Пять способов хранения данных на компьютере
Еще совсем недавно, средний объем жестких дисков составлял каких-то 60 — 120 гигабайт. Этого казалось более чем достаточно, ведь доступ к новой информации был ограничен, а мультимедийные файлы занимали на порядок меньше дискового пространства, чем сейчас. Стандартным размером для фильма являлось 700 мегабайт. Такие игры-хиты как GTA San Andreas или Morrowind занимали не более трех гигабайтов.
- Хранение данных на жестком диске
- Запись информации на оптические диски
- Хранение данных на флеш-накопителе
- Хранение данных на облачных серверах
- Хранение данных в социальных сетях
- Подводим итог
- Еще по теме:
Одной из задач накопителей заключается в переносе данных с одного ПК на другой. До всемирного распространения интернета, среди обычных пользователей, это был единственный способ распространения информации. Люди покупали готовые фильмы, после чего, обменивались ими, перезаписывали на пустые CD диски и т.
Современные компьютеры имеют огромный объем дискового пространства, но и требования к объему увеличилось. Фильм с высоким разрешением может занимать до тридцати гигабайт памяти, не говоря уже про видеоигры, один установочный файл которых в некоторых случаях занимает до 60 гигабайтов памяти.
С появлением безлимитного подключения к интернету, пользователи получили неограниченный доступ к новой информации, с помощью пиринговых (торрент) сетей без труда можно скачать новинки кино, игры, музыкальные композиции и многое другое. Тем не менее, особо полезную информацию, желательно всегда иметь под рукой.
к оглавлению ↑
Хранение данных на жестком диске
Как не странно, но самый простой и в то же время дешевый способ хранить информацию, является запись на жесткий диск. Многие могут сказать, что оптические диски обойдутся дешевле, но там есть свои подводные камни, например, стоимость пишущего на BD-R диски оптического привода, но об этом чуть позже.
У данного метода можно выделить две сложности. Во-первых, в отличие от оптических дисков, которые можно докупать по мере необходимости, ЖД придется приобретать одной покупкой, а во-вторых, далеко не все разбираются во внутреннем строении компьютера.
Опять же, можно возразить тем, что жесткий диск постоянно находится в работе, а соответственно нет никакой гарантии, что он не выйдет из строя, кроме того, у компьютера есть ограничение, на количество подключаемых жестких дисков, не говоря уже про постоянный расход энергии. Но на это можно ответить следующим: не обязательно держать жесткий диск все время подключенным к компьютеру, тот, кто разбирается в вычислительной технике, без труда сможет отключить заполненный ЖД и поместить его для хранения в надежное место. Кроме того, существуют внешние, подключаемые к USB порту, жесткие диски.
к оглавлению ↑
Запись информации на оптические диски
Сейчас можно констатировать, что популярность оптических дисков неуклонно снижается.
Поводом для этого послужил целый ряд причин. Во-первых, низкая стоимость жестких дисков позволяет пользователям хранить огромное количество данных в памяти компьютера, а во-вторых, DVD диски, не отличаются особой надежностью. Наверняка у многих найдется не один десяток поврежденных носителей, которые и выбросить жалко, и смотреть невозможно, особенно если на оптическом носителе записаны семейные фотографии или видео с отдыха в единичном экземпляре.
Последней попыткой удержать популярность дисков, является выпуск так называемых BD-R носителей, обладающих объемом до 100 гигабайт. К сожалению, это не помогло, ведь такие диски стоят крайне дорого, кроме того, покупателю придется приобретать пишущий BD-R дисковод, который также стоит немало. В итоге, разумнее все же приобрести жесткий диск.
к оглавлению ↑
Хранение данных на флеш-накопителе
Разумеется, приобретать флешку специально для хранения большого массива данных не выгодно, на данный момент стоимость флеш-накопителя объемом в 256 гигабайт будет выше или равна стоимости жесткого диска объемом 1 терабайт.
Впрочем, не стоит забывать про компактный размер флеш-накопителя. Другим преимуществом является возможность подключать устройство, как к компьютеру, так и к другому устройству, способному считывать данные с флешки.
к оглавлению ↑
Хранение данных на облачных серверах
Все перечисленные способы хранения данных могут работать без подключения к интернету, но требуют приобретения дополнительных устройств.
Если человек ни желает использовать физические устройства для хранения данных или же не имеет средств для покупки носителей большого объема, альтернативным вариантом можно считать облачные сервисы.
На данный момент самыми качественными облачными сервисами являются Google Диск, Mail Диск и Яндекс Диск. Есть и другие сервисы, но они значительно проигрывают в объеме предлагаемого пространства.
Приводя пример на Google Диске, стоит отметить, что данный сервис имеет 15 гигабайт памяти, пользователь может загружать файлы любого размера, причем, фотографии среднего разрешения, не будут занимать место.
Загруженные файлы можно открывать внутри облачного сервиса, причем это относится не только к фотографиям и видеозаписям, но и к архивам, текстовым документам и Word файлам.
За дополнительную плату, пользователь может расширить облачное пространство, но в переводе с доллара, это обойдется недешево. Впрочем, пользователь всегда может создать сразу несколько аккаунтов и при необходимости просто переключатся между ними.
к оглавлению ↑
Хранение данных в социальных сетях
Как бы это парадоксально не звучало, но социальные сети являются идеальным вариантом для хранения данных. Конечно, многие боятся, что ресурс может в любой момент закрыться, но если человек использует такие популярные сайты как Facebook или Вконтакте, такая вероятность крайне мала.
При желании, на свою страничку можно загрузить колоссальный объем данных. Сотни гигабайт видеозаписей, всю музыкальную коллекцию и десятки тысяч фотографий.
Кроме того, пользователям доступен раздел «Документы» в который пользователь может загрузить любой файл объемом, не превышающим 200 мегабайт.
к оглавлению ↑
Подводим итог
В итоге, можно сделать вывод, что самым экономически выгодным способом хранения данных, пожалуй, является все-таки жесткий диск. Другими средствами можно пользоваться лишь в тех случаях, если человек уже обладает лишним флеш-накопителем или пишущим оптическим приводом. Что касается облачных сервисов и социальных сетей, они вполне могут дублировать важную информацию.
Например, человек может создать закрытую группу и загрузить в нее личные фотографии и видеозаписи.
Поделиться.
к оглавлению ↑
Организация данных в ПК — Информационные технологии (учебное пособие)
Организация данных в ПК
|
Кроме того, многие программы позволяют по расширению имени файла вызвать соответствующую программу и сразу загрузить в нее этот файл – это весьма полезно, т.к. экономит время.
Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) удобно применять одноуровневую файловую систему, когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов.Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы организуются в многоуровневую иерархическую файловую систему. Тогда в каталогах 1-го уровня регистрируются файлы и каталоги 2-го уровня и т.д.Что такое компьютерная память и как она используется?
Хранение данных — это коллективные методы и технологии, которые собирают и сохраняют цифровую информацию на электромагнитных, оптических или кремниевых носителях.
Хранилище часто используется для описания устройств, которые подключаются к компьютеру — напрямую или по сети — и которые поддерживают передачу данных посредством операций ввода-вывода (I/O). Устройства хранения могут включать жесткие диски (HDD), твердотельные накопители (SSD) на основе флэш-памяти, приводы оптических дисков, ленточные системы и другие типы носителей.
Почему важно хранить данные С появлением больших данных, расширенной аналитики и изобилия устройств Интернета вещей (IoT) хранение как никогда важно для обработки растущих объемов данных. Современные системы хранения также должны поддерживать использование искусственного интеллекта (ИИ), машинного обучения и других технологий ИИ для анализа всех этих данных и извлечения их максимальной ценности.
Современные сложные приложения, аналитика баз данных в режиме реального времени и высокопроизводительные вычисления также требуют высокоплотных и масштабируемых систем хранения, будь то сети хранения данных (SAN), масштабируемые и масштабируемые сетевые хранилища (NAS). ), платформы хранения объектов или конвергентная, гиперконвергентная или компонуемая инфраструктура.
Ожидается, что к 2025 году будет сгенерировано 163 зеттабайта (ZB) новых данных, согласно отчету ИТ-аналитической компании IDC. Оценка представляет собой потенциальное десятикратное увеличение по сравнению с 16 ZB, произведенными до 2016 года. IDC также сообщает, что только в 2020 году было создано или воспроизведено 64,2 ZB данных.
Как работает хранилище данных Термин «хранилище» может относиться как к хранимым данным, так и к интегрированным аппаратным и программным системам, используемым для сбора, управления, защиты и определения приоритетов этих данных.
Данные могут поступать из приложений, баз данных, хранилищ данных, архивов, резервных копий, мобильных устройств или других источников, и они могут храниться локально, в периферийных вычислительных средах, на объектах совместного размещения, на облачных платформах или в любой их комбинации.
Требования к емкости хранилища определяют, сколько памяти необходимо для поддержки этих данных. Например, простые документы могут занимать всего килобайты памяти, в то время как графические файлы, такие как цифровые фотографии, могут занимать мегабайты, а видеофайлы могут занимать гигабайты памяти.
В компьютерных приложениях обычно указываются минимальные и рекомендуемые требования к емкости, необходимые для их запуска, но это только часть истории. Администраторы хранилища также должны учитывать, как долго данные должны храниться, применимые нормативные требования, используются ли методы сокращения данных, требования к аварийному восстановлению (DR) и любые другие проблемы, которые могут повлиять на емкость.
В этом видео от CHM Nano Education объясняется роль магнетизма в хранении данных.
Жесткий диск представляет собой круглую пластину, покрытую тонким слоем магнитного материала. Диск вставляется в шпиндель и вращается со скоростью до 15 000 оборотов в минуту (об/мин). При вращении данные записываются на поверхность диска с помощью магнитных записывающих головок. Высокоскоростной исполнительный рычаг позиционирует записывающую головку на первое доступное место на диске, позволяя записывать данные по кругу.
На электромеханическом диске, таком как HDD, блоки данных хранятся в секторах. Исторически жесткие диски использовали сектора размером 512 байт, но ситуация начала меняться с введением расширенного формата, который может поддерживать сектора размером 4096 байт.
Расширенный формат увеличивает плотность битов на каждой дорожке, оптимизирует способ хранения данных и повышает эффективность формата, что приводит к увеличению емкости и надежности.
На большинстве твердотельных накопителей данные записываются на объединенные микросхемы флэш-памяти NAND, которые используют либо ячейки с плавающим затвором, либо ячейки ловушки заряда для сохранения своих электрических зарядов. Эти заряды определяют состояние двоичного бита (1 или 0). Технически SSD — это не накопитель, а скорее интегральная схема, состоящая из кремниевых чипов миллиметрового размера, которые могут содержать тысячи или даже миллионы нанотранзисторов.
Многие организации используют иерархическую систему управления хранилищем для резервного копирования своих данных на дисковые устройства. Резервное копирование данных считается передовой практикой, когда данные необходимо защитить, например, когда организации подпадают под действие правовых норм. В некоторых случаях организация будет записывать свои резервные данные на магнитную ленту, используя ее в качестве третичного уровня хранения.
Однако такой подход практикуется реже, чем в прошлые годы.
Организация также может использовать виртуальную ленточную библиотеку (VTL), которая вообще не использует ленты. Вместо этого данные записываются на диски последовательно, но сохраняют характеристики и свойства ленты. Ценность VTL заключается в его быстром восстановлении и масштабируемости.
Измерение объемов храненияЦифровая информация записывается на целевой носитель с помощью программных команд. Наименьшей единицей измерения в памяти компьютера является бит, который имеет двоичное значение 0 или 1. Значение бита определяется уровнем электрического напряжения, содержащегося в одном конденсаторе. Восемь бит составляют один байт.
Компьютеры, системы хранения и сетевые системы используют два стандарта для измерения объемов памяти: десятичная система с основанием 10 и двоичная система с основанием 2. Для небольших объемов хранения расхождения между двумя стандартами обычно не имеют большого значения.
Однако эти несоответствия становятся гораздо более заметными по мере увеличения емкости хранилища.
Различия между двумя стандартами можно увидеть при измерении как битов, так и байтов. Например, следующие измерения показывают разницу в значениях битов для нескольких распространенных десятичных (с основанием 10) и двоичных (с основанием 2) измерений:
- 1 килобит (Кб) равен 1000 бит; 1 кибибит (Kib) равен 1024 битам
- 1 мегабит (Мб) равен 1000 Кб; 1 мебибит (Миб) равен 1024 КБ
- 1 гигабит (Гб) равен 1000 Мб; 1 гибибит (Gib) равен 1024 МБ
- 1 терабит (Тб) равен 1000 Гб; 1 тебибит (тиб) равен 1024 гиб
- 1 петабит (Pb) равен 1000 Tb; 1 пебибит (пиб) равен 1024 тиб
- 1 эксабит (Eb) равен 1000 Pb; 1 exbibit (Eib) равен 1024 Pib
Различия между десятичными и двоичными стандартами также можно увидеть для нескольких распространенных измерений байтов:
- 1 килобайт (КБ) равен 1000 байт; 1 кибибайт (КиБ) равен 1024 байтам
- 1 мегабайт (МБ) равен 1000 КБ; 1 мебибайт (МиБ) равен 1024 КиБ
- 1 гигабайт (ГБ) равен 1000 МБ; 1 гибибайт (ГиБ) равен 1024 МБ
- 1 терабайт (ТБ) равен 1000 ГБ; 1 тебибайт (ТиБ) равен 1024 ГиБ
- 1 петабайт (ПБ) равен 1000 ТБ; 1 пебибайт (ПиБ) равен 1024 ТиБ
- 1 эксабайт (ЭБ) равен 1000 ПБ; 1 эксбибайт (EiB) равен 1024 PiB
Измерения хранилища могут относиться к емкости устройства или объему данных, хранящихся в устройстве.
Суммы часто выражаются с использованием десятичных соглашений об именах, таких как килобайты, мегабайты или терабайты, независимо от того, основаны ли суммы на десятичных или двоичных стандартах.
К счастью, многие системы теперь различают эти два стандарта. Например, производитель может указать доступную емкость на устройстве хранения как 750 ГБ, что основано на десятичном стандарте, в то время как операционная система указывает доступную емкость как 698 ГиБ. В этом случае ОС использует двоичный стандарт, четко показывая несоответствие между двумя измерениями.
Некоторые системы могут предоставлять измерения на основе обоих значений. Примером этого является IBM Spectrum Archive Enterprise Edition, в котором для представления хранения данных используются как десятичные, так и двоичные единицы измерения. Например, система отобразит значение 512 терабайт как 9.0029 512 ТБ (465,6 ТиБ) .
Немногим организациям требуется одна система хранения или подключенная система, которая может хранить эксабайт данных, но есть системы хранения, которые масштабируются до нескольких петабайт.
Учитывая скорость, с которой растут объемы данных, эксабайтное хранилище может в конечном итоге стать обычным явлением.
Оперативная память (ОЗУ) — это аппаратное обеспечение компьютера, в котором временно хранятся данные, к которым процессор компьютера может быстро получить доступ. Данные могут включать в себя файлы ОС и приложений, а также другие данные, важные для текущих операций компьютера. Оперативная память является основной памятью компьютера и работает намного быстрее, чем обычные устройства хранения, такие как жесткие диски, твердотельные накопители или оптические диски.
ОЗУ компьютера обеспечивает немедленную доступность данных для процессора, как только они потребуются.
Самая большая проблема с оперативной памятью заключается в том, что она энергозависима. Если компьютер теряет питание, все данные, хранящиеся в оперативной памяти, теряются.
Если компьютер выключается или перезагружается, данные необходимо загрузить заново. Это сильно отличается от типа постоянного хранилища, предлагаемого твердотельными накопителями, жесткими дисками или другими энергонезависимыми устройствами. Если они теряют питание, данные все равно сохраняются.
Хотя большинство запоминающих устройств намного медленнее, чем оперативная память, их энергонезависимость делает их необходимыми для выполнения повседневных операций.
Устройства хранениятакже дешевле в производстве и могут хранить гораздо больше данных, чем ОЗУ. Например, большинство ноутбуков имеют 8 ГБ или 16 ГБ оперативной памяти, но они также могут поставляться с сотнями гигабайт или даже терабайтами памяти.
RAM обеспечивает мгновенный доступ к данным. Хотя хранилище также связано с производительностью, его конечная цель — обеспечить безопасное хранение данных и доступ к ним при необходимости.
techtarget.com/searchstorage/definition/storage&enablejsapi=1&origin=https://www.techtarget.com» type=»text/html» frameborder=»0″> Оценка иерархии храненияОрганизации все чаще используют многоуровневое хранилище для автоматизации размещения данных на различных носителях. Данные размещаются на определенном уровне в зависимости от емкости, производительности и соответствия требованиям. Уровни данных, в самом простом случае, начинаются с классификации данных как первичных или вторичных, а затем их сохранения на носителе, наиболее подходящем для этого уровня, с учетом того, как используются данные и какой тип носителя для этого требуется.
Значения первичных и вторичных хранилищ менялись с годами. Первоначально основное хранилище относилось к ОЗУ и другим встроенным устройствам, таким как кэш-память L1 процессора, а вторичное хранилище относилось к твердотельным накопителям, жестким дискам, лентам или другим энергонезависимым устройствам, которые поддерживали доступ к данным посредством операций ввода-вывода.
Основное хранилище обычно обеспечивало более быстрый доступ, чем вторичное хранилище, из-за близости хранилища к процессору компьютера. С другой стороны, вторичное хранилище может содержать гораздо больше данных и может реплицировать данные на резервные устройства хранения, обеспечивая при этом высокую доступность активных данных. Это было также дешевле.
Хотя такое использование все еще сохраняется, термины первичное и вторичное хранилище приобрели немного разные значения. В наши дни основное хранилище, иногда называемое основным хранилищем, обычно относится к любому типу хранилища, которое может эффективно поддерживать повседневные приложения и бизнес-процессы. Основное хранилище обеспечивает непрерывную работу рабочих нагрузок приложений, занимающих центральное место в повседневном производстве и основных направлениях деятельности компании. Первичные носители данных могут включать твердотельные накопители, жесткие диски, память класса хранения (SCM) или любые устройства, обеспечивающие производительность и емкость, необходимые для выполнения повседневных операций.
Напротив, вторичное хранилище может включать практически любой тип хранилища, не считающийся первичным. Вторичное хранилище может использоваться для резервных копий, моментальных снимков, справочных данных, архивных данных, старых операционных данных или любых других типов данных, которые не являются критически важными для основных бизнес-операций. Вторичное хранилище обычно поддерживает резервное копирование и аварийное восстановление и часто включает облачное хранилище, которое иногда является частью конфигурации гибридного облака.
Цифровая трансформация бизнеса также побудила все больше и больше компаний использовать несколько облачных хранилищ, добавляя удаленный уровень, расширяющий вторичное хранилище.
Типы устройств/носителей данных В самом широком смысле носители данных могут относиться к широкому спектру устройств, обеспечивающих различные уровни емкости и скорости. Например, это может быть кэш-память, динамическая оперативная память (DRAM) или основная память; магнитная лента и магнитный диск; оптические диски, такие как CD, DVD и Blu-ray; твердотельные накопители на основе флэш-памяти, устройства SCM и различные варианты хранения в оперативной памяти.
Однако при использовании термина «хранилище данных» большинство людей имеют в виду жесткие диски, твердотельные накопители, устройства SCM, оптические накопители или ленточные системы, отличая их от энергозависимой памяти компьютера.
используют пластины, уложенные друг на друга, покрытые магнитным носителем, с головками дисков, которые считывают и записывают данные на носитель. Жесткие диски широко используются в персональных компьютерах, серверах и корпоративных системах хранения данных, но их быстро вытесняют твердотельные накопители, которые обеспечивают превосходную производительность, обеспечивают большую надежность, потребляют меньше энергии и занимают меньше места. Они также начинают достигать ценового паритета с жесткими дисками, хотя этого еще не произошло.
Внешний жесткий диск Большинство твердотельных накопителей хранят данные на микросхемах энергонезависимой флэш-памяти. В отличие от вращающихся дисков, твердотельные накопители не имеют движущихся частей и все чаще встречаются во всех типах компьютеров, несмотря на то, что они дороже жестких дисков.
Некоторые производители также поставляют устройства хранения данных, в которых используется флэш-память на серверной части и высокоскоростной кэш-память, например DRAM, на внешней стороне.
В отличие от жестких дисков, флэш-накопители не используют движущиеся механические части для хранения данных, что обеспечивает более быстрый доступ к данным и меньшую задержку по сравнению с жесткими дисками. Флэш-память является энергонезависимой, как и жесткие диски, что позволяет данным сохраняться в памяти, даже если система хранения теряет питание, но флэш-память еще не достигла того же уровня надежности, что и жесткий диск, что приводит к гибридным массивам, которые объединяют оба типа носителей. (Стоимость является еще одним фактором при разработке гибридных хранилищ.) Однако, когда речь идет о долговечности твердотельных накопителей, типы рабочих нагрузок и устройства NAND также могут играть важную роль в долговечности устройства, и в этом отношении твердотельные накопители могут значительно отличаться от одного устройства к другому.
С 2011 года все больше предприятий внедряют массивы all-flash на основе технологии флэш-памяти NAND в качестве дополнения или замены массивов жестких дисков. Организации также начинают использовать устройства SCM, такие как твердотельные накопители Intel Optane, которые обеспечивают более высокую скорость и меньшую задержку, чем хранилища на основе флэш-памяти.
Твердотельный накопитель Optane на базе Intel 3D XPoint Когда-то внутренние и внешние оптические накопители широко использовались в потребительских и бизнес-системах. На оптических дисках может храниться программное обеспечение, компьютерные игры, аудиоконтент или фильмы. Их также можно использовать в качестве вторичного хранилища для любого типа данных. Тем не менее, достижения в области технологий жестких дисков и твердотельных накопителей, а также распространение потоковой передачи через Интернет и флэш-накопителей с универсальной последовательной шиной (USB) уменьшили зависимость от оптических накопителей.
Тем не менее, оптические диски гораздо более долговечны, чем другие носители данных, и их производство недорого, поэтому они до сих пор используются для аудиозаписей и фильмов, а также для долгосрочного архивирования и резервного копирования данных.
встраиваются в цифровые камеры и мобильные устройства, такие как смартфоны, планшеты, аудиомагнитофоны и медиаплееры. Флэш-память также используется на картах Secure Digital, CompactFlash, MultiMediaCard (MMC) и USB-накопителях.
Флэш-память Физические магнитные гибкие диски в наши дни используются редко, если вообще используются. В отличие от старых компьютеров, новые системы не оснащены дисководами для гибких дисков. Использование гибких дисков началось в 19 в.70-х, но диски были сняты с производства в конце 1990-х. Иногда вместо 3,5-дюймовой физической дискеты используются виртуальные дискеты, что позволяет пользователям монтировать файл образа так же, как диск A: на компьютере.
Поставщики корпоративных хранилищ предлагают интегрированные системы NAS, помогающие организациям собирать большие объемы данных и управлять ими. Аппаратное обеспечение включает в себя массивы хранения или серверы хранения, оснащенные жесткими дисками, флэш-накопителями или их гибридной комбинацией. Система NAS также поставляется с программным обеспечением ОС для хранения данных для предоставления услуг данных на основе массива.
Схема массива хранения Многие корпоративные массивы хранения поставляются с программным обеспечением для управления хранением данных, которое предоставляет средства защиты данных для архивирования, клонирования или управления резервным копированием, репликацией или моментальными снимками. Программное обеспечение также может обеспечивать управление на основе политик для управления размещением данных для их распределения по уровням во вторичном хранилище данных или для поддержки плана аварийного восстановления или долгосрочного хранения.
Кроме того, многие системы хранения теперь включают функции сокращения объемов данных, такие как сжатие, дедупликация данных и тонкое выделение ресурсов.
Во многих современных бизнес-системах хранения используются три основных варианта: хранилище с прямым подключением (DAS), NAS и сеть хранения данных (SAN).
Корпоративный массив хранения FlashBlade компании Pure StorageПростейшей конфигурацией является DAS, которая может быть внутренним жестким диском на отдельном компьютере, несколькими дисками на сервере или группой внешних дисков, которые подключаются непосредственно к серверу через такой интерфейс, как интерфейс малых компьютеров (SCSI). Serial Attached SCSI (SAS), Fibre Channel (FC) или Internet SCSI (iSCSI).
NAS — это файловая архитектура, в которой несколько файловых узлов совместно используются пользователями, как правило, в локальной сети на основе Ethernet (LAN).
Система NAS имеет несколько преимуществ. Для этого не требуется полнофункциональная операционная система корпоративного хранилища, устройствами NAS можно управлять с помощью утилиты на основе браузера, а каждому сетевому узлу назначается уникальный IP-адрес, что упрощает управление.
С масштабируемым NAS тесно связано хранилище объектов, которое устраняет необходимость в файловой системе. Каждый объект представлен уникальным идентификатором, и все объекты представлены в одном плоском пространстве имен. Хранилище объектов также поддерживает широкое использование метаданных.
Сеть SAN может охватывать несколько центров обработки данных, которым требуется высокопроизводительное блочное хранилище. В среде SAN блочные устройства отображаются для хоста как локально подключенное хранилище. Каждый сервер в сети может получить доступ к общему хранилищу, как если бы это был диск с прямым подключением.
techtarget.com/searchstorage/definition/storage&enablejsapi=1&origin=https://www.techtarget.com» type=»text/html» frameborder=»0″> Современные технологии храненияДостижения в области флэш-памяти NAND в сочетании с падением цен в последние годы проложили путь к программно-определяемым системам хранения. Используя эту конфигурацию, предприятие устанавливает недорогие твердотельные накопители на серверы на базе x86, а затем использует стороннее программное обеспечение для хранения данных или пользовательский код с открытым исходным кодом для применения управления хранением.
Express с энергонезависимой памятью (NVMe) — это стандартный отраслевой протокол, разработанный специально для твердотельных накопителей на основе флэш-памяти. NVMe быстро становится протоколом де-факто для флеш-накопителей. Флэш-память NVMe позволяет приложениям напрямую взаимодействовать с центральным процессором (ЦП) через каналы PCIe Interconnect Peripheral Component Interconnect Express (PCIe), минуя необходимость передачи наборов команд SCSI через адаптер сетевой хост-шины.
NVMe может использовать преимущества технологии SSD так, как это невозможно с интерфейсами SATA и SAS, которые были разработаны для более медленных жестких дисков. По этой причине NVMe over Fabrics (NVMe-oF) был разработан для оптимизации связи между твердотельными накопителями и другими системами через сетевую структуру, такую как Ethernet, FC и InfiniBand.
Энергонезависимый двухрядный модуль памяти (NVDIMM) представляет собой гибридное устройство NAND и DRAM со встроенным резервным питанием, которое подключается к стандартному слоту DIMM на шине памяти. Устройства NVDIMM выполняют обычные вычисления в DRAM, но используют флэш-память для других операций. Однако для распознавания устройства хост-компьютеру требуются необходимые драйверы базовой системы ввода-вывода (BIOS).
NVDIMM используются в основном для расширения системной памяти или повышения производительности хранилища, а не для увеличения емкости. Текущие модули NVDIMM на рынке имеют максимальную емкость 32 ГБ, но форм-фактор увеличил плотность с 8 ГБ до 32 ГБ всего за несколько лет.
Энергонезависимый двухрядный модуль памяти (NVDIMM) представляет собой гибрид NAND и DRAM. Основные поставщики систем хранения данныхКонсолидация на корпоративном рынке в последние годы привела к расширению круга поставщиков первичных систем хранения. Те компании, которые вышли на рынок с дисковыми продуктами, в настоящее время получают большую часть своих продаж от систем хранения на основе флэш-памяти или гибридных систем хранения, включающих как твердотельные, так и жесткие диски.
Ведущие поставщики на рынке включают:
- Dell EMC, подразделение хранения данных Dell Technologies
- Hewlett Packard Enterprise (HPE)
- Хитачи Вантара
- Хранилище IBM
- Инфинидат
- NetApp
- Чистое хранилище
- Корпорация Квант
- Кумуло
- Тинтри
- Вестерн Диджитал
Более мелкие поставщики, такие как Drobo, iXsystems, QNAP и Synology, также продают различные типы продуктов для хранения данных.
Кроме того, ряд поставщиков теперь предлагают решения гиперконвергентной инфраструктуры (HCI), включая Cisco, DataCore, Dell EMC, HPE, NetApp, Nutanix, Pivot3, Scale Computing, StarWind и VMware. Многие поставщики корпоративных хранилищ также предлагают конвергентные и компонуемые инфраструктурные продукты под брендом.
Узнайте о преимуществах и проблемах управления хранением данных и способах управления стратегией хранения данных .
Что такое хранилище данных? | ИБМ
Хранилище данных определено
Существует два типа цифровой информации: входные и выходные данные. Пользователи предоставляют входные данные. Компьютеры предоставляют выходные данные. Но центральный процессор компьютера не может ничего вычислить или выдать выходные данные без участия пользователя.
Пользователи могут вводить входные данные непосредственно в компьютер. Однако в начале компьютерной эры они обнаружили, что постоянный ввод данных вручную отнимает много времени и энергии. Одним из краткосрочных решений является компьютерная память, также известная как оперативная память (ОЗУ). Но его емкость хранения и сохранение памяти ограничены. Память только для чтения (ПЗУ), как следует из названия, данные можно только читать, но не обязательно редактировать. Они управляют основными функциями компьютера.
Несмотря на то, что в компьютерной памяти были достигнуты успехи с динамической ОЗУ (DRAM) и синхронной DRAM (SDRAM), они по-прежнему ограничены стоимостью, объемом и сохранением памяти. Когда компьютер выключается, снижается и способность оперативной памяти сохранять данные. Решение? Хранилище данных.
Имея место для хранения данных, пользователи могут сохранять данные на устройство. И если компьютер выключается, данные сохраняются. И вместо того, чтобы вручную вводить данные в компьютер, пользователи могут указать компьютеру извлекать данные с устройств хранения. Компьютеры могут считывать входные данные из различных источников по мере необходимости, а затем создавать и сохранять выходные данные в тех же источниках или в других местах хранения. Пользователи также могут делиться хранилищем данных с другими.
Сегодня организациям и пользователям требуется хранилище данных для удовлетворения современных вычислительных потребностей высокого уровня, таких как проекты больших данных, искусственный интеллект (ИИ), машинное обучение и Интернет вещей (IoT). И другая сторона необходимости хранения огромных объемов данных — это защита от потери данных из-за аварии, сбоя или мошенничества. Таким образом, чтобы избежать потери данных, организации также могут использовать хранилище данных в качестве решения для резервного копирования.
Как работает хранилище данных
Проще говоря, современные компьютеры или терминалы подключаются к устройствам хранения напрямую или через сеть. Пользователи инструктируют компьютеры о доступе к данным и сохранении данных на этих устройствах хранения.
Однако на фундаментальном уровне существует две основы для хранения данных: форма, в которой данные принимаются, и устройства, на которых данные записываются и хранятся.
Устройства хранения данных
Для хранения данных независимо от формы пользователям необходимы запоминающие устройства. Устройства хранения данных делятся на две основные категории: непосредственное хранилище и сетевое хранилище.
Хранилище с прямым подключением , также известное как хранилище с прямым подключением (DAS), как следует из названия. Это хранилище часто находится в непосредственной близости и напрямую связано с вычислительной машиной, обращающейся к нему. Часто это единственная подключенная к нему машина. DAS также может предоставлять достойные услуги локального резервного копирования, но совместное использование ограничено. Устройства DAS включают гибкие диски, оптические диски — компакт-диски (CD) и цифровые видеодиски (DVD) — жесткие диски (HDD), флэш-накопители и твердотельные накопители (SSD).
Сетевое хранилище позволяет нескольким компьютерам получать к нему доступ через сеть, что упрощает обмен данными и совместную работу. Возможности внешнего хранилища также делают его более подходящим для резервного копирования и защиты данных. Двумя распространенными настройками сетевого хранилища являются сетевое хранилище (NAS) и сеть хранения данных (SAN).
NAS часто представляет собой единое устройство, состоящее из избыточных контейнеров хранения или избыточного массива независимых дисков (RAID). Хранилище SAN может представлять собой сеть из нескольких устройств различных типов, включая SSD и флэш-накопители, гибридное хранилище, гибридное облачное хранилище, программное обеспечение и устройства для резервного копирования, а также облачное хранилище. Вот чем отличаются NAS и SAN:
NAS
- Одно устройство хранения или RAI
- Система хранения файлов
- Сеть TCP/IP Ethernet
- Ограниченные пользователи
- Ограниченная скорость
- Ограниченные возможности расширения
- Низкая стоимость и простота установки
SAN
- Сеть из нескольких устройств
- Блочная система хранения
- Сеть Fibre Channel
- Оптимизировано для нескольких пользователей
- Повышение производительности
- Высокая расширяемость
- Более высокая стоимость и сложная установка
Типы запоминающих устройств
SSD и флэш-память
Флэш-память — это твердотельная технология, использующая микросхемы флэш-памяти для записи и хранения данных.
Флэш-накопитель на твердотельном диске (SSD) хранит данные с помощью флэш-памяти. По сравнению с жесткими дисками твердотельная система не имеет движущихся частей и, следовательно, имеет меньшую задержку, поэтому требуется меньшее количество твердотельных накопителей. Поскольку большинство современных твердотельных накопителей основаны на флэш-памяти, флэш-память является синонимом твердотельной системы.
Исследуйте флэш-память
Гибридное хранилище
Твердотельные накопители и флэш-память обеспечивают более высокую пропускную способность, чем жесткие диски, но массивы на флэш-дисках могут быть более дорогими. Многие организации применяют гибридный подход, сочетая скорость флэш-памяти с емкостью жестких дисков. Сбалансированная инфраструктура хранения данных позволяет компаниям применять подходящие технологии для различных потребностей в хранении данных.
Он предлагает экономичный способ перехода от традиционных жестких дисков без полного перехода на флэш-память.
Откройте для себя гибридное хранилище
Облачное хранилище
Облачное хранилище представляет собой экономичную масштабируемую альтернативу хранению файлов на локальных жестких дисках или в сетях хранения данных. Поставщики облачных услуг позволяют вам сохранять данные и файлы в удаленном месте, к которому вы получаете доступ через общедоступный Интернет или выделенное частное сетевое соединение. Провайдер размещает, защищает, управляет и обслуживает серверы и связанную с ними инфраструктуру, а также гарантирует, что у вас будет доступ к данным, когда они вам понадобятся.
Узнайте больше об облачном хранилище
Гибридное облачное хранилище
Гибридное облачное хранилище сочетает в себе элементы частного и общедоступного облака.
Благодаря гибридному облачному хранилищу организации могут выбирать, в каком облаке хранить данные. Например, строго регулируемые данные, к которым предъявляются строгие требования по архивированию и репликации, обычно больше подходят для среды частного облака. В то время как менее конфиденциальные данные могут храниться в общедоступном облаке. Некоторые организации используют гибридные облака, чтобы дополнить свои внутренние сети хранения публичным облачным хранилищем.
Изучение гибридного облачного хранилища
Программное обеспечение и устройства для резервного копирования
Хранилище и устройства для резервного копирования защищают данные от потери в случае аварии, сбоя или мошенничества. Они периодически делают копии данных и приложений на отдельном вторичном устройстве, а затем используют эти копии для аварийного восстановления.
Устройства резервного копирования варьируются от жестких дисков и твердотельных накопителей до ленточных накопителей и серверов, но хранилище резервных копий также может предлагаться как услуга, также известная как резервное копирование как услуга (BaaS). Как и большинство решений «как услуга», BaaS предоставляет недорогой вариант защиты данных, сохраняя их в удаленном месте с возможностью масштабирования.
Обзор резервного копирования и восстановления хранилища
Формы хранения данных
Данные можно записывать и хранить в трех основных формах: файловое хранилище, блочное хранилище и хранилище объектов.
Файловое хранилище
Хранилище файлов, также называемое файловым хранилищем или хранилищем на основе файлов, представляет собой методологию иерархического хранения, используемую для организации и хранения данных.
Другими словами, данные хранятся в файлах, файлы организованы в папки, а папки организованы в виде иерархии каталогов и подкаталогов.
Узнать больше о файловом хранилище
Блочное хранилище
Блочное хранилище, иногда называемое хранилищем на уровне блоков, представляет собой технологию, используемую для хранения данных в блоках. Затем блоки сохраняются как отдельные части, каждая из которых имеет уникальный идентификатор. Разработчики предпочитают блочное хранилище для вычислительных ситуаций, требующих быстрой, эффективной и надежной передачи данных.
Узнать больше о блочном хранилище
Хранилище объектов
Объектное хранилище, часто называемое объектным хранилищем, представляет собой архитектуру хранения данных для обработки больших объемов неструктурированных данных.
Эти данные не соответствуют или не могут быть легко организованы в традиционной реляционной базе данных со строками и столбцами. Примеры включают электронную почту, видео, фотографии, веб-страницы, аудиофайлы, данные датчиков и другие типы мультимедиа и веб-контента (текстового или нетекстового).
Узнать больше о хранилище объектов
Хранение данных для бизнеса
Память компьютера и локальное хранилище могут не обеспечивать достаточный объем памяти, защиту хранилища, доступ нескольких пользователей, скорость и производительность для корпоративных приложений. Таким образом, в большинстве организаций в дополнение к системе хранения NAS используется та или иная форма SAN.
SAN
SAN, которую иногда называют сетью за серверами, представляет собой специализированную высокоскоростную сеть, к которой подключены серверы и устройства хранения.
Он состоит из коммуникационной инфраструктуры, которая обеспечивает физические соединения, позволяя любому устройству соединяться по сети с помощью взаимосвязанных элементов, таких как коммутаторы и директора. SAN также можно рассматривать как расширение концепции шины хранения. Эта концепция позволяет устройствам хранения данных и серверам соединяться друг с другом с помощью аналогичных элементов, таких как локальные сети (LAN) и глобальные сети (WAN). SAN также включает в себя уровень управления, который организует соединения, элементы хранения и компьютерные системы. Этот уровень обеспечивает безопасную и надежную передачу данных.
Традиционно к серверу можно было подключить только ограниченное количество устройств хранения. В качестве альтернативы SAN обеспечивает гибкость сети, позволяя одному серверу или множеству разнородных серверов в нескольких центрах обработки данных совместно использовать общую утилиту хранения. SAN также устраняет традиционное выделенное соединение между сервером и хранилищем и концепцию, согласно которой сервер эффективно владеет устройствами хранения и управляет ими.
Таким образом, сеть может включать в себя множество устройств хранения, включая диски, магнитные ленты и оптические накопители. А утилита хранения может располагаться далеко от серверов, которые она использует.
Компоненты SAN
Инфраструктура хранения — это основа, на которой основана информация. Следовательно, инфраструктура хранения данных должна поддерживать бизнес-цели и бизнес-модель компании. Инфраструктура SAN обеспечивает повышенную доступность сети, доступность данных и управляемость системы. В этой среде простого развертывания большего количества и более быстрых устройств хранения данных недостаточно. Хорошая SAN начинается с хорошего дизайна.
Основными компонентами SAN являются Fibre Channel, серверы, устройства хранения, а также сетевое оборудование и программное обеспечение.
Волоконный канал
Первый элемент, который следует учитывать при реализации любой сети SAN, — это возможность подключения компонентов хранилища и сервера, которые обычно используют Fibre Channel.
Сети SAN, такие как локальные сети, соединяют интерфейсы хранения во множество сетевых конфигураций и на большие расстояния.
Серверная инфраструктура
Серверная инфраструктура лежит в основе всех решений SAN, и эта инфраструктура включает в себя сочетание серверных платформ. Благодаря таким инициативам, как консолидация серверов и интернет-торговля, потребность в SAN возрастает, что повышает важность сетевых хранилищ.
Система хранения
Система хранения может состоять из дисковых и ленточных систем. Дисковая система может включать жесткие диски, твердотельные накопители или флэш-накопители. Ленточная система может включать ленточные накопители, ленточные автозагрузчики и ленточные библиотеки.
Сетевая система
Подключение SAN состоит из аппаратных и программных компонентов, которые соединяют между собой устройства хранения и серверы.
Аппаратное обеспечение может включать в себя концентраторы, коммутаторы, директора и маршрутизаторы.
Введение в сети хранения данных (11,6 МБ)
Решения
Решения для хранения данных
Преобразуйте и улучшите свой бизнес с помощью комплексного решения для хранения данных, которое интегрирует и обновляет существующую ИТ-инфраструктуру, сокращая при этом затраты.
Флэш-память
Благодаря технологии all-flash единой платформенной системы устраните разрозненные разрозненные хранилища, упростив управление данными локально или в облаке.
Виртуализация хранилища
Сократите затраты и сложность с помощью виртуализации хранилища. Виртуализированное хранилище позволяет централизовать управление, чтобы упростить смешанные среды и выявить скрытые емкости.
Технология хранения на магнитной ленте
Изучите надежную технологию хранения на магнитных лентах с воздушным зазором, долгосрочным хранением, устойчивостью к киберугрозам и энергоэффективностью по более низкой цене, чем другие носители. Сохраняйте, защищайте и защищайте свои данные с минимальными затратами с помощью ленточных хранилищ IBM.
Программно-определяемое хранилище (SDS)
Программно-определяемое хранилище означает более интеллектуальные решения для хранения данных.