Як вибрати систему зберігання даних (СЗД): типи, виробники, розрахунок

Надійна та відмовостійка система зберігання даних (СЗД) є одним із базових компонентів IT-екосистеми компанії, що забезпечує централізований доступ до даних для користувачів і бізнес-застосунків. Саме СЗД є основою ефективного та безпечного керування даними в бізнесі.

У цій статті ми розглянемо основні види систем зберігання даних, а також дамо рекомендації щодо розрахунку продуктивності систем і вибору оптимального рішення під потреби бізнесу.

Що таке СЗД: визначення й особливості

Системи зберігання даних — це спеціалізовані апаратні та програмні рішення для надійного та безпечного зберігання даних і обробки інформації (файлів, медіа, структурованих та неструктурованих даних). 

СЗД відрізняються від звичайного жорсткого диска тим, що можуть об’єднувати сховища у мережі зберігання даних (SAN, NAS), мають складнішу архітектуру, підтримують технології віртуалізації сховищ, а також оснащені спеціалізованим програмним забезпеченням для управління ресурсами та забезпечення високої доступності даних.

Основні складники системи зберігання даних:

• сховища даних — фізичні накопичувачі, жорсткі диски (HDD), твердотілі накопичувачі (SSD) і їхні комбінації;
• контролери — пристрої для керування процесами записування й обробки інформації, що забезпечують розподіл навантаження й доступ до даних у реальному часі;
• інтерфейси підʼєднання — відповідають за підʼєднання до серверів та іншого обладнання;
• програмне забезпечення для керування системами зберігання інформації — інструменти для адміністрування, аналізу й моніторингу роботи.

Для СЗД систем зберігання даних важлива масштабованість. З часом обсяг даних, якими оперує компанія, зростає, тому система повинна мати можливість розширюватися. Крім того, важливими параметрами є надійність і механізми відмовостійкості, а також висока продуктивність, необхідна для обробки великих масивів даних, віртуалізації, роботи бізнес-застосунків й аналітичних інструментів.

Типи систем зберігання даних (СЗД) 

Існує кілька різних типів систем зберігання інформації. Вибір оптимальної СЗД для бізнесу залежить від конкретних завдань вашої компанії, специфіки роботи, обсягу даних і виділеного бюджету. 

Розглянемо докладніше основні види систем зберігання даних.

DAS (Direct-Attached Storage)

DAS (Direct-Attached Storage) — це система зберігання інформації, що безпосередньо (напряму) підʼєднується до сервера або робочої станції. 

Підходить для невеликих компаній невеликих компаній або приватного використання, де складна інфраструктура не потрібна. Дані зберігаються та обробляються безпосередньо сервером, до якого підключено сховище, а робочі навантаження не потребують спільного доступу для кількох користувачів

Переваги:

• Не потребує складних налаштувань.
• Мінімальні затримки завдяки відсутності мережевого передавання даних і високій швидкості обробки.
• Низька вартість у порівнянні з NAS або SAN, оскільки не потрібні додаткові комутаційні пристрої.

Недоліки:

• Відсутність централізованого керування – кожен сервер працює із власним сховищем, що ускладнює адміністрування.
• Обмеження для спільного чи віддаленого формату використання даних.
• Складне масштабування – якщо потрібно більше місця, необхідно розширювати локальні сховища або переносити дані вручну.
• Менша гнучкість у порівнянні з NAS/SAN – DAS не підтримує спільний доступ до даних через мережу.

NAS (Network-Attached Storage)

NAS (Network-Attached Storage) — це мережева система зберігання даних, яка забезпечує централізований доступ до даних для багатьох користувачів і програм через локальну мережу (LAN). 

Системи NAS використовуються для зберігання файлів, резервного копіювання та архівування, роботи з мультимедіа, базами даних тощо. 

Сучасні системи NAS можуть масштабуватися шляхом додавання нових накопичувачів або об’єднання кількох NAS-серверів у кластерні рішення для підвищення продуктивності та відмовостійкості.

Переваги:

• Легке налаштування й використання.
• Централізований доступ до даних із будь-якого пристрою, підʼєднаного до мережі.
• Можливість автоматичного бекапу та відновлення даних завдяки вбудованим функціям резервного копіювання.
• Підтримка різних протоколів – сумісність із Windows, Linux, macOS через SMB, NFS, FTP тощо.

Недоліки:

• Обмеження продуктивності за умови високих навантажень.
• Залежність від мережі — мережеві збої або перевантаження можуть ускладнити доступ до даних.
• Нижча швидкість роботи в порівнянні з DAS та SAN, оскільки передача даних відбувається через мережу, а не напряму.
• Уразливість до атак через мережевий доступ (потрібні додаткові заходи безпеки, як-от шифрування та контроль доступу).

SAN (Storage Area Network)

SAN (Storage Area Network) – це високошвидкісна спеціалізована мережа, яка забезпечує доступ до блочних сховищ даних на рівні операційної системи.

Зазвичай використовується для критично важливих бізнес-застосунків, що вимагають мінімальних затримок, відмовостійкості та високої продуктивності.

SAN зазвичай застосовується в середовищах із високими навантаженнями, таких як: корпоративні бази даних (Oracle, Microsoft SQL Server), системи віртуалізації (VMware, Hyper-V, KVM), аналітичні платформи та великі обсяги даних (Big Data, AI/ML), фінансові сервіси та банківські системи.

SAN використовує мережеві протоколи зберігання (Fibre Channel, iSCSI або NVMe-oF) для підключення серверів до сховищ, що забезпечує швидкий доступ до даних без перевантаження основної мережі.

Переваги:

• Висока швидкість передавання даних і мінімальні затримки.
• Масштабованість і здатність збільшувати ємність та продуктивність.
• Високий рівень відмовостійкості.
• Підвищена безпека – ізоляція сховища в окремій мережі забезпечує кращий контроль доступу та менші ризики атак.

Недоліки:

• Висока вартість як на етапі впровадження, так і в підтримці інфраструктури (необхідне спеціалізоване обладнання та мережеві рішення).
• Можливі складнощі в адмініструванні, оскільки система потребує висококваліфікованих спеціалістів для налаштування, моніторингу та обслуговування.
• Потреба у виділеній інфраструктурі — для належної роботи SAN необхідна окрема фізична мережа, що додає витрати на обладнання та обслуговування.

Ключові виробники систем зберігання даних (СЗД)

Глобальний ринок систем зберігання даних представлений кількома відомими гравцями: IBM, Dell, NetApp, HPE.

IBM — один з лідерів у галузі зберігання даних, що пропонує рішення IBM Storage FlashSystem. Побудоване на архітектурі Flash Grid, сховище дозволяє керувати всіма підключеними системами з єдиної панелі управління, пропонує рекомендації щодо розподілення робочого навантаження на основі ШІ, забезпечує безперебійну міграцію даних між системами без переривання процесів і гарантує швидке реагування на будь-які порушення та загрози в реальному часі.

Dell пропонує лінійку продуктів, зокрема й рішення для SAN, NAS та гіперконвергентних інфраструктур. Універсальна система зберігання корпоративного класу Dell EMC PowerStore забезпечує вертикальне та горизонтальне масштабування, постійну оптимізацію та зменшення обсягів даних завдяки механізмам компресії та дедуплікації, інтелектуальне керування даними. Вбудовані механізми резервування та відновлення забезпечують високий рівень стійкості до відмов. Dell EMC PowerScale — це файлове сховище, орієнтоване на роботу з неструктурованими даними, наприклад, мультимедіа, аналітикою, ШІ, IoT. Підтримує роботу з великими масивами даних і забезпечує автоматичне балансування навантажень.

NetApp — компанія-виробник систем для управління даними, що підтримують гібридні моделі та інтеграцію з провайдерами AWS, Azure та Google Cloud. У рішеннях використовуються вбудовані технології дедуплікації та компресії для зменшення витрат на зберігання даних.

Hewlett Packard Enterprise пропонує рішення HPE Storage, що включає лінійки Nimble Storage, Alletra Storage та 3PAR з функціями детальної аналітики, протоколу доступу NVMe для зменшення затримки та збільшення пропускної здатності, а також оптимізації навантажень для віртуалізації та баз даних.

Виробники СЗД пропонують різні можливості, тож вибір конкретного постачальника та системи зберігання даних залежить від потреб бізнесу, бюджету та вимог до продуктивності під час роботи з даними.

Як вибрати систему зберігання даних: практичні поради

Якщо ви плануєте дібрати СЗД для своєї компанії, варто враховувати не тільки поточні потреби, а й плани на розширення й масштабування. Тільки в такому випадку мережа зберігання даних стане надійною основою для безперервного функціонування сервісів, оптимізації процесів, захисту інформації та зниження операційних витрат.

Ми в Netwave допомагаємо нашим клієнтам обрати та впровадити найкращі рішення для зберігання даних, орієнтуючись на потреби бізнесу та вимоги до продуктивності. Ми докладно аналізуємо задачі, які повинні виконувати СЗД, щоб дібрати правильний обсяг дискового масиву та програмне забезпечення. Наша команда надає перевагу рішенням із вбудованими безпековими функціями, як-от: контроль доступу до мережі, система ролей для адміністраторів, фільтрація потоків тощо.

Під час вибору СЗД рекомендуємо звертати уваги на такі аспекти:

• Продуктивність. Це критичний параметр для будь-яких типів СЗД, особливо якщо ви працюєте з великими обсягами інформації, які потрібно швидко обробляти. Тут варто оцінювати IOPS (input/output operations per second), пропускну здатність і типи накопичувачів.
• Інтеграція та мережевий доступ. Оцініть сумісність із поточною інфраструктурою, мережею й актуальним програмним забезпеченням (операційні системи, бази даних, віртуальні середовища). Переконайтеся, що система зберігання легко інтегрується з іншими компонентами вашої ІТ-екосистеми.
• Здатність до масштабування. Бізнес-потреби змінюються й еволюціонують, тому сучасні системи зберігання даних повинні мати можливість зростати й розширюватися паралельно з вашою компанією. Переконайтеся, що обране рішення СЗД підтримує додавання нових компонентів і нові стандарти підʼєднання, щоб уникнути дорогих апгрейдів у майбутньому.
• Сукупна вартість володіння (TCO). Оцініть бюджетні обмеження та порівняйте їх із необхідним функціоналом. Наприклад, DAS пропонує меншу початкову вартість, але може не підійти для великих мереж. Також враховуйте витрати на обслуговування, модернізацію компонентів, підтримку, розширення функцій тощо.
• Безпека рішення. Системи зберігання інформації для бізнесу повинні забезпечувати високий рівень захисту. Це може включати шифрування на рівні дисків і під час передавання, гнучкі можливості керування доступом і ролями, політики безпеки, відповідність галузевим стандартам для регульованих галузей на кшталт фінансового чи медичного сектору.

Розрахунок СЗД: як визначити необхідну ємність і продуктивність

Розрахунок СЗД повинен враховувати потреби бізнесу: обсяг поточних даних, перспективи їхнього зростання та додатковий резерв для дублювання та бекапування.

Під час розрахунку продуктивності систем зберігання даних керуйтеся таким алгоритмом:

• Проаналізуйте поточний обсяг даних, з якими працює компанія: категоризація інформації, що активно використовуються, та тієї, що можна перенести в хмари або архіви.
• Оцініть потенційні темпи зростання кількості даних в майбутньому. Наприклад, у e-commerce чи медіа показник може становити 70-100% на рік, а у юридичній компанії чи медцентрі — 20-30%. Під час врахування цього параметру горизонт планування повинен складати не 12 місяців, а 3-5 років, щоб уникнути частих оновлень.
• Подбайте про резерв. Якщо ви плануєте використовувати бекапування, варто додатково закладати 20-50% ємності для резерву.
• Оцініть типи навантажень, які переважають на підприємстві, розрахуйте IOPS (кількість операцій вводу/виводу на секунду), що визначає кількість операцій, які система має виконувати одночасно, а також оцініть пропускну здатність.

Рекомендації з обслуговування сучасних систем зберігання даних

Ефективне обслуговування системи зберігання даних підтримує її стабільну роботу та мінімізує ризик втрати даних, простої і загальні витрати.

Обслуговування СЗД включає постійний моніторинг і діагностику системи. Сучасні рішення пропонують вбудовані інструменти моніторингу, що в реальному часі стежать за продуктивністю, контролюють ключові метрики, фіксують помилки та потенційні проблемні місця. Також для цієї мети можна використовувати спеціалізовані рішення від вендорів, наприклад, VMware Aria Operations. Час від часу мережа зберігання даних потребує технічного обслуговування, що може включати заміну компонентів, техогляд системи охолодження, оновлення ПЗ контролерів і дисків тощо. 

Під час зростання бізнесу важливо проводити ревізію даних і оцінювати актуальність модернізації СЗД системи зберігання даних, щоб додати нові вузли чи перейти на сучасніші технології.

Висновок

Вибір системи зберігання даних безпосередньо впливає на стабільність операційної роботи, ефективність процесів і безпеку вашого бізнесу. Сучасні рішення СЗД пропонують широкі можливості для компаній різного розміру, головне — правильно оцінити свої поточні потреби та плани на масштабування.

Команда Netwave пропонує комплекс послуг із проєктування, впровадження та підтримки сучасних систем зберігання даних, а також послугу аудиту та оптимізації систем зберігання даних.

Ми розробимо та розгорнемо IT-інфраструктуру, що відповідає потребам і бізнес-завданням вашої компанії. Працюємо з гнучкими та масштабованими рішеннями від найкращих вендорів, що підтримують зростання й розширення вашого бізнесу, доки ви фокусуєтесь на досягненні стратегічних цілей.

Під час створення системи зберігання даних наші спеціалісти підготують перелік обовʼязкової документації (загальна функціональна схема, специфікація обладнання, опис принципу роботи тощо), а після впровадження системи ви отримаєте експлуатаційну документацію (кабельні журнали, функціональні та структурні схеми, рекомендації щодо використання тощо). Це дозволить вам чітко розуміти архітектуру системи та її компонентів, а також допоможе під час експлуатації, профілактичного обслуговування та подальшого розвитку.