Рост объёмов данных сам по себе не является проблемой. Проблемой становится их надёжное хранение при сохранении производительности и отказоустойчивости. Ошибка в выборе архитектуры хранения может привести к высоким задержкам баз данных, перегрузке сети или невозможности масштабирования инфраструктуры.
Выбор модели хранения определяется характером нагрузки:
- для баз данных критична задержка (latency) и стабильные IOPS;
- для архивов и медиаданных важнее пропускная способность (throughput);
- для виртуализации — баланс производительности и отказоустойчивости.
Рассмотрим основные архитектуры хранения, применяемые в дата-центрах.
Классификация систем хранения
По уровню доступа:
- блочный (SAN, DAS)
- файловый (NAS)
- объектный (Object Storage, S3-совместимые системы)
По архитектуре:
- DAS
- SAN
- NAS
- Unified Storage
- SDS
- HCI (как инфраструктурная модель на базе SDS)
DAS — локальное хранение
Direct Attached Storage — накопители, подключённые непосредственно к серверу.
- Преимущество — минимальная задержка при локальном доступе.
- Ограничение — отсутствие совместного использования и централизованного управления.
DAS подходит для:
- одиночных серверов,
- HPC-задач,
- рабочих станций обработки видео,
- изолированных сервисов.
SAN — блочная сеть хранения
SAN предоставляет серверам блочный доступ (LUN) через выделенную сеть.
Основные технологии:
- Fibre Channel (16–64 Гбит/с в современных внедрениях)
- iSCSI (блочный доступ по Ethernet)
- NVMe-oF (минимизация задержек)
SAN используется там, где критична latency: БД, ERP-системы, плотная виртуализация. Строится с резервированием фабрик и multipath-доступом.
NAS — файловый доступ
NAS предоставляет доступ к файлам через NFS или SMB.
Оптимален для:
- файловых сервисов,
- резервного копирования,
- архивов,
- медиахранилищ.
NAS проще в администрировании, но зависит от производительности IP-сети.
Object Storage — хранение больших объёмов
Объектное хранение используется для архивов, резервных копий и облачных сервисов.
Особенности:
- масштабирование до петабайт;
- доступ по API (S3);
- высокая отказоустойчивость за счёт распределения данных.
Не подходит для задач, требующих минимальной задержки (например, OLTP-БД).
Unified Storage
Системы, объединяющие блочный и файловый доступ в одной платформе. Используются для консолидации нагрузок в средних и крупных ЦОД.
SDS — программно-определяемое хранение
SDS объединяет диски стандартных серверов в распределённый пул.
Преимущества:
- горизонтальное масштабирование,
- гибкость оборудования,
- программная отказоустойчивость.
Важно: производительность SDS критически зависит от сетевой инфраструктуры.
HCI — гиперконвергентная модель
HCI объединяет вычисления и хранение на одних узлах. Хранилище реализуется через SDS.
Подходит для:
- виртуализации,
- VDI,
- филиалов,
- облачных сред.
Ограничение — масштабирование вычислений и хранения происходит совместно.
Нет универсально лучшей архитектуры хранения. Есть соответствие модели требованиям к задержке, производительности, отказоустойчивости, масштабируемости и бюджету.
Практика показывает, что в дата-центрах чаще всего применяется гибридный подход: SAN для критичных БД, NAS для файловых сервисов, SDS или HCI — для масштабируемых облачных сред.