Хранилище данных ЭА, использование различных носителей данных

Версия для печати

Содержание

1. Хранилище данных ЭА, использование различных носителей данных
2. Введение
3. Виды носителей данных
4. Преимущества оптических носителей данных
5. Виды оптических носителей данных
6. Виды роботизированных систем записи и хранения данных
7. Роботизированные CD/DVD библиотеки
8. Программное обеспечение систем хранения данных
9. Выводы

Электронный архив: Хранилище данных

Хранилище данных ЭА, использование различных носителей данных

Введение

Хранилище данных - специализированная техническая система, предназначенная для хранения данных на электронных носителях.

Хранилище данных включает в свой состав следующие компоненты:

1. Носитель данных
2. Аппаратное обеспечение
3. Программное обеспечение

Применяемый в хранилище носитель данных определяет требования к аппаратному и программному обеспечению хранилища и, тем самым, является основой классификации хранилищ данных.

В данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы, связанные с носителями и хранилищами данных:

1. Виды носителей данных
2. Оптические носители данных как оптимальные для применения в ЭА
3. Роботизированные библиотеки как базовое аппаратное обеспечение хранилищ данных ЭА
4. Программное обеспечение роботизированных библиотек

Виды носителей данных

Основные типы физических носителей, используемых для хранения данных:

1. Магнитный (жесткий) диск: HDD
2. Оптический диск: CD, DVD, MO
3. Магнитная лента

Магнитные диски (HDD, Hard Disk Drive)

Основной накопитель, используемый для хранения данных. Возможность объединения в массивы как внешние, так и внутренние, горячая замена носителей, объединенных в массив. Изменяемый носитель по своей сути, поэтому идеально подходит для оперативного хранения данных любых типов.

1. Технология "сплошной" перезаписываемой магнитной поверхности:
2. Необходимость резервирования данных
1. Способность каскадирования в единый ресурс, RAID массивы
2. Быстрый доступ на чтение и запись
3. Внутреннее устройство, несовместимость форматов
4. Высокие эксплуатационные расходы

Идеален для текущей работы и оперативного хранения данных.

Оптические диски (МО, DVD)

CD в рамках данного курса не рассматриваются, как уступающие DVD по любым параметрам в задачах архивного хранения.

При использовании в роботизированных накопителях идеальны для долгосрочного архивного хранения больших объемов данных (файлы, e-mail, Oracle read-only tablespaces) и для расширения жестких дисков и массивов. Физические свойства этих носителей, а также механизмы контроля записи и диагностики состояния оптических дисков обеспечивают надежное хранение ценных данных в течение десятков лет.

Применение технологий однократной записи с защитой данных от удаления и модификации

1. Автономные, энергонезависимые носители
1. Срок жизни до 100 лет
2. Нет необходимости резервирования данных
3. Средняя скорость доступа на чтение-запись
2. Преемственность форматов
3. Низкие эксплуатационные расходы

Идеальны для долгосрочного хранения данных.

Магнитные ленты

Проверенное средство для резервного копирования информации с первичных накопителей на жестких дисках. Причина: магнитные ленты обладают высокими показателями скорости передачи данных, что позволяет достаточно быстро записать резервную копию файловой системы размером в несколько десятков гигабайт и при необходимости произвести восстановление данных из хранящейся копии. При решении отдельных специализированных задач роботизированные накопители на магнитной ленте могут использоваться как архив для очень больших файлов и как расширение файловых систем со сравнительно небольшим количеством файлов большого объема (цифровые архивы видеоматериалов).

1. Технология перезаписываемой магнитной ленты
1. Последовательный доступ на чтение-запись
2. Автономные, энергонезависимые носители
3. Недолговечность
2. Высокая скорость передачи данных
3. Несовместимость прошлых форматов
4. Высокие эксплуатационные расходы

Идеальны для хранения резервных копий.

Сферы применения различных видов носителей данных.

1. Текущая работа с данными, оперативное хранение изменяющейся информации - применяются HDD, резервирование - лента.
2. Архивное (долгосрочное) хранение - применяются HDD, оптические носители, ленты

В современных информационных системах, где накопленные данные являются наиболее ценным активом, системы оперативного и долгосрочного хранения должны быть связаны и прозрачно интегрированы друг с другом.

Преимущества оптических носителей данных

Различные подходы к решению задачи хранения.

Следует различать подходы к организации хранения данных для различных задач. С некоторой долей условности можно выделить два больших направления: оперативное хранение и архивное хранение.

В то время, как администратору небольшой сети это кажется излишеством, при увеличении суммарного объема данных порога в 1 ТБ приходит осознание того, что львиная доля данных хранится статично и доступ к ним осуществляется крайне редко. Хранение массива архивных данных в оперативной системе хранения значительно снижает ее производительность и приводит к большим накладным расходам по резервированию всего объема данных.

Выход в применении надежных, экономичных и достаточно быстрых оптических носителей и создание на их основе архивного хранилища данных. Применение оптических дисков однократной записи позволяет создать недорогой и бесконечно масштабируемый архив данных. Удаление и изменение данных, уже записанных в архив, полностью исключается. На основе перезаписываемых оптических носителей можно прозрачно расширять жесткие диски оперативных систем хранения, таким образом, обеспечивая автоматическое управление жизненным циклом данных, от создания и активного периода, до автоматического перемещения файла в архив с сохранением доступа для пользователей и приложений.

Преимущества оптических носителей в архивном хранении в сравнении с HDD:

1. долговечность,
2. сохранность данных в случае механических или электрических отказов,
3. низкая стоимость хранения 1ГБ,
4. защита от удаления и модификации данных на физическом уровне,
5. низкие эксплуатационные расходы,
6. низкие требования к среде хранения,
7. возможность организации надежного off-line архива

Преимущества оптических носителей в архивном хранении в сравнении с магнитными лентами:

1. долговечность,
2. произвольный доступ пользователей к данным на носителях, возможности быстрого доступа и параллельной обработки,
3. низкие эксплуатационные расходы,
4. преемственность и совместимость форматов,
5. не требовательны к среде хранения, низкая стоимость содержания OFF-LINE архива.

Виды оптических носителей данных

В настоящее время в системах хранения применяется два основных типа оптических носителей: DVD и MO.

1. МО
1. МО перезаписываемые
2. МО WORM (для однократной записи)
3. UDO (поставки начинаются с конца 2003 года)
2. DVD
1. DVD-RAM (перезаписываемые)
2. DVD-R (для однократной записи)
3. DVD-RW, DVD+R, DVD+RW (не применяются в системах хранения, только в ПК)

МО - перезаписываемые магнитооптические диски.

WORM - магнитооптические диски однократной записи.

DVD-RAM - перезаписываемый диск. Применяется в роботизированных накопителях. Поставляется в картриджах и без картриджей.

DVD-R - диск однократной записи. Применяется как в роботизированных накопителях, так и в настольных системах

Виды роботизированных систем записи и хранения данных

Виды роботизированных библиотек.

1. CD/DVD накопители
2. МО/WORM накопители
3. Ленточные накопители (LTO, SDLT, AIT, 9840 и т.д.)

Роботизированные CD/DVD библиотеки.

Производители роботизированных CD/DVD библиотек применяют следующие типы приводов: CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RAM.

Приводы для дисков DVD+R, DVD-RW и DVD+RW на сегодняшний день применяются только в настольных компьютерах.

Преимущества:

1. Сравнительно недорогие
2. Надежные
3. Преемственность поколений
4. Развивающаяся технология

Роботизированные MO библиотеки.

Производители роботизированных MO-библиотек применяют приводы для чтения и записи носителей в картриджах 5.25” и 12”. Носители могут быть перезаписываемыми и одноразовой записи.

Преимущества:

1. Надежные
2. Высокие скорости передачи данных
3. Развивающаяся технология
4. Стандартный архивный носитель для многих организаций

Роботизированные ленточные библиотеки.

Производители ленточных библиотек применяют огромное количество принципиально различных форматов (SDLT, DLT, LTO, AIT, 8mm DAT, 9840).

Как правило, ленточные накопители применяют в системах резервного копирования вследствие высокой скорости записи на носители. Однако невозможность последовательного доступа делает неэффективным использование ленточных накопителей для архивного хранения большого количества файлов стандартных размеров (< 100MB).

Ленточные накопители могут эффективно применяться для архивного хранения файлов большого размера (цифровое видео, картографические данные высокого разрешения). Тем не менее, надо учитывать, что производители не гарантируют длительной сохранности ленточных носителей, особенно при их интенсивном использовании.

Свойства:

1. Недорогие
2. Сравнительно недолговечные
3. Высокие скорости передачи данных
4. Последовательный доступ
5. Основное применение - backup

Роботизированные CD/DVD библиотеки

Устройство роботизированной библиотеки

Устройство роботизированной библиотеки рассмотрим на примере накопителя Элар НСМ 6000, входящего в серию накопителей Элар НСМ.

CD/DVD-накопитель ЭЛАР НСМ 6000 представляет собой робот, который меняет диски в одном или более приводах, сначала извлекая диски из встроенных магазинов (кассет по 15 или 50 дисков в каждой), а затем убирая их обратно.

1. Максимальное количество дисков в накопителе - 605 штук.
2. Максимальная емкость - 5.5 Тб.
3. Смена носителя в приводе - 6 сек.

Внутри корпуса накопителя реализован роботизированный механизм, устройства для чтения и записи оптических дисков (CD/DVD), магазины с различным количеством слотов (15 или 50) для хранения дисков.

Составные части:

1. Приводы. Устройства для работы с компакт-дисками, предназначенные для чтения/записи информации на стандартные 120-мм компакт-диски различных форматов. В настоящем накопителе могут применяться приводы следующих типов: DVD-ROM/DVD-RAM/DVD-R/CD-R. Применяемые в накопителях ЭЛАР НСМ приводы имеют специальную конструкцию, и не могут быть использованы в другом оборудовании. При произведении модернизации (upgrade) накопителя или замене приводов могут использоваться только специальные приводы для ЭЛАР НСМ.
2. Робот-манипулятор. Представляет собой лифт вертикального перемещения, производящий замену дисков в одном или более приводах, извлечение и возврат дисков из кассет и магазинов, доставку дисков из приёмного лотка до свободного дискового слота или привода.
3. Панель управления. Посредством панели управления возможно производить диагностику накопителя, изменять внутренние установки, производить ручную выгрузку дисков и выемку съёмных дисковых магазинов, просматривать log-файлы (в случае сбоя в работе), производить ряд регламентных и профилактических работ.
4. Сменные магазины. Дисковые магазины по архитектуре являются идентичными дисковым кассетам накопителя за исключением двух особенностей:
1. Дисковые магазины имеют специальный идентификационный чип, позволяющий накопителю распознавать отдельно взятый магазин как уникальный, со своим уникальным набором дисков
2. Дисковые магазины имеют вместимость до 15 дисков, в то время как обычные дисковые кассеты бывают как по 15, так и по 50 дисков.
5. Флиппер (Capacity Doubler) - опциональное встраиваемое устройство для переворачивания дисков. Флиппер представляет собой модуль с кареткой для дисков (аналогичной лифту), переворачивающей двухсторонние диски на другую рабочую поверхность (отличную от изначальной). Использование двухсторонних носителей без флиппера невозможно. Устанавливается, как и привод, на место дисковой кассеты, вычитая 15 слотов из общего дискового объёма.

Области применения СХД на основе роботизированных накопителей:

1. Архивация и долгосрочное хранение с обеспечением доступа
2. Расширение дисковых массивов (HSM системы)
3. Доступ к коллекциям CD/DVD дисков (только чтение)
4. Хранение резервных копий электронных документов

Программное обеспечение систем хранения данных

Программное обеспечение систем хранения данных включает в себя различные типы ПО, основные их которых следующие:

1. Программы управления роботизированными библиотеками (напр. Point)
2. Программы организации интегрированных хранилищ данных (напр. OTG)
3. Системы управления архивами (Saperion)

Выводы

1. Для задачи архивного хранения данных наиболее эффективным является использование оптических дисков
2. Система хранения данных представляет собой комбинацию из роботизированных библиотек, RAID-массивов и ленточных накопителей, где основной носитель - DVD
3. Эффективное использование преимуществ разных типов носителей и технических средств достигается с помощью специализированного ПО

Версия для печати