Системы хранения данных. Как обеспечить управление и безопасность?

Объем цифровой информации на нашей планете через десять лет увеличится в 44 раза и достигнет 35 зетабайтов (35 трлн. гигабайтов) — такой прогноз сделали аналитики компании IDC. В исследовании "The Digital Universe Decade — Are You Ready?" также отмечается, что среднегодовой темп роста объема всей "цифровой вселенной" составит 50%, а данные, которые требуют особых мер защиты, будут множиться вдвое быстрее. Несмотря на то, что информационный ком будет расти преимущественно за счет мультимедийного контента, а также интеллектуальных систем в промышленности и логистике, вопрос готовности к хранению увеличивающихся объемов данных не является праздным ни для кого. Аналитики отмечают, что экономику ждет рост числа различных государственных и отраслевых нормативных актов, регламентирующих процедуры долговременного хранения документов, протоколирования деталей финансовых транзакций, защиты персональных данных и так далее.

Для большинства предприятий сегодня, а в связи с постоянно растущими объемами информации и документов тем более, задача оснащения средст­вами хранения и управления данными является сверхактуальной. Компании стремятся к тому, чтобы гетерогенные системы хранения могли быть представлены в качестве единого целого — это даст громадные преимущества в управлении и обеспечении безопасности.

К типам носителей информации предъявляются хрестоматийные требования — высокая надежность и длительные сроки хранения, бесконтакт­ная работа с носителями, аутентичность и неизменяемость информации, быстрый произвольный доступ, высокая емкость, организация off-line хранения. Однако далеко не все носители, применяемые сегодня в системах хранения, соответствуют этим условиям. В частности, использование жестких дисков позволяет нам организовать так называемое "оперативное" хранение архивных данных, которое предоставляет постоянный on-line доступ к архивным документам, но не возможность организовать off-line хранение. При выходе из строя механической части жесткого диска, данные восстановить практически невозможно. Поэтому производители систем хранения данных (СХД) на жестких дис­ках рекомендуют использовать в дополнение к таким решениям системы резервного копирования на ленточные носители, с помощью которых соз­дается копия данных, из которой, в случае отказа в работоспособности СХД, можно будет восстановить информацию. Построение хранилища на основе систем хранения данных на жестких дисках имеет свои "минусы" — это высокое энергопотребление и высокая совокупная стоимость владения.

Ленточные носители предназначены в большей степени для создания резервных копий оперативных данных (backup). На их основе можно также организовать архивное хранение информации. Решения на ленте предоставляют не­оперативный (near-line) доступ к архивной информации. На сегодняшний день объемы хранения данных на одном ленточном носителе в формате LTO-5 составляет 1,5 ТБ (3 ТБ с возможностью компрессии данных). Поэтому такие системы хранения данных используются для хранения архивной информации больших объемов. Системы хранения данных на ленточных носителях имеют следующие недостатки: лента размагничивается, рвется, ее необходимо постоянно перематывать в картриджах, на поиск конкретного файла затрачивается много времени, пока не будет перемотана лента до нужного места.

Недолговечность носителя вынуждает периодически переносить данные со старой ленты на новую. При организации off-line хранения картриджи с архивными данными необходимо хранить в помещениях с определенными требованиями к окружающей среде или в специализированных шкафах, поскольку "содержание" лент при воздействии электромагнитного излучения и нарушения температурно-влажностного режима может быть потеряно. Формат записи информации на ленточные носители имеет "закрытый" характер, а время доступа на чтение составляет всего несколько минут.

Накопители на оптических дисках обеспечивают выполнение всех требований, предъявляемых к архивному хранилищу и хранению данных. Высокая надежность, длительные сроки хранения, бесконтактная работа с носителями, аутентичность и неизменяемость информации, быстрый произвольный доступ к ней, высокая емкость, организация off-line хранения — все эти параметры говорят в пользу хранения информации на оптических носителях. В настоящее время наиболее популярным форматом записи на оптический носитель является Blu-ray. Он гарантирует высокую плотность архивирования до 100 ГБ на каждый носитель. Поддержка WORM (Write Once, Read Many — один раз записать, много раз считать) осуществляется на аппаратном уровне и позволяет хранить записанные на оптические носители архивные данные, которые впоследствии невозможно удалить или изменить.

В отличие от ленточных носителей оптика поддерживает "открытый" формат записи типа UDF, который дает возможность считывать информацию с любого устройства, которое поддерживает работу с такими оптическими носителями. Практика показывает, что объем таких данных составляет около 80% от всей информации, хранящейся в оперативном (on-line) хранилище. Двадцать процентов этих данных никогда не будут востребованы. При отправке их в архивное хранилище на основе оптических носителей на предприятии может освободиться до 80% объема в оперативном (on-line) хранилище, что влечет за собой уменьшение массива и размеров "окна" резервного копирования.

При хранении данных в накопителе на оптических носителях поддерживаются различные типы построения архивных решений, в том числе "зеркалирование" информации между территориально распределенными накопителями. Бесконтактная работа с оптикой позволяет исключить возможность повреждения рабочей поверхности оптических носителей. Обеспечивается обратная совместимость с предыдущими типами оптических носителей типа CD\DVD. К прочим преимуществам хранения на оптических носителях относятся их энергонезависимость, низкая совокупная стоимость владения, а самый главный плюс — сроки хранения информации — от 50 лет и более.

Большинство специалистов в сфере хранения данных убеждены, что лучшим решением является применение многоуровневой структуры хранения. Именно такая структура должна обеспечить поддержку многочисленных гетерогенных СХД, которые можно разделять на уровни хранения, соответствующие специфическим требованиям.

Рынок сегодня предлагает программные продукты, с помощью которых может быть организовано многоуровневое хранение данных на накопителях различных типов. К таким продуктам относятся, например, системы QStar Technologies. Они дают возможность использования систем хранения на жестких дисках, ленточных и оптических накопителях, объектно-ориентированных системах (CAS), "облачных" ("cloud") системах или съемных носителях.

К созданию подобных продуктов QStar Technologies подтолкнул тот факт, что данные обычно «переживают» технологию хранения, с помощью которой они помещены в архив, и привязка к конкретному оборудованию становится настоящей обузой. Для современных потребителей очень важна возможность перемещения данных между носителями независимо от приложений. Мобильность данных также обусловлена необходимостью их перемещения в процессе жизненного цикла с дорогих носителей на более дешевые.

Системы хранения должны не только быть безопасными и надежными, но и защищать и восстанавливать информацию в случае бедствия. Это означает, что системы могут располагаться на географически удаленных друг от друга площадках. При применении различных носителей хранения, пользователи могут соз­давать архив­ные (on-line) копии всех критичных данных на первичных носителях (жесткие диски) и вторичные (near-line) копии на защищенных носителях (ленточные и оптические). А в качестве дополнения хранить страховую копию (disaster recovery copy) в off-line хранилище, территориально удаленном от основной "точки входа".

С помощью программного продукта QStar HSM Synchronous Archive Replicator может быть обеспечена репликация данных во вторичное хранилище (например, на ленту или оптику), которое расположено на локальной или удаленной площадке, при этом гарантируется полная сохранность существующей архивной системы. В случаях потери одной из копий происходит восстановление посредством ресинхронизации данных. Добавление или модернизация архив­ного хранилища производится в "фоновом" режиме. В тот момент, когда внесены изменения в конфигурацию хранилища, сразу же совершается репликация данных в автоматическом режиме. Для репликации используются каналы передачи данных типа iSCSI, Fibre Channel или WAN. При этом доступ к системе не прекратится ни на секунду.

Теперь потребителям при выборе системы хранения данных становятся доступны решения, прог­раммными особенностями которых являются динамическое выделение емкости в зависимости от потребностей приложения, возможности постро­ения многоуровневой структуры хранения и динамической миграции данных, инструменты виртуализации внешних дисковых ресурсов.