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Explicação técnica Armazenamento em camadas: viabilização e desenvolvimento dos recursos de nuvem

Os discos rígidos e soluções de armazenamento em camadas da Seagate atendem às necessidades da computação em nuvem de alta densidade.

No cerne da TI legada, a hospedagem, provedores de serviços gerenciados (MSP) e nuvens são peças comuns que incluem processamento, rede e, é claro, armazenamento, que juntos viabilizam e desenvolvem os recursos de nuvem. Além disso, como uma das três principais peças da infraestrutura de computação em nuvem, o armazenamento tem um papel de multi-inquilino (multi-tenant).

Este artigo discute as mídias e os dispositivos de armazenamento em camadas para as nuvens públicas e privadas, inclusive as melhores opções de armazenamento para diferentes serviços de nuvem baseados em requisitos de funcionalidade, desempenho de aplicativos, disponibilidade, capacidade de espaço e economia. O armazenamento em camadas combina unidades de estado sólido (SSDs) e discos rígidos (HDDs).

Histórico e desafios

À medida que a adoção da computação em nuvem e do armazenamento em nuvem continua a crescer, o mesmo acontece com os desafios de possibilitar o acesso de forma segura e eficiente em termos de custos, sem deixar de satisfazer a qualidade de serviço (QoS), os acordos de nível de serviço (SLAs) e os objetivos de nível de serviço (SLOs). A computação em nuvem e o armazenamento em nuvem de um serviço público, privado ou híbrido atendem às demandas de informações e às mudanças de tecnologia correspondentes.

As pessoas e as informações têm tido uma vida mais longa e, consequentemente, o armazenamento de dados associado para proteger, preservar e servir às suas necessidades está mudando a maneira como pensamos sobre armazenamento de dados. Além de precisar de preservação e proteção de dados eficientes em termos de custos, o desempenho e a presteza dos serviços e aplicativos de informações baseados em nuvem são fatores essenciais para a escalabilidade do armazenamento em nuvem. Outros desafios empresariais e tecnológicos incluem ser capaz de fisicamente gerenciar e armazenar mais dados, com os recursos de rede e processamento associados, em um espaço determinado (footprint). O desafio é que nem todos os aplicativos ou serviços de informações apresentam os mesmos requisitos de desempenho, disponibilidade, confiabilidade, capacidade de espaço, densidade ou custo de armazenamento.

A necessidade do armazenamento em camadas

Do ponto de vista do custo, usar somente armazenamento de alta capacidade e baixo desempenho, como HDDs nearline, possivelmente atenderia às metas financeiras. O desafio, entretanto, é que algumas aplicações gerariam gargalos de desempenho. Por outro lado, usar SSDs flash NAND ultra-rápidas resultaria em um sistema com capacidade de resposta excepcional, mas o custo para sustentar dados em grande escala, usando apenas SSDs, seria simplesmente proibitivo.

A melhor solução é usar diferentes camadas de dispositivos de armazenamento instalados em servidores de computação e sistemas de armazenamento em nuvem para atender aos seus requisitos específicos. Diferentes camadas de armazenamento de dados são usadas de formas variadas por provedores de serviços e produtos de nuvem para satisfazer diversas necessidades de aplicação. O seu retorno específico sobre a inovação para o armazenamento suportar as aplicações de nuvem será medido pelo desempenho, disponibilidade, capacidade e eficiência energética do seu sistema e como esses atributos cumprem diferentes SLOs e SLAs.

O modelo histórico de acesso e uso de informações tradicionalmente incluía a criação de dados, modificação de conteúdo, concluir rapidamente o ciclo de vida produtivo e residir em uma plataforma de armazenamento como conteúdo legado. Uma vez que os dados estiverem inativos, eles poderão não ser usados novamente por muito tempo, se é que ainda serão usados. Essa tendência de manter conteúdo legado ainda existe hoje, principalmente para dados pequenos e transacionais, criando a necessidade de desenvolvimento de técnicas de redução do footprint de dados (DFR), incluindo arquivamento, compactação, desduplicação, provisionamento fino e distribuição de armazenamento em camadas.

O desafio com o conteúdo legado é que esses dados inativos ocupam um espaço de armazenamento que poderia ser usado para dados ativos. A ideia é mover os dados inativos das camadas de mídia de armazenamento premium de desempenho mais alto, como SSD ou HDDs de 15.000 RPM mais rápidos, para HDDs mais lentos, de maior capacidade, baixo consumo de energia e custo mais baixo. Ao remover os dados inativos do armazenamento de alto desempenho mais caro, esses recursos podem ser usados de modo mais eficiente, reduzindo os custos gerais de armazenamento e, consequentemente, aumentando o retorno sobre o investimento. Os dados inativos podem ser movidos para uma camada nearline ou offline de armazenamento interna ou externamente.

No modelo tradicional de ciclo de vida de dados, também existe a noção de que os dados ou as informações perdem o valor com o decorrer do tempo. Esse pode ter sido o caso no passado, mas não agora.

O novo modelo de ciclo de vida de dados pode manter ou até mesmo aumentar seu valor com o decorrer do tempo, permanecendo acessível online ou nearline. Muitos aplicativos, serviços e funcionalidades baseados na nuvem se enquadram no modelo de atividade em que os dados são criados e depois lidos, copiados, analisados, baixados e novas versões são criadas. Reconhecer os padrões de atividade é uma etapa importante no alinhamento da camada abordada da mídia de armazenamento para diferente aplicações para as nuvens públicas e privadas.

Quais são as suas opções?

O tipo ou camada específicos de armazenamento para viabilizar os seus recursos de nuvem dependerão do tipo e das classes de serviço que são fornecidos. Por exemplo, se o foco de um serviço de nuvem for oferecer recursos de baixo ou nenhum custo que não exijam muito desempenho, HDDs de alta capacidade e baixo consumo de energia são uma opção. Por outro lado, se o serviço exigir um tempo de resposta baixo (latência) e suporte a um grande número de usuários ativos, as SSDs são ideais. Isso significa que diferentes camadas de mídia de armazenamento são alinhadas e usadas para aplicar os diversos atributos daquelas tecnologias às necessidades do momento.

 

Tabela 1. Diferentes camadas de armazenamento de dados
Mídia Camada 0 Camada 1 Camada 2 Camada 3
Tipo SSD SFF e LFF SAS HDD SFF SAS 10K/15K rápido HDD SAS de alta capacidade Fita SAS e SATA
Uso Tabelas de consulta, índices, bancos de dados, arquivos de log ou registro, arquivos de VM/VDI online Arquivos ativos, tabelas de banco de dados, arquivos de VM/VDI, Web e arquivos de usuários online Nearline: arquivamento online de vídeos, fotos, backup D2D, capturas de tela Offline: backup mestre, cópia DR de ouro, arquivamento, retenção de longo prazo
Perfil Atividade de E/S muito alta, baixa latência, consolidação de E/S Atividade de E/S moderada e capacidade em espaço denso Acesso eventual de leitura, alta capacidade, baixo custo Acesso esporádico, alta capacidade, custo muito baixo
Características Atividade de E/S mais alta x combinação de capacidade de espaço de leituras e gravações Maior proporção de capacidade de armazenamento para atividade de E/S, leituras e gravações, aleatórias e sequenciais Foco em alta capacidade de armazenamento a baixo custo com acesso rápido aleatório a dados Foco em alta capacidade de armazenamento a baixo custo com acesso em lote a dados
Exemplo SSDs SAS Pulsar® HDDs SAS Savvio® 15K e 10K de 2,5 polegadas (SFF) HDDs SAS Constellation® de 3,5 polegadas (LFF) Diversas soluções de fita e fita virtual

A Seagate e o armazenamento em nuvem

A Seagate é líder no fornecimento de armazenamento corporativo e, sem nenhuma surpresa, também está no centro da infraestrutura de nuvem. Aproveitando décadas de experiência em ambientes de co-localização e serviços gerenciados de alta densidade e grande escala para empresas, instituições e governos, a Seagate leva esse conhecimento para os ambientes de nuvem pública e privada. Além da tecnologia de armazenamento líder de setor, a Seagate tem décadas de experiência trabalhando com diversos parceiros e suas respectivas soluções de armazenamento, embalagem, chassi e gabinete, processos de teste e verificação.

Como um fornecedor-chave para provedores de serviços gerenciados e de nuvem pública e privada, a tecnologia da Seagate pode ser encontrada em ambientes corporativos e centrais de dados em nuvem e nos provedores de serviços gerenciados para pequenas empresas e consumidores. Em outras palavras, a Seagate já está levando o armazenamento em nuvem e a computação em nuvem da central de dados para o seu bolso há algum tempo!

As opções de armazenamento para os ambientes de armazenamento em nuvem e computação em nuvem da Seagate incluem a família Pulsar® de SSDs de desempenho ultra-alto. Para complementar as unidades Pulsar oferecemos os HDDs de alto desempenho Savvio® 10K e Savvio 15K de 2,5 polegadas para cenários de densidade mais alta, além dos HDDs de baixo consumo de energia Constellation®, que aceitam uma configuração com vários terabytes.

A Tabela 2 mostra como e onde a Seagate promove o armazenamento em nuvem e a computação em nuvem pública e privada. Além disso a Seagate trabalha com diversos parceiros para ajudar a produzir soluções de nuvem pública, de nuvem privada, MSP e co-localização.

Tabela 2. Como a Seagate promove a nuvem

Central de dados: pública, privada, híbrida Empresarial Pessoal
Computação em nuvem Armazenamento em nuvem Nuvem pessoal
Combinação de alto desempenho e capacidade Boa relação custo-benefício, alta capacidade, economia de energia Armazenamento local e em nuvem Armazenamento local e em nuvem
Pulsar® (SSD), discos Savvio®15K e Savvio 10K de 2,5 polegadas com desempenho otimizado Discos Constellation® e Constellation ES de capacidade otimizada BlackArmor® NAS Armazenamento em rede GoFlex® Home, armazenamento pessoal Backup Plus e armazenamento móvel e sem fio Satellite™

Resumo e próximos passos

Muitos tipos de serviços e produtos de nuvem estão disponíveis para atender a necessidades de aplicação e informação. Se você estiver projetando ou construindo a sua própria infraestrutura de serviço em nuvem ou privada e tiver que estabelecer que tipo de produto usar, algumas decisões com relação aos recursos devem ser tomadas e devem ser tomadas de acordo com um determinado custo. O armazenamento de dados em camadas satisfaz as necessidades dos serviços de informações e aplicações quando características de desempenho, disponibilidade, capacidade de espaço, segurança e economia são importantes. A Seagate entende e sabe usar o conhecimento em armazenamento de dados no ambiente de computação de alta densidade e TI corporativo para os ambientes de nuvem e a tomada de decisões.

Saiba mais sobre os tópicos de armazenamento em nuvem e computação em nuvem na Central de soluções.

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