Qu'est-ce que le stockage de données ?

Le stockage de données désigne les supports magnétiques, optiques ou mécaniques qui enregistrent et conservent des informations numériques en vue d'opérations en cours ou ultérieures.

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Définition du stockage des données

Il existe deux types d' informations numériques : les données en entrée et les données en sortie. Les utilisateurs fournissent les données en entrée. Les ordinateurs fournissent les données en sortie. Mais l'unité centrale d'un ordinateur ne peut rien calculer et ne peut pas produire de données en sortie sans les données en entrée de l'utilisateur. 

L'utilisateur peut saisir les données en entrée directement dans un ordinateur. Cependant, les professionnels ont réalisé très tôt depuis le début de l'ère informatique qu'une saisie manuelle et continue de données était un processus à la fois chronophage et qui demandait trop d'énergie. Une solution à court terme est la mémoire de l'ordinateur, également connue sous le nom de mémoire vive (mémoire RAM). Toutefois, sa capacité de stockage et de rétention en mémoire sont limitées. La mémoire morte (Read-only memory - mémoire ROM) est, comme son nom l'indique, une mémoire dans laquelle les données peuvent uniquement être lues mais pas modifiées. Ces mémoires contrôlent les fonctionnalités de base d'un ordinateur. 

Bien que des progrès aient été réalisés sur le plan des mémoires des ordinateurs avec la mémoire vive dynamique (DRAM) et la mémoire RAM dynamique synchrone (SDRAM), ils restent limités par le coût, l'espace et la rétention en mémoire. Lorsqu'un ordinateur est mis hors tension, la RAM ne conserve pas ses données. La solution : le stockage des données. 

Avec un espace de stockage des données, les utilisateurs peuvent sauvegarder des données sur un périphérique. Si l'ordinateur est mis hors tension, les données sont conservées. Au lieu de saisir manuellement les données dans un ordinateur, les utilisateurs peuvent indiquer à l'ordinateur qu'il doit extraire les données des périphériques de stockage. Les ordinateurs peuvent lire les données en entrée à partir de différentes sources selon les besoins, et créer et sauvegarder la sortie dans les mêmes sources ou dans d'autres emplacements de stockage. Les utilisateurs peuvent également partager le stockage de données avec d'autres personnes. 

Aujourd'hui, les entreprises et les utilisateurs ont besoin du stockage de données pour répondre aux énormes besoins en calcul des projets de big data, de l'intelligence artificielle (IA) et de l'Internet des objets (IoT). Un autre aspect de la forte montée en puissance des besoins en stockage des données est que le stockage protège contre la perte de données suite à un sinistre, une panne ou une fraude. Pour les entreprises, le stockage de données offre une solution de secours qui leur permet d'éviter les pertes de données. 

Fonctionnement du stockage de données
Pour résumer simplement, les ordinateurs modernes, ou terminaux, se connectent aux périphériques soit directement, soit via un réseau. Les utilisateurs indiquent aux ordinateurs qu'ils doivent accéder aux données sur ces périphériques de stockage et les y stocker. Il existe deux principes fondamentaux du stockage de données : la forme des données et les périphériques sur lesquels les données sont enregistrées et stockées.


Périphériques de stockage des données

Pour stocker les données, quelle que soit leur forme, les utilisateurs ont besoin de périphériques de stockage. Les périphériques de stockage se répartissent en deux catégories principales : le stockage direct et le stockage en réseau (NAS). 

Le stockage direct, également appelé stockage à accès direct (DAS) est, comme son nom l'indique, souvent situé à proximité immédiate et directement connecté à la machine qui y accède. Souvent, c'est la seule machine connectée à ce stockage. Le stockage DAS peut fournir des services de sauvegarde locaux corrects, mais son partage reste limité. Les périphériques de stockage DAS sont les disquettes, les disques optiques (CD et DVD), les lecteurs de disque dur (unités de disque dur), les lecteurs flash et les SSD. 

Le stockage en réseau (NAS) permet à plusieurs ordinateurs d'accéder au stockage via un réseau, ce qui améliore le partage des données et la collaboration. Sa capacité de stockage hors site le rend également plus adapté aux sauvegardes et à la protection des données. Le stockage en réseau NAS et le réseau de stockage SAN sont deux configurations de stockage en réseau typiques. 

Le stockage en réseau NAS est souvent un dispositif unique composé de conteneurs de stockage redondants ou d'une matrice redondante de disques indépendants (RAID). Le stockage SAN peut être un réseau de plusieurs périphériques, y compris le stockage SSD et flash, le stockage hybride, le stockage cloud hybride, les logiciels et les appliances de sauvegarde, et le stockage sur le cloud. Différences entre le stockage en réseau NAS et le réseau de stockage SAN :

Stockage en réseau NAS

  • Périphérique de de stockage unique ou RAI
  • Système de stockage de fichiers
  • Réseau Ethernet TCP/IP
  • Nombre d'utilisateurs limité
  • Vitesse limitée
  • Options d'expansion limitées
  • Coût inférieur et configuration simple

Réseau de stockage SAN

  • Réseau de multiples périphériques
  • Système de stockage par blocs
  • Réseau Fibre Channel
  • Optimisé pour un grand nombre d'utilisateurs
  • Performances plus rapides
  • Hautement extensible
  • Coût d'installation plus élevé et configuration complexe

Types de périphériques de stockage

SSD et stockage flash

Le stockage flash est une technologie à semi-conducteurs (solid-state) qui utilise des puces de mémoire flash pour écrire et stocker des données. Un disque flash SSD stocke les données à l'aide de la mémoire flash. Par comparaison aux disques durs, un système à semi-conducteurs ne comporte pas de composants en mouvement et, par conséquent, a un temps d'attente plus réduit. Le nombre de SSD nécessaires est donc moins important. Comme la plupart des SSD modernes sont basés sur la technologie flash, le stockage flash est synonyme de système à semi-conducteurs (solid-state).

Stockage hybride

Les technologies SSD et flash ont un rendement plus élevé que les disques durs, mais les grappes all-flash peuvent être plus chères. De nombreuses entreprises adoptent une approche hybride, alliant la rapidité de la technologie flash et la capacité de stockage des disques durs. Une infrastructure de stockage équilibrée permet aux entreprises de mettre en œuvre la technologie adaptée aux différents besoins de stockage. Elle offre un moyen économique de passer des disques durs traditionnels sans migrer totalement vers la technologie flash.

Stockage cloud

Le stockage cloud offre une solution de remplacement abordable et évolutive au stockage des fichiers sur des disques durs sur site ou dans des réseaux de stockage. Les fournisseurs de service cloud vous autorisent à sauvegarder les données et les fichiers dans un emplacement hors site auquel vous accédez via l'Internet public ou via une connexion dédiée de réseau privé. Le fournisseur héberge, sécurise, administre et gère les serveurs et l'infrastructure associée et vous garantit un accès aux données chaque fois que vous en avez besoin.

Stockage sur cloud hybride

Le stockage de cloud hybride combine des éléments de cloud privé et public. Le stockage de cloud hybride permet aux entreprises de sélectionner le cloud dans lequel stocker leurs données. Par exemple, il est préférable de choisir un environnement de cloud privé pour des données très réglementées assujetties à des exigences strictes de stockage et de réplication. En revanche, des données moins sensibles peuvent être stockées dans le cloud public. Certaines entreprises utilisent des clouds hybrides pour compléter leurs réseaux internes avec du stockage sur le cloud public.

Logiciels et appliances de sauvegarde

Les logiciels et les appliances de sauvegarde protègent contre les pertes de données suite à un sinistre, une panne ou une fraude. Ils effectuent des copies périodiques des données et des applications sur un périphérique secondaire distinct et utilisent ces copies en cas de reprise après incident. Les appliances de sauvegarde peuvent être des disques durs, des SSD et des lecteurs de bande, mais le stockage de sauvegarde peut également être proposé en tant que service (solutions Baas de sauvegarde sous forme de service). Comme la plupart des solutions en tant que service, une solution BaaS est une option peu coûteuse qui permet de protéger les données, en les sauvegardant dans un emplacement distant avec une possibilité d'extensibilité.

Formes de stockage des données

Les données peuvent être enregistrées et stockées sous trois formes principales : stockage de fichiers, stockage par blocs et stockage d'objets.

Stockage de fichiers

Le stockage de fichiers, également appelé stockage au niveau du fichier ou stockage basé sur les fichiers, est une méthodologie hiérarchique du stockage utilisée pour organiser et stocker des données. Autrement dit, les données sont stockées dans des fichiers, les fichiers sont organisés en dossiers et les dossiers sont organisés sous une hiérarchie de répertoires et de sous-répertoires.

Stockage par blocs

Le stockage par blocs, parfois appelé stockage par blocs multiniveaux, est une technologie utilisée pour stocker les données par blocs. Les blocs sont ensuite stockés sous forme de composants distincts, chacun avec un identificateur unique. Les développeurs privilégient le stockage par blocs dans les cas où ils ont besoin d'un transfert de données rapide, efficace et fiable.

Stockage d'objets

Le stockage d'objets, souvent appelé stockage basé sur les objets, est une architecture de stockage des données permettant de gérer de grands volumes de données non structurées. Ces données ne sont pas conformes aux exigences d'une base de données relationnelle classique organisée en lignes et en colonnes, ou ne peuvent pas être facilement organisées dans une telle base de données. Exemples de ce type de données : emails, vidéos, photos, pages Web, fichiers audio, données de capteur et autre types de médias et de contenus Web (textuels ou non).

Stockage de données d'entreprise

La mémoire de l'ordinateur et le stockage local ne permettent pas toujours de fournir un stockage, une protection du stockage, un accès multi-utilisateurs, ou une rapidité et des performances suffisantes pour les applications d'entreprise. La plupart des entreprises utilisent par conséquent une forme de réseau de stockage SAN pour compléter leur système de stockage NAS.

Réseau de stockage SAN
Parfois désigné comme le réseau placé derrière les serveurs, un réseau de stockage SAN est un réseau spécialisé à haut débit qui connecte des serveurs et des périphériques de stockage. Il se compose d'une infrastructure de communication qui fournit les connexions physiques, permettant à des connexions entre tous types de périphériques de passer par le réseau, en utilisant des éléments interconnectés tels que des commutateurs et des directeurs. Le SAN peut également être considéré comme une extension du concept de bus de stockage. Ce concept permet aux dispositifs de stockage et aux serveurs de s'interconnecter en utilisant des éléments similaires, tels que les réseaux locaux (LAN) et les réseaux étendus (WAN). Un réseau de stockage SAN comprend également une couche de gestion qui organise les connexions, les éléments de stockage et les systèmes informatiques. Cette couche garantit des transferts de données sûrs et robustes. 

Traditionnellement, seul un nombre limité de périphériques de stockage pouvait être connecté à un serveur. Un SAN introduit la souplesse de la mise en réseau en permettant à un serveur ou à plusieurs serveurs hétérogènes répartis entre plusieurs centres de données de partager un utilitaire de stockage commun. Le SAN élimine également la connexion traditionnelle dédiée entre un serveur et le stockage. Il fait également disparaître le concept selon lequel le serveur possède et gère effectivement les périphériques de stockage. Ainsi, un réseau peut inclure de nombreux périphériques de stockage : disques, bandes magnétiques et stockage optique. L'utilitaire de stockage peut également être situé loin des serveurs qu'il utilise.

Composants SAN 
L'infrastructure de stockage est la base sur laquelle reposent les informations. Par conséquent, l'infrastructure de stockage doit être adaptée aux objectifs métier et au modèle de gestion de l'entreprise. Une infrastructure SAN offre une disponibilité étendue du réseau, l'accessibilité des données et la facilité de gestion du système. Dans cet environnement, il ne suffit pas de simplement déployer des périphériques de stockage plus nombreux et plus rapides. Un bon réseau de stockage SAN commence par une bonne conception. 

Les principaux composants d'un réseau de stockage SAN sont la connexion Fibre Channel, les serveurs, les appliances de stockage et les matériels et logiciels de mise en réseau. 

Fibre Channel

Le premier élément à considérer dans une implémentation de réseau de stockage SAN est la connectivité des composants de stockage et de serveur, qui utilisent généralement une connexion Fibre Channel. Les SAN, comme les LAN, interconnectent les interfaces de stockage dans de nombreuses configurations de réseau et sur de plus longues distances.

Infrastructure sécurisée

L'infrastructure de serveurs est la raison sous-jacente de toutes les solutions SAN, et cette infrastructure comprend un mélange de plateformes de serveurs. Suite à certaines initiatives, telles que la consolidation des serveurs et le commerce sur Internet, le besoin de réseaux de stockage SAN augmente, ce qui renforce l'importance du stockage en réseau.

Système de stockage

Un système de stockage peut être constitué de systèmes de disques et de systèmes de bandes. Le système de disque peut inclure des disques durs, des disques SSD ou des disques Flash. Le système de bandes peut être constitué de lecteurs de bandes, d'autochargeurs de bandes et de bandothèques.

Système réseau

La connectivité SAN est constituée de composants matériels et logiciels qui interconnectent les périphériques de stockage et les serveurs. Les matériels peuvent être des concentrateurs, des commutateurs, des directeurs et des routeurs.


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