close

Системы хранения данных (СХД): определение, виды и применение в бизнесе

7 мая 2025 г.

СХД

ITPOD Storage

NVMe

Каждый день компании накапливают гигабайты информации, которая требует структурированного и безопасного хранения. Системы хранения данных (СХД) решают задачу централизованного размещения и управления информацией, обеспечивая баланс между доступностью, безопасностью и стоимостью.

За последние годы технологии хранения существенно эволюционировали: от простых дисковых массивов до многоуровневых систем, способных адаптироваться под конкретные бизнес-потребности. Правильно подобранная СХД позволяет компаниям работать с большими объемами данных, не беспокоясь о пространстве для их размещения или скорости доступа.

Что такое СХД?

Система хранения данных (СХД) — это комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для надежного хранения, обработки и обеспечения доступа к информации. В отличие от обычных компьютеров с локальными дисками, СХД выступает специализированным отказоустойчивым решением, оптимизированным для работы с большими объемами данных.

Физически СХД представляет собой набор накопителей (жестких и твердотельных накопителей, HDD и SSD), объединенных в единую систему и управляемых специальным программным обеспечением.

Основные функции системы хранения данных:

  1. Централизованное хранение — объединение разрозненных данных в едином управляемом пространстве;
  2. Защита информации — обеспечение отказоустойчивости через дублирование данных и компонентов системы;
  3. Оптимизация использования ресурсов — интеллектуальное распределение данных по накопителям разного типа;
  4. Виртуализация хранилища — представление физических ресурсов в виде логических томов;
  5. Управление производительностью — обеспечение быстрого доступа к часто используемым данным и управление политиками QoS (Quality of Service);
  6. Масштабирование — наращивание емкости и производительности без остановки работы.

СХД не только хранит информацию, но и активно управляет ею, автоматизируя процессы, которые в обычных системах хранения требовали бы ручного вмешательства.

Как устроена система хранения данных

Архитектура СХД включает несколько взаимосвязанных уровней, каждый из которых вносит вклад в общую функциональность системы:

Физический уровень

  • Накопители данных:
    • HDD (жесткие диски) — обеспечивают большой объем по доступной цене;
    • SSD (твердотельные накопители) — более высокая скорость доступа
    • NVMe SSD — сверхбыстрые накопители;
  • Контроллеры — управляющие модули, координирующие работу системы. Обычно СХД включает минимум два контроллера для обеспечения отказоустойчивости.
  • Кэш-память — для временного хранения часто запрашиваемых данных. Контроллеры используют ее для ускорения доступа к информации и буферизации операций записи.
  • Сетевые интерфейсы — обеспечивают подключение СХД к серверам через различные протоколы (Fibre Channel, iSCSI, NVMe over TCP, NFS и др.).
  • Дисковые полки — корпуса для размещения накопителей.

Уровень организации данных

  • RAID-массивы — группы дисков, работающих как единое целое, обеспечивающие различные уровни защиты и производительности.
  • Дисковые пулы — объединение нескольких RAID-групп в общее пространство.
  • Блочные устройства — логические разделы, которые предоставляются серверам. С точки зрения сервера том выглядит как обычный диск.

Программный уровень

  • Операционная система СХД — специализированное ПО, оптимизированное для управления хранилищем.
  • Системы управления данными:
    • Дедупликация — удаление дублирующихся блоков данных;
    • Компрессия — сжатие информации для экономии места;
    • Thin Provisioning — динамическое выделение дискового пространства;
    • Снэпшоты — мгновенные снимки состояния данных;
    • Репликация — копирование данных на другие системы.
  • Интерфейс управления — обычно веб-интерфейс или программная консоль для администрирования СХД.

Уровень доступа к данным

  • Блочный доступ — передача данных блоками через Fibre Channel, iSCSI, NVMe over TCP.
  • Файловый доступ — работа на уровне файлов через NFS и SMB/CIFS.
  • Объектный доступ — хранение данных как объектов с метаданными.

 

Виды систем хранения данных

По способу подключения и доступа

DAS (Direct Attached Storage)
Системы с прямым подключением к одному серверу через SAS, SATA или NVMe. Преимущества: низкая стоимость и простота настройки. Недостатки: ограниченная масштабируемость и невозможность совместного доступа.

NAS (Network Attached Storage)
Сетевые хранилища, подключаемые к локальной сети через файловые протоколы NFS, SMB/CIFS. Идеальны для централизованного хранения документов и организации совместной работы.

SAN (Storage Area Network)
Выделенные сети хранения данных, работающие на блочном уровне через Fibre Channel, iSCSI или NVMe over Fabrics. Обеспечивают высокую производительность для баз данных, виртуализации и других требовательных задач.

Унифицированные системы хранения
Объединяют возможности SAN и NAS, поддерживая как блочный, так и файловый доступ через единую платформу.

По типу используемых накопителей

HDD-системы
Системы на жестких дисках с невысокой стоимостью за терабайт, но ограниченной производительностью. Подходят для архивов и резервного копирования.

All-Flash СХД
Системы исключительно на SSD-накопителях, обеспечивающие максимальную производительность и минимальные задержки. Идеальны для высоконагруженных баз данных и виртуальных сред.

Гибридные системы

Сочетают SSD и HDD, автоматически ускоряя работу с данными в зависимости от частоты использования за счет механизмов кэширования, обеспечивая оптимальный баланс между производительностью и стоимостью.

По размещению

Локальные системы хранения данных
Размещаются в вашем дата-центре под полным контролем организации.

Облачные системы хранения данных

Размещаются в дата-центрах провайдера и доступны как выделенная часть ресурсов с гарантированной производительностью и SLA, с гибкой оплатой и быстрым масштабированием.

По назначению

  • Системы для виртуализации — оптимизированы для работы с виртуальными машинами.
  • Системы для больших данных — для распределенного хранения и обработки петабайтов информации.
  • Системы для резервного копирования — специализированные решения с функциями дедупликации и архивирования.
  • Системы для видеонаблюдения — обеспечивают непрерывную запись и надежное долгосрочное хранение множества видеопотоков.

Преимущества СХД для бизнеса

Надежность и отказоустойчивость

  • Аппаратная избыточность — дублирование критических компонентов;
  • RAID-технологии — защита от отказов дисков;
  • Проактивный мониторинг — выявление потенциальных проблем;
  • Защита целостности данных — контрольные суммы и механизмы верификации.

Масштабируемость

  • Наращивание емкости без остановки работы;
  • Выбор лучшего из протоколов для конкретной задачи;
  • Гибкое перераспределение ресурсов.

Эффективное управление данными

  • Thin Provisioning — оптимизация выделения пространства;
  • Кэширование на SSD — управление «горячими» данными через автоматическое распределение операций чтения и записи;
  • Дедупликация и компрессия — сокращение занимаемого пространства.

Централизованное управление и контроль

  • Унифицированная консоль управления;
  • Подробная аналитика и отчетность;
  • Централизованное резервное копирование настроек;
  • Единые политики безопасности.

Оптимизация затрат

  • Снижение совокупной стоимости владения (TCO);
  • Сокращение административных расходов;
  • Эффективное использование существующих ресурсов.

Как выбрать СХД?

Выбор системы хранения данных — многофакторная задача, требующая анализа текущих потребностей и перспектив развития ИТ-инфраструктуры. Правильно подобранная СХД должна соответствовать профилю нагрузки, бюджету и специфике бизнес-процессов компании.

Оценка потребностей и рабочих нагрузок

Перед выбором СХД необходимо проанализировать характер данных и приложений:

  • Объем данных — текущий и прогнозируемый рост на 3-5 лет
  • Характер доступа к данным — тип операций, размер блоков, случайный или последовательный доступ;
  • Чувствительность к задержкам — критичность времени отклика для сервисов;
  • Требования к доступности — допустимое время простоя (RPO/RTO);
  • Требования к технологическому суверенитету — соответствие требованиям государственных регуляторов и возможности импортозамещения.

Основные характеристики СХД

Оцените производительность под ваши задачи
Не гонитесь за абстрактно высокими цифрами — ориентируйтесь на реальные потребности ваших приложений. Для баз данных критично количество IOPS, для видеоредакторов важнее пропускная способность (MBps), а для транзакционных систем решающее значение имеет минимальная задержка доступа (latency).

Заложите возможности для роста
Выбирайте СХД с запасом по емкости и возможностью гибкого масштабирования. Идеальное решение позволит добавлять новые дисковые полки без остановки работы и поддерживает различные типы накопителей, чтобы вы могли адаптировать систему под меняющиеся потребности.

Не экономьте на надежности
Проверьте, насколько хорошо защищена система от сбоев: имеет ли она резервные контроллеры и блоки питания, какие уровни RAID поддерживаются, предусмотрены ли механизмы автоматического восстановления данных. Помните, что стоимость простоя и потери данных обычно многократно превышает разницу в цене между базовой и отказоустойчивой конфигурацией.

Выбирайте подходящие протоколы доступа
Для высоконагруженных баз данных рекомендуем блочный доступ (особенно NVMe over TCP для максимальной производительности), для файловых хранилищ оптимален NFS или SMB/CIFS, а для облачных приложений стоит обратить внимание на объектный доступ (S3-совместимый).

Используйте преимущества современных технологий управления
Такие технологии как Thin Provisioning позволят вам эффективнее использовать доступное пространство, дедупликация и компрессия значительно сократят фактический объем хранимых данных, а снапшоты и клоны обеспечат быстрое резервное копирование и создание тестовых сред без дублирования данных.

Сценарии использования для разных типов бизнеса

Low-end системы (до 200 000 IOPS):

  • Оптимальны для задач с невысокими требованиями к производительности: файловые серверы, архивирование данных, резервное копирование;
  • Типичная пропускная способность: до 5 GB/s; задержка: более 5 мс;
  • Ключевые критерии: экономичность хранения, простота администрирования, надежность;
  • ПримерITPOD Hybrid HYB-100 — гибридная система с оптимальным сочетанием HDD и SSD для экономичного хранения с приемлемой производительностью.

Mid-range системы (200 000 — 800 000 IOPS):

  • Подходят для корпоративных приложений среднего уровня: виртуализация, ERP-системы, CRM, системы управления контентом;
  • Пропускная способность: 5-10 GB/s; задержка: 1-5 мс;
  • Важные факторы: сбалансированная производительность, гибкость конфигурации, поддержка различных протоколов доступа;
  • ПримерITPOD FF-100 для требовательных задач или Hybrid HYB-300 для смешанных нагрузок с оптимальным соотношением цена/производительность.

High-end системы (более 800 000 IOPS):

  • Незаменимы для критически важных высоконагруженных приложений: OLTP базы данных, AI/ML системы, аналитика в реальном времени;
  • Пропускная способность: свыше 10 GB/s; задержка: менее 1 мс;
  • Ключевые требования: экстремальная производительность, минимальные задержки, передовые технологии хранения, масштабируемость до петабайтов;
  • ПримерITPOD FF-500 — All-Flash система для наиболее требовательных бизнес-приложений с поддержкой NVMe over TCP и Active-Active архитектурой.

Практические рекомендации по выбору СХД

  • Начните с аудита существующей инфраструктуры;
  • Привлеките ключевых технических специалистов;
  • Рассчитайте полную стоимость владения (TCO);
  • Планируйте с запасом (минимум 30% по емкости и производительности);
  • Протестируйте решения на реальных рабочих нагрузках;
  • Оцените экосистему вендора и доступность технической поддержки.

Заключение

Системы хранения данных стали неотъемлемой частью ИТ-инфраструктуры современного бизнеса. Они обеспечивают надежное размещение информации, оптимизируют ее использование, защищают от потерь и предоставляют быстрый доступ.

При выборе СХД необходимо учитывать специфику задач, характер хранимых данных и бюджетные ограничения. Разнообразие архитектур и технологий позволяет подобрать оптимальное решение для компаний любого масштаба.

ITPOD предлагает линейку современных систем хранения данных, спроектированных с учетом актуальных требований российского бизнеса. Наши специалисты помогут подобрать оптимальную конфигурацию, проведут развертывание и обеспечат техническую поддержку на всех этапах жизненного цикла оборудования.

    Похожие Статьи

    ПАК

    Серверы

    СХД

    Отечественные ПАК: основные архитектуры и векторы развития

    Серверы

    Как выбрать серверное оборудование для малого и среднего бизнеса

    ITPOD Storage

    NVMe

    СХД

    NVMe over TCP в корпоративных СХД: преимущества и практика внедрения