Каждый, кто сталкивался с потерей данных, будь то поломка жесткого диска, неполадки в сети или отключение облачного сервиса, осознает важность надежного доступа к данным, а также необходимость их резервного копирования и восстановления в случае потери. Мы всё больше зависим от цифровой информации, поэтому ее хранение, передача и управление ею становятся все более значимыми. А после раскрытия Сноуденом программы PRISM частные лица и организации будут рассматривать дополнительные способы защиты своих данных от нежелательных «взглядов».
К началу 2014 года общее количество информации, хранящейся в цифровом виде на разных носителях, больше, чем когда-либо. В этой статье мы рассмотрим основные тенденции в области хранения данных, претерпевающей значительные изменения.
Рост количества информации
В декабре 2012 года IDC и EMC оценили размер цифровой вселенной(объем всех цифровых данных, созданных, воспроизведенных и потребленных в течение года) в 2 837 экзабайт(ЭБ), а по прогнозам эта цифра вырастет до 40 000 ЭБ в 2020 году – время удвоения составляет около двух лет. Один экзабайт равен 1024 петабайт(ПБ), миллиону терабайт(ТБ), или миллиарду гигабайт(ГБ). Это значит, что в 2020 году, согласно IDC и EMC, объем информации на планете составит более 5200 ГБ на человека.
Такой рост явно требует огромного аппаратного ресурса для хранения всей информации до тех пор, пока она необходима, и дальнейшее помещение части данных в архив. IDC считает, что ежегодные поставки аппаратных мощностей для хранения данных вырастут примерно с 22 000 ПБ в 2013 году до чуть более 90 000 ПБ в 2016:
Тенденции в сфере хранения
Нет ничего удивительного в растущем объеме информации и увеличении емкости систем хранения. Однако существуют и другие важные тенденции, с которыми придется считаться IT-менеджерам в 2014 году: большая часть данных «мигрирует» на сторонние облачные сервисы; управление системами хранения данных станет более эффективным, благодаря применению таких методов, как виртуализация, дедупликация, технология thin provisioning и автоматическое многоуровневое хранение; появление новых технологий в обычных системах хранения.
Прежде, чем мы рассмотрим эти тенденции, давайте обратим внимание на те проблемы, которые они должны решить. Ведущий поставщик оборудования для хранения данных EМС опубликовал ежегодный доклад(с 2006 года) – «Управление хранением: тенденции, проблемы и функции(2013-2014 гг)». Вот что показал опрос IT-специалистов более 800 организаций, проведенный в 2013 году:
Источник: Managing Storage: Trends, Challenges, and Options (2013-2014). (EMC, 2013)
Также предсказуемой является потребность в проектировании, развертывании, резервном копировании, восстановлении и архивировании всех новых данных. Более показательным изменением в индустрии хранения станет «головная боль» всех руководителей и IT-специалистов: необходимость обоснованного принятия новой общей стратегии хранения данных.
Многие из этих стратегических направлений становятся очевидны, если посмотреть на рост популярности некоторых из них в 2012-2013 годах: внешнее облачное хранение (рост — 100%, с 4 до 8% от общего объема); инфраструктура для анализа больших объемов данных(рост – 43%, от 7 до 10%); проектирование, развертывание и управление системами хранения в виртуальной среде(рост – 19%, от 31 до 37%). Обратите внимание, что популярность первых двух способов быстро растет, но остается низкой в общем рейтинге. Отметим также, что немалым беспокойством для IT-менеджеров является отсутствие квалифицированных специалистов в сфере облачного хранения.
Облачное хранение
Потребители с энтузиазмом приняли услуги сервисов облачного хранения данных, таких как Dropbox, Box, SkyDrive и Google Drive, прежде всего из-за их удобства и низкой стоимости(все они работают по модели «freemium»). Организации, хотя и были привлечены перспективой экономии средств, оказались более осторожными, ссылаясь на сомнительную безопасность таких систем, сложность «миграции» данных в облако, недостаточную производительность, неподходящие правила управления данными и отсутствие необходимых навыков у IT-отдела.
В результате большинство сервисов облачного хранения нацелились на вторичное резервное копирование и архивирование данных, оставив на втором плане обеспечение передовых услуг, таких как обработка транзакций, пакетная обработка данных, веб-сервисы и высокопроизводительные вычисления и аналитику. Это вполне можно изменить, но поучительная история провайдера облачных систем Nirvanix подчеркивает необходимость тщательного планирования при переносе данных предприятия в облако.
Компания Nirvanix, основанная в 2007 году, была одним из ведущих американских провайдеров частных, государственных и гибридных систем облачного хранения. В сентября 2013 года компания неожиданно сообщила своим клиентам, среди которых были такие крупные партнеры, как IBM, Dell и HP, что у них есть две недели(впоследствии срок продлили до месяца) на перенос своих данных в другую службу. Помимо демонстрации опасности размещения всех данных в одном облачном сервисе, крах Nirvanix показал, что загрузить большой объем информации в облако в течение длительного времени – это одно, а переместить всё это в другое место при ограниченных сроках и пропускной способности – совсем другое.
Одним из последствий таких банкротств, какое произошло с Nirvanix, станет, вероятно, склонность предприятий к лидерам в области облачного хранения: Amazon, Microsoft, Google, Rackspace и Terremark. Также возникает спрос на соглашение об уровне обслуживания(SLA), которое позволяет переносить данные между различными провайдерами в случае необходимости.
Из-за этих проблем отдельные программные и аппаратные устройства, находящиеся в корпоративной сети и передающие данные между сетевыми протоколами и архитектурами хранения разных провайдеров, также перенесут некоторые изменения. Одним из последних продуктов в этой области является межоблачное хранение от IBM(InterCloud Storage, или ICStore). Компания описывает его как «программный инструментарий для хранения, который обеспечивает простой клиентский интерфейс и надежный перенос данных между разными провайдерами, сохраняя их в тайне и безопасности».
Управление данными на собственном оборудовании
Несмотря на то, что некоторые компании двигаются в направлении облачного хранения, трендом, согласно обзору EMC, является переход от традиционных невиртуальных сред к объединенным виртуальным. Данные EMC показывают, что на последние приходится больший объем данных, причем точка перегиба наступила в 2012 году:
Источник: Managing Storage: Trends, Challenges, and Options (2013-2014). (EMC, 2013)
Данный обзор также демонстрирует, что внутреннее частное облачное хранение обгонит традиционное размещение к концу 2016 года, а внешнее облачное хранение останется на четвертом месте в обозримом будущем.
Эти шаги к объединению и виртуализации являются частью общей тенденции по увеличению эффективности центров хранения данных, которое учитывает возрастающие объемы информации и необходимость сокращения расходов на ее хранение. Такие методы, как дедупликация (хранение только одной копии файла и замена повторяющихся файлов указателями), технология thin provisioning (максимизация производительности ресурсов через создание логических единиц из общего пула) и автоматическое многоуровневое хранение(перемещение данных между различными типами хранения для оптимизации пространства, производительности и стоимости) вносят свой вклад в общий процесс.
Новые технологии хранения
Хотя жесткий диск используется с 1956 года, он все еще остается популярным. С тех пор появились и многие другие устройства с низким энергопотреблением и высокой производительностью, которые сейчас становятся доступными для широкого применения на предприятиях.
Специалисты в области хранения отметили, что в 2013 году flash технологии стали обычным элементом в серверах хранения данных, в том числе гибридных. Данная технология до сих пор является слишком дорогой, однако создание корпоративного класса твердотельных накопителей на основе потребительского класса MLC flash(многоуровневые ячейки) привело к снижению ее стоимости. Например, в центре хранения Dell Compellent 6.4 используются два или три уровня данных, которые работают с разными накопителями: SLC flash(одноуровневые ячейки), MLC flash, жесткий диск — самый медленный и самый дешевый.
На рынке flash технологий происходит большая встряска с участием как новичков(Fusion-io и Violin Memory), так и ведущих производителей устройств хранения(EMC, NetApp). В 2014 году ожидается значительный подъем производства в этой области.
Жесткие диски
Отношение цена/производительность делают жесткий диск «рабочей лошадкой» облачных провайдеров, приобретающих эти устройства ежегодно в огромных количествах. Падение цены на единицу объема памяти в течение последних десятилетий просто поражает: от 437 500$ за гигабайт в 1980 году до 0,05$ в 2013-м(по данным statisticbrain.com). Вот некоторые данные от провайдера Backblaze, которые также показывают влияние наводнения в Таиланде в октябре 2011 года на цены и поставки жестких дисков:
Новые технологии также призваны продлить срок службы жестких дисков. К ним относятся Shingled Magnetic Recording (SMR), которая использует дублирование информации для удвоения плотности записи и вмещает 3 трлн. бит на один квадратный дюйм. SMR диски высокой емкости лучше всего подходят для резервного копирования, архивирования и редко используемых данных(так называемое «холодное» хранение), которые характеризуются последовательной записью и случайным порядком чтения, а не произвольной сменой циклов чтения/записи. Следовательно, SMR диски, скорее всего, будут использоваться в корпоративных и облачных центрах хранения, но не в клиентских устройствах.
Наполненные гелием жесткие диски являются еще одним изобретением, которые призваны продлить жизнь вращающегося диска. Поскольку плотность гелия составляет только 14% от плотности воздуха, то вращающиеся пластины встречают меньшее сопротивление, а значит можно уменьшить мощность управляющего ими мотора. Это в свою очередь позволяет увеличить количество пластин в корпусе стандартного размера – семь против пяти. Высокая емкость и маломощные приводы – это именно то, что нужно для эффективной организации хранения данных. Недавно компания HGST начала поставку первого гелиевого диска — Ultrastar Не6.
Оптический диск
Среди других технологий, которые могут прожить значительно дольше, чем считалось ранее, «1000-летний» M-DISC от компании Millenniata. Этот оптический DVD диск емкостью 4,7 ГБ записывает данные, создавая на своей поверхности углубления. Он не зависит от температуры, влажности и солнечного света(в отличие от обычных оптических носителей, которые используют органические красители в записывающем слое). M-DISC отлично подходит для однократной записи и долгосрочного хранения информации.
M-DISC удобнее современных DVD дисков, однако не любой носитель можно перезаписать на него(список совместимых носителей приводится на сайте Millenniata). Комплект из 10 дисков стоит 29,99$, что соответствует стоимости 0,638$ за гигабайт.
Магнитная лента
Другой носитель, используемый уже на протяжении десятилетий, — это магнитная лента. Как и с жестким диском, некоторые недавние события должны удержать ее популярность в эпоху облачных вычислений. Магнитная лента доступна, долговечна, надежна и обладает низким энергопотреблением, что сделало ее часто используемой для резервного копирования и архивации, но доступ и управление файлами на ленте остаются медленными и запутанными по сравнению с жестким диском. Однако все может поменяться с развитием технологии – ленты LTO-6 шестого поколения вмещают до 2,5 ТБ информации, а скорость передачи данных составляет 160 МБ/с; компанией IBM уже создана система LTFS(Linear Tape File System), которая значительно облегчает доступ.
Привод считывает данные без сканирования всей ленты, что делает доступ к информации более эффективным и быстрым. (Рисунок: Spectra Logic)
Выпущенная в 2010 году, система LTFS имеет отдельный раздел на ленте для хранения метаданных, что обеспечивает совместимость и взаимодействие с Linux, Mac OS X и Windows. Такие технологии, как LTFS должны сделать управление данными проще и помочь организовать совместное хранение с использованием flash, жестких дисков и магнитных лент для увеличения экономической и рабочей эффективности хранения, что и является главной целью поставщиков такого оборудования.
Прогноз
Спрос на услуги хранения может только увеличиться, так как растет число цифровых устройств и форматов данных. Это увеличивает популярность технологий, стимулирующих эффективность хранения за счет повышения емкости и производительности, снижения энергопотребления и стоимости. Увеличение объемов информации и необходимость их хранения для возможного использования в будущем также подчеркивают важность долгосрочного резервного копирования, восстановления и архивации данных.
Эти приоритеты очевидны при анализе опроса компании EMC, которая попросила IT-менеджеров и специалистов определить наиболее важные технологии хранения информации для их организаций. Резервное копирование, восстановление и архивация возглавили список, однако повышение эффективности(автоматическое многоуровневое хранение и виртуализация) находятся тоже не на последнем месте:
.png)
Источник: Managing Storage: Trends, Challenges, and Options (2013-2014). (EMC, 2013).
Хотя flash накопители имеют относительно низкий рейтинг, опрос показал, что 56,5% респондентов применяют эту технологию, что делает ее мейнстримом.
Жесткий диск HPE MSA 2.4TB R0Q57A
