Przetwarzanie i przechowywanie danych w chmurze stało się preferowaną formą dostarczania informacji i funkcji online. Podczas gdy niektóre serwisy chmurowe skupiają się na dostarczaniu klientom szerokiej gamy usług i funkcji, takich jak zakupy on-line, poszukiwanie informacji, media społecznościowe, rozrywka i ochrona ważnych dokumentów cyfrowych, inne tego typu serwisy skupiają się na spełnianiu potrzeb małych firm, dużych przedsiębiorstw, organów państwowych i innych instytucji.

Pewne serwisy chmurowe bezpłatnie udostępniają konsumentom zasoby pamięci masowej, inne stosują różnego rodzaju opłaty abonamentowe. Istnieją również tak zwane chmury prywatne należące do i kontrolowane przez daną organizację, które zapewniają bezpieczną sieć służącą do wymiany istotnych programów i danych. Na przykład szpitale mogą decydować się na publiczne usługi archiwizacji elektronicznej dokumentacji medycznej i danych diagnostyki obrazowej pacjentów (za pomocą systemu PACS) lub tworzyć własne chmury służące do archiwizacji danych. Ponadto szpitale mogą połączyć swoje budżety i zasoby, aby utworzyć konsorcjum lub grupę korzystające ze wspólnej chmury prywatnej. Chmury prywatne tworzy się przy użyciu sprzętu, oprogramowania i innych narzędzi od różnych dostawców, a serwery mogą być zarządzane na miejscu lub zdalnie. Chmury hybrydowe, jak sama nazwa wskazuje, łączą różne zasoby chmur prywatnych i publicznych w jeden serwis lub rozwiązanie.

U podstaw serwisów, produktów i rozwiązań chmurowych leżą narzędzia programowe obejmujące trzy filary funkcjonalne: przetwarzanie danych i działanie aplikacji (serwery obliczeniowe), przenoszenie danych (sieci) oraz przechowywanie danych (pamięci masowe).

W niniejszym artykule omówiono architektury przetwarzania i przechowywania danych z wykorzystaniem podstawowej korporacyjnej i informatycznej wiedzy dotyczącej przechowywania danych.

Tło i wyzwania

Systemy przetwarzania i przechowywania danych w chmurze stały się istotną kwestią w rozwiązywaniu powszechnych problemów informatycznych, otwierając przy tym nowe możliwości. W niektórych środowiskach celem nadrzędnym jest zmniejszenie kosztów, w innych wsparcie rozwoju. Ponadto niektóre środowiska wymagają poprawy parametrów poziomu usług (SLO), a także spełnienia warunków umów o poziomie usług (SLA) w zakresie dostępności, wydajności, bezpieczeństwa i ochrony danych.

Najczęstsze wyzwania, które podejmuje się przy użyciu rozwiązań chmurowych to:

Czym są rozwiązania chmurowe?

Rozwiązania chmurowe stanowią narzędzia do tworzenia i przechowywania treści lub informacji, a także strategie sposobu i miejsca wykorzystywania tych danych. Rozwiązania te służą do tworzenia wirtualnych infrastruktur dla dużych i małych organizacji służących do hostowania aplikacji lub funkcji biznesowych, a także do opracowywania i testowania nowych funkcji. Ponadto obejmują one przedpłacone usługi lub produkty (sprzęt, oprogramowanie i sieci) oraz rozwiązania, które można kupić w celu zainstalowania w określonym środowisku.

Poniżej podano często używane terminy i wyrażenia związane z rozwiązaniami chmurowymi:

• Zoptymalizowane i opłacalne: dostosowują zasoby do parametrów SLO w celu spełnienia wymagań umów SLA
• Zapewniające menu opcji usług do wyboru: uwarstwienie usług dostosowane do kosztów i umów SLA
• Elastyczne i skalowalne, a przy tym stabilne: wspierają rozwój bez komplikowania rozwiązań
• Odporne, elastyczne i dynamiczne: dostosowujące się do potrzeb i dostępne
• Szybkie dostarczanie lub samoobsługa: szybki dostęp do zasobów i usług
• Bezpieczne i obsługujące wiele podmiotów: bezpiecznie rozdzielenie użytkowników przy zachowaniu integralności danych
• Wymierne i zarządzane: wskaźniki dla potrzeb raportów, analiz i zarządzania usługami
• Gęstość i skalowalność: wykorzystanie obsługi wielu podmiotów i ekonomii skali w celu zmniejszenia kosztów

Od SaaS po PaaS i IaaS

Oprogramowanie jako usługa (SaaS) używane za pośrednictwem rozwiązań chmurowych obejmuje serwisy osobiste i rozrywkowe (Netflix), informacyjne i społecznościowe (Facebook, Skype i Twitter), serwisy do udostępniania zdjęć i plików (Dropbox), serwisy pocztowe, muzyczne oraz serwisy do zapisywania kopii zapasowych danych online.

Poza dostarczaniem różnych usług konsumentom rozwiązania chmurowe pozwalają zwiększyć produktywność małym i dużym firmom. Obejmuje to na przykład udostępnianie dokumentów (Google Docs), zarządzanie relacjami z klientami (Salesforce.com), raportowanie wydatków (Concur), listy płac (ADP), pocztę elektroniczną oraz udostępnianie, archiwizowanie i tworzenie kopii zapasowych plików. Poza SaaS dostawcy rozwiązań chmurowych dysponują narzędziami i środowiskami umożliwiającymi świadczenie usług w modelu platforma jako usługa (PaaS), który zapewnia obsługę rozwoju i tworzenia na przykład usług SaaS.

Typy warstw pamięci masowej w modelu infrastruktura jako usługa (IaaS) obejmują funkcje, takie jak WWW lub maszyny wirtualne (VM), udostępnianie, archiwizowanie lub tworzenie kopii zapasowych plików online, bazy danych, wyszukiwarki oraz narzędzia programistyczne. Te funkcje umożliwiają samym dostawcom rozwiązań chmurowych lub innym podmiotom tworzenie zindywidualizowanych rozwiązań poprzez połączenie różnych funkcji lub warstw chmury w oferowane usługi.

Systemy pamięci masowych w chmurze typu SaaS umożliwiają udostępnianie plików, dokumentów, muzyki, zdjęć i filmów, tworzenie kopii zapasowych/przywracanie danych, BC i DR oraz archiwizację danych. Inne opcje systemów pamięci masowej oferują bazy danych, funkcje analizy dużych ilości danych (w tym usługi oparte na rozwiązaniach Hadoop i MapReduce), dyski dostępne w chmurze i inne aplikacje korzystające z systemów pamięci masowej działających na zapleczu. Systemy pamięci masowych w chmurze obejmują również produkty i rozwiązania stosowanie do wdrażania chmur publicznych, prywatnych i hybrydowych.

Produkty i usługi są najbardziej rozpowszechnionymi elementami składowymi chmury będącej częścią fizycznych systemów pamięci masowej. Usługi dostępne w chmurach prywatnych i publicznych od SaaS po PaaS i IaaS wykorzystują warstwy pamięci masowych obejmujące dyski SSD i HDD. Podobnie jak w przypadku tradycyjnych środowisk pamięci masowych w używanych przedsiębiorstwach, dostawcy usług i rozwiązań chmurowych używają wielu warstw pamięci masowych działających w oparciu o różne technologie, które spełniają różnorodne wymogi SLO i SLA. Na przykład szybkie dyski SSD oferujące dużą konsolidację wejść/wyjść są używane do obsługi dzienników i indeksów baz danych, metadanych umożliwiających szybkie wyszukiwanie oraz innych danych transakcyjnych, co umożliwia wykonywanie większej liczby zadań przy mniejszym zużyciu energii na bardziej kompaktowej i opłacalnej platformie sprzętowej.

Zastosowanie kombinacji ultraszybkich dysków SSD i dysków HDD o dużej pojemności zapewnia równowagę między wydajnością a pojemnością, co pozwala spełniać inne wymagania dotyczące usług przy zastosowaniu różnych opcji kosztowych usług.

W przypadku usług dostępnych w chmurze nie trzeba określać typu dysku fizycznego, który należy kupić, gdyż zajmuje się tym dostawca chmury oferujący różne opcje dostępności, kosztów, pojemności, funkcji i wydajności spełniające różnorodne wymagania SLA i SLO.

Architektura chmur

Serce starszych systemów informatycznych, systemów hostingowych, usług zarządzanych i chmur stanowią często elementy składowe obejmujące technologie sieciowe oraz technologie przetwarzania i przechowywania danych.
Różne typy usług, sieci i technologii pamięci masowej spełniają różne wymagania dotyczące chmur obliczeniowych i systemów pamięci masowych w chmurze (przykładem mogą być kompaktowe serwery szafowe i kasetowe z różną liczbą gniazd i procesorów o różnej szybkości taktowania i liczbie obsługiwanych wątków, a także z różną ilością pamięci oraz różną liczbą gniazd rozszerzeń we/wy). Opcje sieciowe obejmują szybkie złącza 40 GbE i 100 GbE do obsługi sieci typu backhaul i magistrali, a także częściej spotykane łącza 10 GbE i 1 GbE używane do obsługi wirtualnych sieci prywatnych (VPN) i optymalizacji przepustowości.

Opcje lub warstwy pamięci masowych obejmują ultraszybkie dyski SSD, a także szybkie dyski HDD o średniej lub dużej pojemności. Funkcje zarządzania pamięciami masowymi umożliwiają ochronę danych – wysoką dostępność (HA), kopie zapasowe (BC) i odzyskiwanie danych po awarii (DR) – a także zmniejszenie zajmowanej przestrzeni (DFR) w celu zoptymalizowania użycia miejsca, np. poprzez kompresję, deduplikację i thin provisioning, co umożliwia przechowywanie informacji przez dłuższy czas, przy jednoczesnym obniżeniu kosztów.

Narzędzia programowe są również bardzo ważne w tworzeniu usług i rozwiązań. Należą do nich interfejsy API, oprogramowanie pośredniczące, bazy danych, aplikacje, hiperwizory służące do tworzenia maszyn wirtualnych (VM) i infrastruktur wirtualnych pulpitów (VDI), a także oprogramowanie typu stackware, np. OpenStack, i powiązane narzędzia administracyjne. Przykładowe hiperwizory VM i VDI to Citrix/Xen, KVM, Microsoft Hyper-V, Oracle i VMware ESX/vSphere.

We wszystkich trzech przypadkach magazynowanie danych jest skonfigurowane w postaci systemów pamięci masowych, urządzeń pamięci masowej i serwerów obliczeniowych.
Chmury publiczne stanowią serwisy dostępne bezpłatnie lub odpłatnie i udostępniające różne funkcje. Należą do nich m.in. Amazon Web Services (AWS), Google Docs i oprogramowanie Seagate® EVault® do tworzenia kopii zapasowych danych. Chmury publiczne są kontrolowane przez odpowiednie podmioty, aby udostępnić oferowane usługi klientom, którzy zdecydują się ich używać. Natomiast chmury prywatne są własnością określonych organizacji lub są przez nie obsługiwane i kontrolowane. Przypominają one starszy model świadczenia usług informatycznych. Należy jednak pamiętać, że chmury prywatne tworzone z wykorzystaniem publicznie dostępnych komponentów lub usług oraz różnych zdalnych obiektów należących do dostawców chmur są nazywane chmurami hybrydowymi.

Seagate a systemy pamięci masowych w chmurze

Firma Seagate jest liderem w dziedzinie systemów masowych dla przedsiębiorstw, więc jej silne zaangażowanie w problematykę związaną z infrastrukturą chmur nie jest zaskakujące. Swoją wiedzę zdobytą na bazie kilkudziesięciu lat doświadczeń w produkcji nośników o wysokiej gęstości, obsłudze dużych przedsiębiorstw, instytucji publicznych i rządowych, świadczeniu usług zarządzanych i tworzeniu środowisk kolokacyjnych firma Seagate wykorzystuje w dziedzinie chmur publicznych i prywatnych. Oprócz wiodącej w branży technologii pamięci masowych firma Seagate może poszczycić się kilkudziesięcioletnim doświadczeniem we współpracy z różnymi partnerami w ramach rozwiązań pamięci masowych, pakowania, obudów oraz procesów testowania i weryfikacji.

Z uwagi na fakt, że firma Seagate jest głównym dostawcą podmiotów obsługujących chmury prywatne i publiczne oraz usługi zarządzane, jej technologia jest obecna w środowiskach korporacyjnych i chmurach przetwarzania danych oraz w obiektach należących do podmiotów świadczących usługi zarządzane małym firmom i konsumentom. Inaczej mówiąc, firma Seagate już od jakiegoś czasu umożliwia działanie chmur obliczeniowych i systemów pamięci masowych w chmurze od poziomu centrów przetwarzania danych po portfele konsumentów.

Opcje nośników dla chmur obliczeniowych i systemów pamięci masowych w chmurze oferowanych przez firmę Seagate obejmują ultraszybkie dyski SSD Pulsar®. Uzupełnieniem dla dysków Pulsar są szybkie, 2,5-calowe dyski twarde Savvio® 10K i Savvio 15K o wyższej gęstości zapisu oraz energooszczędne dyski twarde Constellation®, które obsługują konfiguracje o pojemności wielu terabajtów.

W tabeli 1 zaprezentowano, jak firma Seagate umożliwia działanie publicznych i prywatnych chmur obliczeniowych oraz systemów pamięci masowych w chmurze.

Tabela 1. Jak firma Seagate umożliwia działanie chmur

Podsumowanie i kolejne kroki

Istnieje wiele rozwiązań chmurowych, a każde z nich oferuje różne usługi, funkcje i możliwości. Usługi i funkcje dostępne w chmurze, umożliwiające m.in. przetwarzanie i przechowywanie danych, są łączone w celu udostępnienia rozwiązań SaaS, PaaS i IaaS w ramach chmur publicznych i prywatnych. Te rozwiązania można dostarczać jako usługi, produkty lub rozwiązania całościowe o nazwie IT jako usługa (ITaaS). Ponadto usługi dostępne w chmurze są łączone z użyciem infrastruktur publicznych i prywatnych w celu utworzenia chmur hybrydowych spełniających ściśle określone potrzeby i wymagania.

O kreatywności w podejściu do różnych potrzeb i wymagań dotyczących przetwarzania informacji decyduje sposób wykorzystania zasobów w chmurze przez dostawcę usług lub jej klienta.

Więcej informacji o chmurach obliczeniowych i systemach pamięci masowych w chmurze można znaleźć w Centrum rozwiązań.

Znacznik:

• dyski twarde o dużej pojemności,
• dyski twarde pulsar,
• dysk twardy Constellation,
• wewnętrzne dyski twarde seagate,
• dyski twarde Savvio,
• zabezpieczenia klasy korporacyjnej,
• systemy pamięci masowych w chmurze,
• centrum danych,
• technologia obliczeń o wysokiej wydajności,
• dyski twarde w technologii HPC