Что такое схд простыми словами

Система хранения данных (СХД) обеспечивает хранение, обработку и внешний доступ к данным. В качестве элемента для хранения информации обычно используется массив жестких дисков (SSD или HDD). За передачу данных отвечает сетевой интерфейс.

Для чего используется

СХД отличают следующие особенности:

• централизованное хранение данных. Системы позволяют хранить большие объемы данных разного типа. Это могут быть мультимедийные файлы, документы, базы данных и многое другое;
• высокая производительность. Обеспечивается быстрая обработка входящих запросов и передача запрошенных данных. Даже при подключении большого количества пользователей производительность не снижается;
• безопасность и надежность. Обеспечиваются все необходимые механизмы защиты – резервное копирование, зеркалирование, шифрование данных. Предусмотрены встроенные функции для разграничения доступа;
• управление данными. Для доступа используется удобный пользовательский интерфейс. Есть возможность использовать структуру каталогов, встроенный поиск, отслеживать основную статистику;
• масштабируемость. При возникновении необходимости систему можно расширить для обеспечения потребностей компании;
• эффективное распределение ресурсов. Современные технологии оптимизации позволяют уменьшить время обработки запроса и распределять нагрузку между отдельными компонентами системы;
• восстановление после сбоев. Интегрированный механизм защиты позволяет при возникновении нештатной ситуации оперативно восстановить работоспособность хранилища, загрузив данные из резервной копии. При незначительных ошибках они могут устраняться в автоматическом режиме, без участия администратора.

СХД представляет собой важный элемент сетевой инфраструктуры компании, обеспечивая доступ на уровне разных подразделений. Это позволяет улучшить внутренние бизнес-процессы и повысить эффективность работы всей компании. Возможность предоставить доступ только определенным сотрудникам позволяет снизить вероятность случайного удаления. Для дополнительной защиты можно использовать режим только для чтения.

Основные компоненты

СХД может состоять из большого количества компонентов, которые обеспечивают непосредственное хранение информации, доступ из внешней сети, распределение запросов между разными серверами, отдельную подсистему резервного копирования и другие элементы. Конечная конфигурация зависит от нужного функционала.

К основным компонентам относят:

• массив дисковых накопителей для хранения информации;
• шины данных для передачи информации внутри системы;
• контроллеры хранения данных, которые обеспечивают оптимизацию работы, резервное копирование и защиту данных;
• контроллеры резервного питания для обеспечения стабильной работы при отключении внешнего питания;
• шкафы для компактного хранения оборудования. Они должны не только обеспечивать физическую защиту, но и обеспечивать качественную вентиляцию внутренних компонентов. Это позволяет продлить срок службы и снизить вероятность перегрева;
• программное обеспечение для настройки и администрирования СХД.

Компоненты объединены в единую систему для обеспечения максимальной производительности. Состав модулей выбирается в зависимости от текущих потребностей с учетом возможного расширения в дальнейшем.

Виды систем хранения данных

Сегодня выделяют большое количество типов СХД, что позволяет охватить различные задачи. Далее будут рассмотрены наиболее распространенные реализации.

Файловые системы:

• сетевые файловые системы. Накопитель подключается к нескольким ПК через локальную сеть. Обеспечивается общий доступ к данным с возможностью гибко настроить режим доступа на уровне отдельных пользователей;
• локальные файловые системы. Данные хранятся на накопителях отдельных ПК или серверах. Используется привычная структура каталогов с возможностью управления через графический интерфейс.

Блочные системы хранения:

• SAN. Хранилища предоставляют высокоскоростной доступ к информации. Блочное хранение обеспечивает высокую производительность и отказоустойчивость;
• NAS. Обеспечивается простой сетевой доступ, используются современные сетевые протоколы. Такие системы оптимальны для использования в средних и малых предприятиях.

Облачные хранилища:

• Готовая инфраструктура предоставляется провайдерами, доступ обеспечивается через интернет. Интерфейс обеспечивает возможность настройки конфигурации с учетом всех особенностей компании. Можно выбрать оптимальный размер накопителя, дополнительные функции, настроить режим доступа. Смена конфигурации также осуществляется через удобную панель управления, что позволяет оперативно изменять возможности платформы.

Крупные системы хранения информации:

• Высокопроизводительные системы, специально разработанные для обработки больших массивов данных. Обеспечивается масштабируемость и быстрая настройка.

Объектные хранилища:

• системы подходят для хранения больших объемов данных. Информация хранится в виде объектов, которые сопровождаются набором метаданных. Такой подход имеет ряд преимуществ и обеспечивает высокую производительность.

Централизованные системы архивирования:

• создаются для длительного хранения данных с возможностью оперативно восстановить информацию по запросу. Активно используются для хранения важных архивов, резервных копий, исторических данных и так далее.

Выбор конкретной реализации системы хранения данных зависит от поставленных задач и масштабов компании. Системы имеют собственные преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать на этапе выбора. Для небольших компаний, к примеру, не требуется высокая производительность или доступ через мобильные приложения. Поэтому можно отказаться от некоторых опций и сэкономить. Далее будут рассмотрены ключевые особенности распространенных вариантов.

Блочная СХД

Информация хранится в виде блоков определенного размера, что позволяет организовать прямой доступ. В этом случае классическая файловая структура в виде дерева папок не используется, что позволяет повысить производительность.

Ключевые особенности:

• прямой доступ к данным позволяет сократить время доступа;
• отказоустойчивость. Есть возможность использовать различные технологии повышения надежности, включая массивы RAIDнужного типа;
• легкая масштабируемость. Можно добавлять диски и другие компоненты без потери производительности;
• подходит для реализации различных сценариев. Это могут быть базы данных разного типа, кластеризация, виртуализация;
• эффективное распределение ресурсов памяти и дисковых накопителей;
• использование в SANдля обеспечения надежного доступа к данным.

Блочные СХД остаются одними из самых популярных. Разработчики постоянно работают над повышением эффективности, добавляют новые функции и тестируют новые технологии. Это позволяет расширить сферу использования.

Файловая СХД

Один из самых распространенных вариантов хранения файлов. Данные организованы в виде набора вложенных каталогов, что облегчает доступ.

Ключевые особенности файловых СХД:

• пользователи получают возможность распределить файлы по каталогам с учетом разных признаков. Это могут быть подразделения компании, тип файла, временные промежутки;
• для доступа к каталогам и файлам используется привычная файловая структура;
• возможность организовать сетевой доступ к данным. В этом случае работать с файлами можно через различные устройства;
• установка прав доступа. Можно настраивать различные режимы – чтение, редактирование, удаление. Права можно устанавливать на уровне групп или конкретных каталогов;
• резервное копирование. Файловые СХД обычно предоставляют встроенный функционал для обеспечения резервного копирования и восстановления по запросу;
• широкое применение. Хранилища данного типа можно использовать для семейных ПК, небольших офисов, в облачных хранилищах;
• простота использования. Для настройки и использования не требуются специальные навыки, предусмотрен простой интерфейс с пошаговым режимом работы и набором готовых конфигураций.

Объектная СХД

Используется современный подход к управлению информацией, данные хранятся в виде отдельных объектов, для доступа используются метаданные, которые включают уникальный идентификатор. Прямой доступ к объекту позволяет сократить время между отправкой запроса и получением данных.

Особенности:

• управление осуществляется на уровне блоков;
• гибкость и масштабируемость. Поддерживается распределенная инфраструктура, которая облегчает формирование нужной конфигурации;
• гибридные функции хранения. Сочетаются основные преимущества блочных и файловых СХД – простота доступа для пользователей и гибкость настройки параметров;
• хорошо подходит для обработки неструктурированных данных и облачных вычислений;
• использование метаданных для организации доступа. Кроме повышения скорости работы, обеспечиваются дополнительные функции, например, аналитика и расширенный поиск;
• сетевой доступ к данным. Поддерживаются различные протоколы, что позволяет интегрировать СХД в инфраструктуру компании.

Сегодня объектные СХД активно используются в самых разных направлениях – аналитика данных, облачные сервисы, медицина и другие сферы, в которых требуется управление большими объемами неструктурированных данных.

Организация сетевого доступа

Для хранилищ могут использоваться различные виды сетевого доступа, которые могут отличаться производительностью и дополнительными функциями. Основные типы:

• NAS, SMBи CIFS. Протоколы позволяют внешним устройствам получать общий доступ к файлам, которые хранятся на серверах NAS;
• SAN. Обеспечивается низкая задержка и высокая общая производительность. Широко используется для подключения к блочным устройствам хранения;
• Протокол предназначен для отправки блочных данных по стандартным сетям TCP/IP. Это упрощает развертывание и настройку системы;
• Используется для доступа через RESTful API, что позволяет эффективно работать с неструктурированными данными;
• Обеспечивает сетевой доступ к файлам на системах семейства UNIX.

Выбор подходящего протокола необходимо осуществлять с учетом требований к новому хранилищу. Требуется проанализировать все особенности и учесть возможность дальнейшего расширения СХД. В большинстве случаев компании в процессе своей деятельности меняют структуру, объем данных увеличивается, могут появляться новые филиалы в других городах. Это требует расширение аппаратной части СХД и добавления новых функций.