ما المقصود بالتخزين الذكي؟

بعبارة أخرى، هي طبقة برمجية ذكية توفر إدارة تخزين شاملة عبر منظومة المؤسسة. تشمل المزايا الرئيسية التحليل التنبئي، وتصنيف البيانات بشكل ذاتي، وتحديث البرامج تلقائيًا، واستكشاف الأخطاء وإصلاحها بشكل استباقي.

تواجه المؤسسات اليوم أحمال تشغيل كثيفة البيانات بشكل متزايد، خاصة مع تسارع تبني الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي (ML). وهي تعمل على تحديث بنية تخزين البيانات لديها لدعم أحمال تشغيل التحليلات المتقدمة والاستفادة من فرص الأعمال الجديدة.

تتزايد الحاجة إلى حلول التخزين الذكية بسرعة. وفقًا لموقع Fortune Business Insights، من المتوقع أن ينمو سوق تخزين البيانات العالمي من 298.54 مليار دولار أمريكي في عام 2026 إلى 984.56 مليار دولار بحلول عام 2034، بمعدل نمو سنوي مركب (CAGR) يبلغ 16.10%.¹

ويأتي هذا التوسع مدفوعًا بكميات هائلة من البيانات الواردة من أجهزة إنترنت الأشياء (IoT) والحوسبة السحابية وتطبيقات الذكاء الاصطناعي، بالإضافة إلى البيانات الموجودة على الحافة التي تتطلب إمكانات معالجة البيانات المحلية. واستجابةً لذلك، تتجه المؤسسات إلى حلول متقدمة مثل التخزين المعرف بالبرمجيات (SDS) وأنظمة التخزين الذكية لإدارة هذا التعقيد.

توجد ثلاثة أنواع رئيسية لتخزين البيانات:

• تخزين الملفات ينظم البيانات في هيكل هرمي من الملفات والمجلدات والأدلة. وتُعد هذه التقنية فعالة في التعاون وإدارة المستندات والحالات التي تتطلب مشاركة البيانات بسهولة بين المستخدمين. وعادةً ما يُستخدم تخزين الملفات مع الأقراص الصلبة وأجهزة التخزين المتصل بالشبكة (NAS).

• تخزين الكتل يقسم البيانات إلى كتل بحجم ثابت، لكل منها معرف فريد، ويخزنها بشكل مستقل. يوفر تخزين الكتل أداءً فائقًا وزمن انتقال قصيرًا، ما يجعله مثاليًا لأحمال التشغيل الحيوية مثل قواعد البيانات، والحاويات، والتخزين الخلفي للأجهزة الافتراضية (VM).

• تخزين الكائنات يدير البيانات ككائنات منفصلة ذات معرفات فريدة وبيانات وصفية ثرية. تخزين الكائنات مصمم لقابلية التوسع بشكل كبير، ويتفوق في التعامل مع كميات كبيرة من البيانات غير المنظمة (مثل الصور، والفيديوهات، وبيانات أجهزة الاستشعار) عبر البيئات الموزعة المرتكزة على السحابة. وهو مناسب بشكل خاص لأحمال تشغيل الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي، وبحيرات البيانات، وتطبيقات الذكاء الاصطناعي التوليدي.

تتكون إدارة تخزين البيانات التقليدية من العمليات المستخدمة للاحتفاظ بأصول البيانات وتنظيمها والوصول إليها بأمان، مع تحسين استهلاك موارد التخزين وتوفير حماية البيانات. وتعتمد على التزويد والمراقبة والتحسين بشكل يدوي، وهو أمر يصبح أكثر تحديًا مع زيادة حجم البيانات وتنوع أحمال التشغيل عبر بيئات السحابة الهجينة.

يطور التخزين الذكي هذا النهج من خلال دمج الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي (ML) والأتمتة المباشرة في بنية التخزين التحتية. وبدلاً من الحاجة إلى التدخل اليدوي، يدير التخزين الذكي عملية توزيع البيانات ويتنبأ باحتياجات السعة ويحسن الأداء ويحمي من التهديدات عبر نظام إدارة موحد.

رغم ارتباطهما الوثيق، إلا أن التخزين الذكي والتخزين المدعوم بالذكاء الاصطناعي ليسا متطابقين.

يشير التخزين المدعوم بالذكاء الاصطناعي إلى أنظمة تخزين البيانات المصممة لمجموعات البيانات الكبيرة، والوصول إلى البيانات بسرعة فائقة، والحوسبة المكثفة المطلوبة لأحمال تشغيل الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي. هذه الأنظمة مصممة خصوصًا لدعم تدريب الذكاء الاصطناعي، و الاستدلال ، وإمكانات بحيرة البيانات لتلبية متطلبات أداء تطبيقات الذكاء الاصطناعي.

يدمج التخزين الذكي الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي في أنظمة التخزين لأتمتة الإدارة وتحسين الأداء عبر جميع بيانات المؤسسة. تعمل هذه الأنظمة على تحليل أنماط البيانات، وأتمتة تصنيفات البيانات، والتنبؤ باحتياجات سعة التخزين، وتقليل التعقيد التشغيلي عبر منظومة تكنولوجيا المعلومات بأكملها.

غالبًا ما تعمل هذه التقنيات جنبًا إلى جنب مع أنظمة التخزين الذكية المحسنة أيضًا لأحمال التشغيل وأنظمة التخزين المدعومة بالذكاء الاصطناعي والتي تدمج مزايا الإدارة الذكية.

تركز تقنيات التخزين المؤسسية التقليدية على شبكات التخزين (SANs) المتجانسة لأرشفة البيانات والملفات. ومع ذلك، أصبحت صيانة شبكات التخزين مكلفة بشكل متزايد على المؤسسات مع تزايد احتياجات تخزين البيانات لديها، ما يتطلب المزيد من الخوادم المادية وبنية أكبر لتكنولوجيا المعلومات لتلبية احتياجاتها.

ظهر التخزين السحابي بالمرونة اللازمة لتوسيع أو تقليل حجم البيانات بناءً على متطلبات الأعمال. ومن خلال تخزين البيانات على السحابة، تستفيد المؤسسات من التسعير حسب الاستخدام، ما يحسن التكاليف. تشمل حلول السحابة اليوم أساليب سحابية متعددة هجينة، حيث يمكن للمؤسسات الجمع بين خدمات التخزين من مزودي السحابة المختلفين لتلبية متطلبات متنوعة مثل الأداء والتكلفة والامتثال.

ومع تطور تقنيات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي وتوافرها، أصبح من الممكن تضمين هذا الذكاء مباشرةً في بنية التخزين التحتية. لقد تطور التخزين الذكي كحل محسّن للبيئات القابلة للتوسع والكثيفة البيانات.

يتفوق التخزين الذكي على الحلول السحابية التقليدية، وذلك بمزايا مثل التحليل المستمر لأنماط البيانات، وتصنيف البيانات التلقائي، والصيانة التنبئية. لقد أصبح عنصرًا أساسيًا لدعم متطلبات تكنولوجيا المعلومات الحالية، بما في ذلك أحمال تشغيل تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي، وحوسبة الحافة، وتوليد البيانات الضخمة من أجهزة إنترنت الأشياء (IOT).

يدير التخزين الذكي البيانات طوال دورة حياتها باستخدام عدة تقنيات أساسية:

• التخزين المعرف بالبرمجيات (SDS): يؤدي التخزين المعرف بالبرمجيات دورًا رئيسيًا في التخزين الذكي من خلال فصل برامج التخزين عن الأجهزة المادية، ما يتيح إدارة الموارد بشكل مرن وآلي. تدير هذه الطبقة البرمجية وظائف التخزين الأساسية (مثل تكوينات RAID، وتخصيص الموارد)، ما يسمح للمؤسسات بزيادة موارد التخزين بشكل مستقل عن الأجهزة الأساسية.

• الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي (ML): يعمل الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي على تحليل أنماط الوصول إلى البيانات، ومقاييس الأداء، واتجاهات الاستخدام من خلال استخدام بيانات وصفية غنية لإجراء توقعات ذكية حول احتياجات التخزين. تتنبأ خوارزميات التعلم الآلي (ML) بمتطلبات السعة، وتكشف عن أعطال الأجهزة المحتملة، وتحسن تلقائيًا عملية توزيع البيانات وتصنيفها، وتطبيق السياسات.

• التحليلات الفورية: تراقب التحليلات الفورية باستمرار أداء نظام التخزين وأنماط أحمال التشغيل، ما يتيح إجراء التعديلات الديناميكية وتحديد الحالات الشاذة التي قد تشير إلى تهديدات أمنية أو مشكلات في الأداء.

• التصنيف التلقائي والتخزين المؤقت: تخزن خوارزميات الذكاء والتخزين المؤقت فائقة السرعة البيانات التي يتكرر الوصول إليها لتسريع الاسترجاع وتقليل أوقات انتظار وحدة المعالجة المركزية، مع نقل البيانات تلقائيًا بين مستويات التخزين بناءً على أنماط الوصول. تعتمد البيانات "النشطة" على التخزين بالذاكرة الوميضية فائق الأداء، بينما تتحول البيانات "الخاملة" إلى خيارات فعالة من حيث التكلفة.

• تقنيات تقليل البيانات: تقلل إزالة التكرار، والضغط، وغيرها من التقنيات من مساحة التخزين المستهلكة وتقلل التكاليف، مع الحفاظ على وصول فائق الأداء. تحدد هذه التقنيات البيانات المكررة وتزيلها، وتخزن فقط كتل البيانات الفريدة لتعزيز كفاءة استهلاك مساحة التخزين.

• الصيانة التنبئية: يستخدم التخزين الذكي نماذج التعلم الآلي (ML) لتحليل مؤشرات سلامة النظام والتنبؤ بالأعطال المحتملة، ما يتيح إجراء صيانة تنبئية استباقية تقلل من فترات التعطل. يفعّل النظام التنبيهات، أو يبدأ في إجراءات تجاوز الفشل، أو يجدول أعمال الصيانة تلقائيًا.

• دمج الأمن والمرونة: يدمج حل التخزين هذا الكشف الآلي عن التهديدات والاستجابة لها، إلى جانب التعافي من الكوارث والتكرار المدمج لضمان أمان ومرونة فائقين. يمكن لنظام التخزين الذكي عزل البيانات المخترقة، وتأمين مسارات الوصول، والحفاظ على نسخ احتياطية غير قابلة للتغيير لتمكين التعافي من الهجمات الإلكترونية بسرعة.

يوفر التخزين الذكي مزايا تساعد المؤسسات على تحقيق أهداف عملها وأهداف تكنولوجيا المعلومات لديها، بما في ذلك ما يلي:

• يوفر وصولاً أسرع للبيانات: يُمكّن المؤسسات من توسيع نطاق البيانات مع الحفاظ على معدل نقل عالٍ وزمن انتقال قصير وإدارة الوصول إلى البيانات، مع فترات تعطل محدودة أو معدومة.

• يبسط العمليات: يلغي صوامع البيانات، ويقلل التعقيد، ويسرع الوقت المناسب للقيمة لمبادرات التحول الرقمي، مع التوافق السلس عبر البيئات.

• يزيد من الإنتاجية: يؤتمت الإدارة العامة، ويزيل الصوامع لمساعدة الفرق على تحسين سير العمل وتقليل التركيز على المهام اليدوية.

• يحسن التكاليف: يقلل من زيادة التطبيقات والبيانات بشكل كبير لدعم كفاءة التكلفة، مع نقل البيانات التي يندر الوصول إليها إلى مستويات تخزين أرخص.

• يقلل من المخاطر: يحمي التطبيقات والبيانات من خلال كشف التهديدات المدعوم بالذكاء الاصطناعي والتشفير الآلي، ما يتيح التعافي السريع من حوادث اختراق أمن البيانات والهجمات من خلال وظائف الحماية من برامج الفدية المتكاملة لضمان المرونة الإلكترونية.

• يضمن استمرارية الأعمال: يستخدم نسخ البيانات ومزامنتها لتحقيق استمرارية الأعمال والحفاظ على نسخ متاحة ومتسقة عبر المواقع لضمان التعافي السريع.

• يدعم الامتثال: يدير احتياجات سيادة البيانات والامتثال تلقائيًا، ما يسمح للمؤسسات بتلبية المتطلبات مثل اللائحة العامة لحماية البيانات (GDPR).

يمكن للمؤسسات استخدام التخزين الذكي من خلال خيارات النشر المتعددة. يوفر كبار مزودي السحابة العامة (مثل Amazon Web Services (AWS)، وGoogle Cloud، و®IBM Cloud، وMicrosoft Azure) إمكانات التخزين الذكي كخدمات مدارة بالكامل. توفر شركات التخزين المؤسسي مثل Dell وHewlett-Packard Enterprise وNetApp منصات التخزين الذكي التي يمكن نشرها في مراكز البيانات المحلية أو دمجها مع بيئات السحابة.

تتبنى العديد من المؤسسات إستراتيجيات لتحسين توزيع البيانات عبر البُنى التحتية الهجينة الموزعة بناءً على متطلبات الأداء والامتثال والتكاليف. تدعم هذه الحلول مجموعة من حالات استخدام العمل بما في ذلك بحيرات البيانات، والحوسبة فائقة الأداء (HPC)، والبنية التحتية الافتراضية لسطح المكتب (VDI)، وحوسبة الحافة.