są one ograniczone kosztem, miejscem i retencją pamięci. Kiedy komputer się wyłącza, zdolność pamięci RAM do zapisywania danych również zostaje wyłączona.

Jakie jest więc rozwiązanie?

Przechowywanie danych.

Użytkownicy mogą zapisywać dane na urządzeniu, korzystając z dostępnej pojemności. Nawet jeśli komputer jest wyłączony, dane zostaną zapisane. Co więcej, zamiast ręcznie wprowadzać dane do komputera, użytkownicy mogą wydać komputerowi polecenie pobrania danych z urządzeń pamięci masowej. Komputery mogą w razie potrzeby odczytywać dane z różnych źródeł, a następnie tworzyć i przechowywać dane wyjściowe w tym samym lub innym miejscu przechowywania. Użytkownicy mogą także dzielić się swoją przestrzenią do przechowywania danych z innymi.

Dlaczego przechowywanie danych jest ważne?

Aby sprostać dzisiejszym wymaganiom wysokiego poziomu obliczeń, takim jak projekty związane z dużymi zbiorami danych, sztuczna inteligencja (AI), uczenie maszynowe (ML) i internet rzeczy (IoT), firmy i osoby fizyczne potrzebują przechowywania danych. Odwrotną stroną wymagania ogromnego przechowywania danych jest ochrona przed utratą danych w wyniku katastrofy, awarii lub oszustwa. Organizacje mogą również używać przechowywania danych jako opcji tworzenia kopii zapasowych, aby uniknąć utraty danych.

Oto kilka zalet przechowywania danych, które podkreślają wpływ odpowiedniego rozwiązania na organizację:

• Bezpieczne przechowywanie danych
• Dostępność danych i trwałość
• Ochrona przed naruszeniami danych lub katastrofami
• Szybsze i szybsze odzyskiwanie danych
• Przystępne ceny i elastyczne opcje pojemności
• Pełna ochrona plików chronionych hasłem

Formy przechowywania danych

Dane można gromadzić i przechowywać na trzy sposoby – w plikach, blokach lub obiektach.

1. Magazyn plików, znany również jako magazyn na poziomie plików lub magazyn oparty na plikach, to hierarchiczny system przechowywania służący do organizowania i przechowywania danych. Dane są przechowywane w plikach, następnie układane w foldery i układane w hierarchię katalogów i podkatalogów.
2. Magazyn blokowy to technologia używana do przechowywania danych w blokach. Bloki są następnie trzymane oddzielnie, każdy z własną, niepowtarzalną tożsamością. Programiści używają pamięci blokowej do przechowywania ustawień komputera wymagających szybkiego, wydajnego i niezawodnego transportu danych.
3. Przechowywanie obiektów to architektura zaprojektowana do obsługi ogromnych ilości nieustrukturyzowanych danych. Dane te nie mieszczą się w standardowej relacyjnej bazie danych zawierającej wiersze i kolumny lub nie można w nich ustrukturyzować. Przykładami mogą być wiadomości e-mail, filmy, obrazy, strony internetowe, pliki audio, dane z czujników oraz treści multimedialne i internetowe (tekstowe lub nietekstowe).

Rodzaje przechowywania danych

Użytkownicy wymagają urządzeń pamięci masowej do przechowywania danych w dowolnym formacie. Urządzenia do przechowywania danych dzielą się na bezpośrednie i sieciowe.

Bezpośrednie przechowywanie powierzchni

Jak sama nazwa wskazuje, obszar bezpośredni lub pamięć masowa podłączana bezpośrednio (DAS) często znajduje się w pobliżu i jest bezpośrednio połączona z używanym sprzętem komputerowym. Często jest to jedyna połączona z nim maszyna. DAS może również świadczyć odpowiednie lokalne usługi tworzenia kopii zapasowych, chociaż udostępnianie jest ograniczone.

Dyskietki, dyski optyczne lub dyski kompaktowe (CD), cyfrowe dyski wideo (DVD), dyski twarde (HDD), dyski flash i dyski półprzewodnikowe (SSD) to przykłady urządzeń DAS.

Pamięć sieciowa

Pamięć sieciowa umożliwia dostęp do niej kilku komputerom za pośrednictwem sieci, dzięki czemu idealnie nadaje się do udostępniania danych i współpracy. Możliwość przechowywania danych poza siedzibą firmy sprawia, że ​​idealnie nadaje się do tworzenia kopii zapasowych baz danych i zapewniania bezpieczeństwa danych.

Sieciowa pamięć masowa (NAS) i sieć pamięci masowej (SAN) to dwie typowe konfiguracje sieciowej pamięci masowej.

NAS to często pojedyncze urządzenie z nadmiarową gamą niezależnych dysków (RAID). Pamięć masową SAN można zdefiniować jako sieć wielu urządzeń, takich jak pamięć masowa SSD i flash, pamięć hybrydowa, pamięć masowa w chmurze hybrydowej, oprogramowanie i urządzenia do tworzenia kopii zapasowych oraz przechowywanie danych w chmurze.

Urządzenia do przechowywania danych

Liczne systemy przechowywania danych zapewniają niezawodne bezpieczeństwo informacji. Pamięć komputera i pamięć lokalna mogą nie wystarczyć do ochrony prywatnych danych. Nieulotne przechowywanie danych to największa opcja bezpieczeństwa, która nie wymaga stałego zasilania do przechowywania i przechowywania danych.

Pamięć SSD i pamięć flash

Pamięć flash to technologia półprzewodnikowa, która zapisuje i przechowuje dane przy użyciu układów pamięci flash. Dysk flash półprzewodnikowy (SSD) wykorzystuje pamięć flash do przechowywania danych.

W porównaniu z dyskami twardymi (HDD) system półprzewodnikowy nie zawiera ruchomych elementów, co zmniejsza opóźnienia i wymaga mniejszej liczby dysków SSD. Ponieważ większość obecnych dysków SSD jest oparta na pamięci flash, pamięć flash jest synonimem pamięci półprzewodnikowej.

Magazyn hybrydowy

Dyski SSD i pamięć flash charakteryzują się większą przepustowością niż dyski twarde, chociaż macierze all-flash mogą być kosztowne. Wiele firm korzysta z metody hybrydowej, która łączy szybkość pamięci flash z pojemnością dysków twardych.

Dobrze zbilansowana infrastruktura magazynowania umożliwia przedsiębiorstwom wybór odpowiedniej technologii do różnych wymagań dotyczących przechowywania. Zapewnia opłacalną alternatywę dla przejścia ze zwykłych dysków twardych na dyski flash.

Magazyn w chmurze

Przechowywanie w chmurze jest bardziej opłacalne i skalowalne niż przechowywanie treści lokalnie na dyskach twardych lub w sieciach pamięci masowej. Dostawcy usług w chmurze pomagają przechowywać dane i pliki w zdalnym miejscu dostępnym za pośrednictwem publicznego Internetu lub dedykowanego połączenia z siecią prywatną.

Dostawca hostuje, chroni, administruje i konserwuje serwery i powiązaną infrastrukturę, zapewniając dostępność w razie potrzeby. Właśnie dlatego firmy chcące poprawić możliwości organizacyjne, operacyjne i techniczne migrują lokalne obciążenia i centra danych do chmury.

Magazyn w chmurze hybrydowej

Magazynowanie w chmurze hybrydowej obejmuje komponenty chmury prywatnej i publicznej. Organizacje mogą wybrać chmurę, w której będą przechowywać dane, korzystając z pamięci masowej w chmurze hybrydowej. Na przykład dane podlegające ścisłym regulacjom, które wymagają rygorystycznej archiwizacji i replikacji, ogólnie lepiej nadają się do środowiska chmury prywatnej.

Z drugiej strony mniej wrażliwe dane można przechowywać w chmurze publicznej. Niektóre przedsiębiorstwa korzystają z chmur hybrydowych w celu uzupełnienia swoich wewnętrznych sieci pamięci masowej pamięcią masową w chmurze publicznej.

Oprogramowanie i aplikacje do tworzenia kopii zapasowych

Pamięć masowa i urządzenia kopii zapasowych chronią przed utratą danych w wyniku katastrofy, awarii lub oszustwa. Tworzą okresowe kopie zapasowe danych i aplikacji na innym, dodatkowym urządzeniu, które następnie wykorzystują do odzyskiwania po awarii.

Urządzenia do tworzenia kopii zapasowych obejmują dyski twarde i dyski półprzewodnikowe, napędy taśmowe i serwery, ale magazynowanie kopii zapasowych może być również świadczone jako usługa, często nazywana kopią zapasową jako usługą (BaaS). BaaS, podobnie jak inne rozwiązania as-a-service, oferuje tanią alternatywę w zakresie ochrony danych poprzez przechowywanie ich w odległym miejscu z zachowaniem skalowalności.

Korzyści z wydajnego przechowywania danych

Oprócz tego, że są szybsze i bardziej niezawodne niż rozwiązania do przechowywania danych w formie papierowej, cyfrowe przechowywanie danych zapewnia mnóstwo innych korzyści.

• Długoterminowa ochrona danych. Cyfrowe przechowywanie danych ułatwia gromadzenie ogromnych ilości informacji przez długie okresy czasu.
• Łatwiejszy dostęp. Zamiast fizycznie udawać się do pokoju pełnego szafek na dokumenty, każdy może natychmiast pobrać potrzebne informacje ze swojego komputera stacjonarnego.
• Bardziej wydajne odzyskiwanie danych. Ponieważ zapisane dane można szybko utworzyć w kopii zapasowej, tworząc kopie, odzyskiwanie jest szybsze i łatwiejsze w przypadku utraty lub uszkodzenia pliku.
• Zmniejszenie rozmiaru fizycznego i większa skalowalność. Fizyczne szafki do udostępniania plików, które z czasem zajmują dużo miejsca, są niepotrzebne, a zwiększenie pojemności cyfrowej jest proste.
• Potencjalnie większa ochrona danych. Dzięki dzisiejszym zaawansowanym narzędziom i funkcjom bezpieczeństwa istnieje o wiele więcej możliwości cyfrowego zabezpieczenia i ochrony szczególnie wrażliwych danych.
• Współpraca między zespołami staje się łatwiejsza. Dane przechowywane centralnie są dostępne dla wszystkich autoryzowanych użytkowników i mogą być przeglądane i udostępniane pomiędzy zespołami podczas współpracy.
• Ulepszone zarządzanie dokumentami. Dane można łatwiej klasyfikować i organizować cyfrowo, a można tego dokonać z poziomu komputera stacjonarnego lub innego połączonego urządzenia.
• Zwiększona produktywność i efektywność przepływu pracy. Cyfrowe zapisywanie materiałów zajmuje mniej czasu niż drukowanie fizycznych stron i tworzenie plików, które należy przechowywać w kartotekach.

Nowe rozwiązania w zakresie przechowywania danych

Obszar przechowywania i zarządzania danymi stale się rozwija. Najnowsze rozwiązania w zakresie pamięci sieciowych mogą zapewnić przyszłościowe i kompleksowe rozwiązania dla przedsiębiorstw, które muszą przechowywać ogromne ilości wrażliwych danych.

Dla firm, które potrzebują bardziej złożonego przechowywania dużych zbiorów danych, dostępnych jest kilka zaawansowanych alternatywnych rozwiązań do przechowywania danych.

Pamięć zdefiniowana programowo

Tradycyjne przechowywanie danych wymaga użycia sprzętu i własnego oprogramowania. Gdy wymagana jest większa pojemność pamięci masowej, firmy szukają dodatkowego sprzętu.

Z drugiej strony pamięć definiowana programowo (SDS) oddziela warstwę oprogramowania pomiędzy miejscem fizycznego przechowywania danych a sposobem ich odzyskiwania. Oddzielenie oprogramowania pamięci masowej od sprzętu pomaga zwiększyć pojemność pamięci masowej na dowolnym serwerze lub systemie x86 zgodnym ze standardami branżowymi. Eliminuje konieczność zakupu bardziej autorskiego sprzętu i wykorzystuje urządzenia pamięci masowej tego samego producenta.

Abstrakcjonując warstwę oprogramowania, organizacje mogą umieścić swoje dane w dowolnym miejscu, z możliwością skalowania w górę lub w dół w zależności od potrzeb. SDS zapewnia dodatkowe korzyści, takie jak zautomatyzowane zarządzanie, opłacalność i łączenie kilku źródeł danych w celu stworzenia infrastruktury pamięci masowej.

Wirtualizacja pamięci masowej

Wirtualizacja pamięci masowej oznacza akumulację pojemności pamięci masowej z kilku urządzeń fizycznych i jej późniejszą realokację w środowisku zwirtualizowanym. Jest to konsolidacja fizycznej pamięci masowej z kilku urządzeń w coś, co wydaje się być jednym urządzeniem pamięci masowej kontrolowanym przez konsolę centralną.

Wykorzystując oprogramowanie do lokalizowania dostępnej pojemności pamięci, technologia ta agreguje tę pojemność w pulę pamięci, z której maszyny wirtualne mogą korzystać w środowisku wirtualnym.

Wirtualizacja pamięci masowej, w przeciwieństwie do SDS, która oddziela warstwę oprogramowania od sprzętu w celu utworzenia infrastruktury pamięci masowej, po prostu łączy zasoby pamięci masowej, aby użytkownicy widzieli je jako pojedynczy, normalny odczyt lub zapis na dysku fizycznym.

Ukrywa złożoność systemu pamięci masowej, umożliwiając użytkownikom i administratorom wykonywanie operacji takich jak tworzenie kopii zapasowych, archiwizacja i odzyskiwanie danych w sposób bardziej wydajny i czasochłonny. Wirtualizacja pamięci masowej może również pomóc w zwiększeniu pojemności pamięci masowej bez konieczności zakupu dodatkowych systemów pamięci masowej.

Hiperkonwergentna pamięć masowa

Kolejnym krokiem w stronę wirtualizacji pamięci masowej i SDS jest pamięć hiperkonwergentna (HCS). HCS wykorzystuje chmurę do integrowania operacji obliczeniowych, wirtualizacji i przechowywania danych w jednostkę fizyczną, którą można administrować jako pojedynczy system.

Jest to pamięć masowa zdefiniowana programowo, ponieważ każdy węzeł ma warstwę oprogramowania, na której działa oprogramowanie do wirtualizacji identyczne jak wszystkie inne węzły w klastrze. Program ten wirtualizuje i dystrybuuje zasoby w każdym węźle, umożliwiając wykorzystanie pamięci masowej i innych zasobów jako pojedynczej pamięci lub puli obliczeniowej.

Inne pojawiające się technologie przechowywania

Przyszłość przechowywania danych odchodzi od tradycyjnych jednostek warstwowych w kierunku usług łączonych. Dają one przedsiębiorstwom większą kontrolę nad swoimi danymi i minimalizują zapotrzebowanie na duże zespoły IT, ponieważ wiele czynności można wykonywać zdalnie.

• Magazynowanie w chmurze , do którego klienci mają dostęp z wielu urządzeń, to kolejny rozwijający się rynek, który może stać się jeszcze szybszy i wydajniejszy.
• Pamięć flash i chipy w dyskach SSD są opracowywane jako niezawodne alternatywy dla pamięci masowej.
• Sztuczna inteligencja staje się również coraz bardziej powszechna w nowych formach przechowywania danych, aby sprostać powtarzalnym zadaniom, takim jak utrzymywanie harmonogramów tworzenia kopii zapasowych i ustanawianie unikalnych punktów odzyskiwania dla określonych zestawów danych.

Przechwytuj dane

Wraz z ewolucją szybszych komputerów nasza zależność od danych wzrosła wielokrotnie. Jednak utrata danych może nastąpić w dowolnym momencie z powodu różnych czynników, w tym oprogramowania ransomware, awarii sprzętu, przerw w dostawie prądu, katastrof naturalnych i błędów ludzkich.

Aby centrum danych i sieć działały sprawnie i bez zakłóceń w normalnych godzinach pracy, firmy muszą poświęcać czas na tworzenie kopii zapasowych krytycznych danych i plików. Firmowy plan odzyskiwania danych po awarii jest jak ubezpieczenie — masz nadzieję, że nigdy nie będziesz musiał z niego korzystać.

Dowiedz się więcej o odzyskiwaniu danych po awarii i różnych rozwiązaniach z tym związanych.