什么是存储管理?

造船厂内的集装箱

作者

Phill Powell

Staff Writer

IBM Think

Ian Smalley

Staff Editor

IBM Think

什么是存储管理?

存储管理是指为安全、可访问地保留系统用户或计算机所生成数据资产而整合的一系列流程。它优化数据资产并为存储服务提供数据保护数据存储管理可保护关键数据,并利用虚拟化调配自动化

有 3 种主要的数据存储形式:

  • 文件存储:文件存储是硬盘和网络附加存储 (NAS) 设备的主要存储形式,其管理系统由文件和文件夹组成。它易于使用,但最适合规模较小的项目。文件存储由于其层级化的文件夹结构,非常适合协作使用。文件存储的理想应用可能是一个不常访问但在需要时可以由员工共享的存档电子表格。文件存储通常以文档及其他类型的文本文件形式存在。
  • 块存储:块存储提供了一种较为无序的存储管理方式,将数据分块存放,每块容量从 256 KB 到 4 MB 不等,块的排列是随机的。块存储的典型用途可能涉及较小的数据集,但需要快速访问(同时具备高性能和低延迟)。块存储的常见应用通常包括高优先级、关键任务工作负载,如数据库、媒体渲染、容器、各种分析形式、缓存以及虚拟机的后端存储。
  • 对象存储:对象存储中的信息被重新配置为对象,通过元数据及其他标识将其与其他对象区分开来。对象存储可容纳大量非结构化数据,并将其存放在大型数据存储池中。存储池可以在多个地点之间共享,这提高了可扩展性,并增强了数据的弹性和可用性。基于云的对象存储还带来了另一个重要优势:整体成本更低,因为对象存储作为一种专业化的云服务提供,能够利用更高的规模经济效益。

存储管理是一个非常基础的概念,因此它还有其他含义也不足为奇。另一种类型的“存储管理”涉及一个新兴行业,为个人提供额外的物品存放服务,当他们拥有的物品多到居住空间无法容纳时,这类服务便派上用场。此类储物租赁设施在各地的涌现,说明越来越多的人积累的物品已经超出他们能处理的范围。

这种情况类似于大多数组织面临的日益增加的数据工作负载。就像被盛满过期个人物品的箱子所困扰的人一样,一些公司也常常被积累的越来越多的数据所困扰。然而,这些公司往往也不知道该如何处理这些额外的数据。有时,这些数据甚至完全被忽视,组织会失去对已投入的数据集的跟踪管理。

存储管理的实施离不开各类存储设备与系统的有力支撑,主要包括:

  • 混合存储:虽然固态硬盘 (SSD) 和闪存比 HDD 具有更高的吞吐量,但全闪存存储阵列的实施成本可能要高得多。混合存储方法将闪存存储与 HDD 的大容量(且更经济的)存储结合在一起。
  • 云存储:对于希望规避硬盘或存储网络等本地方案所需人力投入与资金成本的企业而言,云存储往往是更便捷经济的选择。数据和文件通过订阅服务存储在异地。
  • 混合云存储:该方案使企业能根据所存储数据的敏感度,灵活调配云端资源的使用优先级。高度受监管的数据可以在私有云环境中得到保护,而敏感度较低的数据则可以保存在公有云中。
  • 存储备份软件与设备:备份操作可以防止灾难、故障或犯罪活动导致的数据丢失。备份存储软件和设备,如磁带驱动器和服务器,会定期制作数据和应用程序的副本,以备灾难恢复时使用。

未使用数据带来的问题

当组织发现自己被大量数据淹没却缺乏有效的存储管理策略时,会同时引发双重困境:其一是数据资源闲置导致的机会流失,企业永远无法量化未充分挖掘数据所带来的潜在损失,那些沉淀的数据中可能正蕴藏着决定未来发展的密钥,或是引发营收变革的降本通路。

还有一个重要原因说明为什么不宜保留大量未使用的数据。。数据本身具有一定价值,这也使其成为网络威胁的目标。

数据可能遭到破坏,这可能是单纯为了销毁数据,也可能是针对企业及其操作系统网络攻击的一部分。因此,任何被保留的数据都必须得到妥善保护,否则将成为潜在风险。

您将把所有数据保存在哪里?

喜剧演员 Steven Wright 擅长将令人费解的荒诞融入幽默表演。他有个经典段子精准戳中了存储管理的核心困境:“你无法拥有一切。否则该如何安放?”

Wright 的这句妙语道破了众多企业面临的存储管理双重困局。核心矛盾在于:在计算机数据领域,企业长期被灌输可以拥有一切的观念,至少是所有潜在需要的数据。当然,IT 行业通过不断推出新产品来满足各类组织需求(如存储)来支持这种观念。因此,现在有了各种应用程序,也有了各类平台。因此,计算机数据的激增,正好伴随着应用程序、软件和平台数量的爆炸式增长。这些都是供应商为了帮助管理、分析和处理泛滥的数据而设计的。

现实情况就是这样。如今产生的数据量大幅增加,企业不断积累这些数据。甚至出现了“数据评估数据”的情况:从各个角度研究已汇集的数据,以尽可能提取所有信息。这直接引出了 Wright 所说“等式”的第二部分:既然已拥有全世界的数据,我们究竟该将其存储于何处?

可能的答案有很多,因为随着数据管理和数据处理软件的增加,现在存在多种类型的存储资源和无数的数据存放地点。但事情并不像随便选择一个存储方案那么简单。管理软件不应被视为“一刀切”的解决方案。不同公司有不同的数据存储需求。

还有一个问题是资金。存储提供了许多机会,但几乎没有免费提供的选项。无论存储解决方案是依赖本地部署服务器和其他类型的存储硬件投资,还是使用存储管理软件,亦或是采用云存储选项,都必须考虑其成本因素。

此外,除了成本之外,还需要问自己一些其他关键问题:

问:并非所有存储解决方案的功能都相同,尤其是在数据访问方面。不同的存储环境在数据检索速度方面是否存在差异?

答:是的。一般而言,高性能存储管理体现了对效率最大化的追求,这表现为系统优化、延迟降低、高吞吐量以及更快的数据访问速度。

问:哪些类型的人工智能 (AI) 功能可应用于数据存储领域?其实施难度如何?

答:多种人工智能技术可应用于数据存储领域,例如数据分级、异常检测(用于增强安全防护)、数据去重及存储空间使用优化。易用性因管理软件产品而异。

问:存储的信息有多安全?这些数据能否随着时间保持弹性?或者,存储的数据是否存在“有效期”,其独特生命周期不可避免地最终会导致数据丢失?

答:遗憾的是,数据会随着时间而衰减。所有数据都会经历数据衰减过程,其可靠性和有用性会逐渐降低。这也使得组织通过健全的存储管理计划来维护数据资产显得尤为重要。

正如我们将看到的,问题通常不仅仅是找到绕过存储容量限制的方法,或为获取额外存储空间做出调配。关键在于找到最能契合企业存储需求的解决方案,不仅要满足当前需要,还需兼顾未来发展规划。

存储管理如何工作?

数据存储系统中的关键概念并不难理解。基本上,其运作方式如下:组织拥有需要安全存放的数据资产,但在员工需要检索信息时又必须易于访问。这些资产被转移或复制到存储阵列(有时称为磁盘阵列),这些阵列位于称为数据中心的物理设施中。存储阵列是集中式存储系统,依赖多个磁盘驱动器来存放数据,以供服务器和应用程序使用。

一旦数据被存放到存储阵列中,就需要以支持快速访问的方式进行组织。文件系统通过引入一种秩序感来实现这一目的,使用标准化的方法(例如按字母顺序组织或使用分支图),既便于用户浏览,又逻辑清晰,使计算机操作系统能够轻松使用。文件系统可存在于组织的固态硬盘 (SSD)机械硬盘 (HDD),甚至其他存储介质上,如闪存驱动器、磁带或光盘。

使用应用程序编程接口 (API) 是实现存储管理目标的另一种方法。API 允许用户从本地应用程序访问和处理存储在云系统中的数据。API 可以通过多种方式协助该过程,包括实现自动化、数据提取技术以及在不同软件系统之间共享数据。

此外,API 在开发任务中提供支持,通过充当守门人并管理来自浏览器流量的存储访问请求,从而提高可扩展性并增强安全性。例如,Windows Storage Management API 作为存储管理与 Microsoft Windows 操作系统之间的桥梁。

存储服务是另一种选择,适用于希望避免在存储硬件、存储软件及人力投入上进行大量投资的组织。相反,这些企业会订阅存储服务,其运作方式类似于在线订阅服务。当公司有优先需求时,可以利用供应商的基础设施来满足该需求。

存储服务运行在虚拟化的云环境中,并利用虚拟机 (VM) 的功能,这些虚拟机会定期从共享存储池中访问存储空间。存储管理软件负责控制虚拟机及其运行方式。

存储管理的主要优点

当存储管理得到合理执行时,会带来诸多好处,因此将这些优点进行分类和归纳是很有帮助的。

成本优势

无论组织的存储管理需求是通过硬件实现,还是通过云存储满足,通过存储管理都能带来可观的成本节约。

在硬件方面,智能存储管理可以避免企业进行高成本的设备升级。如果组织基于云策略进行存储,存储管理通过优化云存储可以实现节约,从而直接降低成本。

性能优势

存储管理的性能优势主要体现在操作速度上。这意味着需要检索信息的员工可以更快速地访问数据。

此外,性能提升还体现在数据传输速度的加快,随着数据集资产密度的持续增长,这一优势显得愈发关键。与云存储相关的其他性能优势包括灵活的可扩展性,以及在团队成员之间促进更强的协作感。

安全优势

随着网络犯罪威胁的发展,安全性正成为(并将继续成为)存储管理中越来越关键的部分。数据需要持续保护,而集中式数据存储通过建立防止数据泄露的保障措施,为防止数据丢失提供了有效手段。如果发生最糟情况,企业关键数据丢失,有效的存储管理可以通过在关键位置存储数据来支持灾难恢复工作,帮助确保数据冗余。

什么是存储即服务 (STaaS)?

存储即服务 (STaaS) 通过提供对任意数量存储和计算资源的访问。通过 STaaS,组织仍然可以享受云服务的各种优势,而无需在硬件、软件或两者的组合上投入大量资金。

这种存储订阅模式还提供其他优势,例如使用方便、只按实际使用的存储量收费,以及按需增加的可扩展性。此外,这类存储服务具有很高的灵活性,在灾难恢复活动中尤为明显,因为数据复制在此时至关重要。

许多供应商都提供以 STaaS 为主题的产品,包括 Dell、Hewlett Packard Enterprise (HPE)、IBM、NetApp 和 Pure Storage。

此外,还有 Microsoft Azure、Amazon Web Services (AWS) 等公有云供应商提供云端服务。

另一种选择是混合云模式,为企业提供了两种存储类型的最佳组合,使其可以同时使用私有和公有云存储,从而在多个云中存放不同类型的数据。

制定存储管理战略

好消息是,有几个关键原则可以帮助您为企业启动有效的存储管理计划。坏消息是,这些原则都需要某种形式的持续参与。仅仅将资产迁移到更大的存储空间或适配新型数据管理软件是远远不够的,尽管这些步骤通常不容忽视,也不应被降低优先级。

以下是一些值得关注的方向。

充分考虑您的存储管理需求

从“大局”视角研究存储管理。考虑数据的生命周期,以及您的组织实际需要保留这些信息的时间长度。

此外,您需要评估在数据泄露或其他灾难性事件导致数据丢失时,公司需要多快恢复或替换数据。日常业务中的常规数据检索速率应达到什么标准?确保存储管理策略与实际的数据访问时间相匹配,这一点至关重要。

删除所有不必要的存储材料

定期监控磁盘使用水平非常重要,并且需要从多个角度考虑存储管理,在必要时进行策略性调整。这些更正通常包括删除被视为未来操作不需要的文件,这通常意味着删除缓存文件、作废的备份信息或临时文件。同样地,不再值得保留的程序应该被删除,以释放存储空间。

组织、管理并扩展您的存储

在处理掉不必要的材料后,接下来的工作就是确保所存储的材料处于最佳状态。这可以通过首先确保文件是可被检索的来实现,而做到这一点的方式是使用某种有组织的结构来存放它们。

成功迁移后,可以压缩这些资产,以节省存储。数据也应通过加密进行保护,并通过数据备份来保障安全。

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