Облачное хранение: баланс между стоимостью, плотностью и скоростью доступа

Что такое облачное хранение?

Облачное хранение — это хранение данных в частной, публичной или гибридной облачной инфраструктуре. Частные облака основаны на локальных серверах, которыми пользователь или компания управляет для собственных целей, а публичные облака предоставляются поставщиками облачных услуг (CSP), такими как Amazon Web Services, Google Cloud и Microsoft Azure. CSP предлагают широкий спектр услуг облачного хранения, и эту модель обычно называют хранение как услуга (STaaS). В гибридных и мультиоблачных моделях пользователь или компания сочетает свое локальное облако с облачными предложениями STaaS от CSP. В гибридном сценарии желательно, чтобы частная и публичная инфраструктуры были совместимыми, поскольку это упростит перемещение данных между двумя решениями.

Обычные пользователи и компании малого бизнеса также подразумевают под облачным хранением использование таких приложений, как Microsoft OneDrive или Dropbox, для хранения файлов онлайн и доступа к ним с любых устройств, подключенных к Интернету. Компании малого бизнеса и пользователи домашних офисов также могут приобрести сетевое хранилище (NAS), которое иногда называют медиа-сервером и которое представляет собой выделенный частный сервер для хранения данных. Устройства NAS обычно содержат несколько накопителей, в числе которых могут быть как жесткие диски для экономичности, так и твердотельные накопители (SSD-накопители) для быстрого доступа к данным и энергоэффективные процессоры, такие как Intel® Celeron®.

Преимущества облачного хранения

Облачное хранение привлекательно для бизнеса, потому что арендовать ресурсы публичного облака дешевле, чем развертывать новую инфраструктуру, для чего требуются существенные капиталовложения. Однако сохранение данных в инфраструктуре частного облака все равно приносит выгоду и другие преимущества. Некоторые организации должны соблюдать требования законодательства или политик конфиденциальности в отношении хранения данных, и частная облачная инфраструктура дает необходимый уровень контроля для соблюдения этих требований. Облачные хранилища также дают организациям и индивидуальным пользователям дополнительные преимущества портативности данных. Доступ, выгрузка и загрузка файлов возможны с любого подключенного к интернету устройства, где бы оно ни находилось.

Типы облачного хранения

Существует три основных типа облачного хранения. Знание различий между этими типами поможет принимать информированные решения при планировании частной облачной инфраструктуры или навигации по различным предложениям от поставщиков STaaS.

• Блочное хранение разделяет данные на блоки и распределяет их между средами хранения в зависимости от того, где можно более эффективно разместить данные. В этом типе хранения используются ресурсы, абстрагированные от аппаратного обеспечения, так что он оптимально подходит для облачной среды. Поскольку этот тип хранения данных обеспечивает возможность быстрого доступа, он хорошо подходит для важных систем данных и бизнес-операций. По стоимости этот тип хранения обычно дороже, чем другие типы хранения данных.
• Файловое хранение организует данные в иерархию каталогов с возможностями чтения и записи. Большинство пользователей привыкли использовать этот тип хранения на ПК в таких приложениях, как OneDrive, и на устройствах NAS в компаниях малого бизнеса и домашних офисах. Общая характеристика хранения файлов — возможность создания, чтения общего доступа и удаления файлов через простой интерфейс. Данные организованы в логическую структуру, и пользователи могут легко найти то, что им требуется. Однако здесь есть и минусы, поскольку при добавлении данных иерархия становится более сложной, а управление — более затруднительным. Файловое хранение идеально подходит для ситуаций, когда требуется передавать данные или предоставлять другим пользователям доступ к ним.
• Объектное хранение — это самый экономичный способ хранения данных. При объектном хранении данные преобразуются в объекты и им присваиваются метатеги, что позволяет системе распознавать и извлекать их в любое время. Другие интерфейсы определены не строго, но они легко горизонтально масштабируются, так что вы можете расширять пул хранения без ограничений. Объектное хранение идеально подходит для неструктурированных данных, в том числе для больших мультимедийных файлов или наборов данных.

Облачная миграция

Облачная миграция — это процесс перемещения рабочих нагрузок и данных между инфраструктурой частного облака и системами поставщика публичного облака (CSP). Также это понятие описывает перемещение рабочих задач и данных между публичными облаками. В облачной миграции присутствуют два элемента: миграция данных, связанных с вычислительными задачами, и миграция самих данных. Последняя задача обычно выполняется посредством архивирования данных или облачного резервного копирования.

Вычислительные задачи более тесно связаны с платформами, которые использует организация. Например, если организация использует только VMware, ей потребуются эти инструменты при переносе вычислительных задач в облако другого поставщика. Если организация использует Kubernetes, она будет зависеть от соответствующего набора инструментов.

Безопасность облачной системы хранения данных

Безопасность облачного хранения в основном зависит от того, кому предоставляется доступ к данным и какой тип доступа им предоставляется (чтение, запись и т. д.). Также важно различать случаи, когда организация просто хранит данные (холодные данные), и случаи, и когда эти данные регулярно используются (теплые или горячие данные). В случае частого доступа к данным организациям следует рассмотреть возможности защиты данных при перемещении и во время использования. В подобных случаях кэш-память процессора и системная память могут стать потенциальными объектами для атаки.

При взаимодействии с поставщиками услуг хранения в публичном облаке организациям нужно будет учитывать следующее:

• Кому из сотрудников организации потребуется доступ к данным, как часто будет осуществляться доступ, кто контролирует уровень разрешений пользователей, у которых имеется доступ?
• Применяют ли пользователи, имеющие доступ, лучшие практики безопасности, такие как надежные пароли или использование двухфакторной аутентификации? Это особенно важно для компаний малого бизнеса и индивидуальных пользователей.
• Следует ли компании учитывать требования каких-либо политик или регламентов в отношении хранения данных и соблюдения конфиденциальности? Например, это может быть закон Сарбейнса-Оксли дял финансовых учреждений или HIPAA для организаций в сфере здравоохранения.
• Станет ли сложнее обеспечивать безопасность данных и разрешениями при увеличении объемов хранения? Если да, то как может компания или поставщик облачных услуг избавиться от этих сложностей?

Резервное копирование и восстановление в облаке

Организации, которым нужны возможности резервного копирования и восстановления в облаке, могут выбирать из разных типов хранения в разных ценовых категориях. Разница в цене зависит от того, насколько быстрым должен быть доступ к данным. Резервные системы горячих или теплых данных стоят дороже, но обеспечивают ускоренный доступ и улучшенное быстродействие.

Устройства NAS обычно используются в небольших компаниях или домашних офисах для резервного копирования и аварийного восстановления. Сервер NAS — это недорогой вариант для резервного копирования холодных данных просто с целью обеспечить избыточность на случай неисправности основных систем. Такие приложения, как OneDrive и Dropbox, играют ту же роль, но вместо инвестиций в покупку оборудования пользователям нужно вносить ежемесячную плату, размер которой зависит от того, сколько данных им требуется хранить.

Также можно комбинировать разные уровни хранения в зависимости от требований к доступу к данным или SLA. Это позволяет рациональным компаниям экономить на хранении CSP. Для регулярного ежедневного резервного копирования можно использовать теплые или горячие системы хранения, чтобы резервные копии можно было быстро восстановить с минимальным временем простоя. Для полномасштабных резервных копий или архивных записей на случай аварийного восстановления можно использовать холодные системы хранения.

Облачное хранение с использованием продукции Intel

Корпорация Intel предлагает широкий спектр аппаратных и программных технологий, расширяющих возможности облачного хранения для частной и публичной инфраструктуры.

• Intel® Software Guard Extensions (Intel® SGX) обеспечивает аппаратное шифрование для защиты данных в памяти.
• Технология Intel® Optane™, используемая в энергонезависимой памяти Intel® Optane™ и SSD-накопителях Intel® Optane™ обеспечивает быстрый доступ к горячим системам хранения, помогая обеспечить высокий уровень обслуживания.
• Intel® Virtual RAID on CPU (Intel® VROC) с ускорением кэш-памяти и постоянным буфером записи позволяет использовать технологию RAID без отдельного RAID-контроллера или резервного аккумуляторного устройства (BBU), снижая тем самым сложность и стоимость платформы.
• SSD-накопители Intel® для ЦОД имеют буферы на случай отключения питания, где сохраняются передаваемые данные на случай выхода системы из строя.
• Технология NVMe в продвинутых SSD-накопителях для ЦОД использует интерфейс PCIe, располагая данные ближе к процессору для расширения возможностей ввода-вывода.
• Комплект Storage Performance Development Kit (SPDK) помогает оптимизировать производительность ПО для хранения и повысить скорость ввода-вывода при использовании технологии Intel® для сетевых решений и решений хранения.
• Intel® Intelligent Storage Acceleration Library (Intel® ISA-L) — библиотека, включающая функции криптографического кэширования, кодирования удаления и другие функции для оптимизации производительности и эффективности хранения с процессорами Intel®.

Системные интеграторы знакомы с этими предложениями, которые помогают создавать частные облачные инфраструктуры для бизнеса. Обычно CSP говорят об этих возможностях в своих маркетинговых материалах, но могут не уточнять конкретные компоненты или технологии, используемые в их инфраструктуре. Понимание технологии, лежащей в основе облачного решения хранения, поможет вам лучше сопоставить рабочие задачи с предложениями и оптимизировать расходы.

Подходящая инфраструктура хранения

Стратегический подход к хранению данных окупается. Публичные облачные предложения STaaS отлично подходят, чтобы избежать высоких затрат на покупку нового оборудования, а вложения в частное облако дают больше контроля, необходимого для соблюдения нормативных требований. Правильное распределение ресурсов хранения для горячих, теплых и холодных данных также поможет снизить расходы. Определенные системы облачного хранения могут оказаться дороже, что зависит от требований к частоте и скорости доступа к хранимым данным. Правильный подбор аппаратного обеспечения или услуг может помочь существенно сэкономить на стоимости владения, освобождая больше ресурсов для развития и других проектов.