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2021/04/28

[企業儲存觀察室] 現代資料中心的冷儲存

「冷」(Cold) 儲存,相對於此則是「溫」(Worm) 儲存或「熱」(Hot) 儲存。用溫度來描述儲存或資料起源於資訊生命週期 (Information Lifecycle Managment, ILM) 的概念:90% 的資料在其被產生的 90 天之後,很少或不會再被讀取或變更,因為極少被讀取,因此資料就「變冷」,也就可以被移往較「冷」的儲存放置。另一個冷熱的起源則來自於資料與熱源的相對位置:當資料位於更靠近中央處理器的磁碟機上比較「熱」,而位於磁帶上或遠離資料中心位置的資料,比較「冷」。

圖片來源:AoEC

不論是哪一種起源,在現代的資料中心根據資料對業務的重要性和存取的頻率,以溫度來區分不同級別的儲存與服務是必要的,特別是在當前資料儲存量飛快成長的情況下,但目前並沒有業界標準來定義資料的冷熱溫度。不過,通常來說熱資料因為會被更頻繁的讀取,因此需要效能較好、成本較貴的儲存;讀取頻率較低的冷資料可以放在效能較慢、成本較低的儲存上。

在現代資料中心的冷資料通常是放在本地或雲裡,低效能低成本的儲存環境中,像是 LTO 磁帶或是 Amazon Glacier、Google Coldline 等服務。LTO(Linear-Tape Open,線性磁帶開放)最初是在 1990 年代後期開發的一種低成本儲存選擇。要讀取 LTO 上的資料,必須從架上找到實體磁帶,並將其放入磁帶機中,這使其成為最慢(因此也是最冷)的資料儲存方法之一。稍快一點的方式可以使用具備機械臂的自動化磁帶櫃,因為不需要人力介入,所以儲存在自動化磁帶櫃磁帶中的資料,有時候也被稱為「近線」(而不是離線)儲存。

另一種也被某些人視為資料中心冷儲存的媒體是光碟。從某些角度來看,是的,光碟(櫃)具備冷儲存的特性,但與磁帶源起於資料中心不同是光碟源自於影像產業,因此它具備更適合產業的某些特性,例如客戶端易於讀取。使用者只要有一部相容的光碟機就可以讀取裡面的資料,甚至還可以直接播放,如果資料內容剛好是一部影片的話。但從現代化資料中心冷資料量動輒以 PB 級起跳的角度來看,磁帶的容量與傳輸速率還是較具有優勢。

同樣地,磁帶也具有(冷)雲端儲存所無法提供的一些優勢。

有越來越多的企業和消費者,正在採用雲端儲存來滿足其需求。對於存取經常需要使用的資料,雲端儲存當然很有用,但是與其它類型的雲端儲存相比,冷儲存通常會有更高的操作成本,也更需要耐心與詳細的計劃。與硬碟相比,由於磁帶具有更大(低成本)的容量和更長的使用壽命,因此磁帶仍然在現代化的資料中心被大量的使用。

磁帶早就應該消失了,為什麼還活著?磁帶成為現代資料中心的重要組成有幾個原因:
首先,磁帶是迄今為止儲存資料成本最低的媒體,這意味著它是歸檔大型資料、那些不會被經常讀取的資料最理想的解決方案。

其次,隨著最近幾年勒索軟體不斷的出現,就企業組織在受到攻擊時如何控制自己的命運而言,建立安全的空氣隔離比以往任何時候都更加重要。磁帶提供了理想的空氣隔離方式,因為磁帶大部份的時間都存放在自動化磁帶櫃一個近線的狀態,甚至可以退出磁帶櫃進入離線的狀態,移往其它處所存放,完全與網路斷開,從而可以防止資料被竊取、加密或刪除。

第三是壽命,隨著企業組織保留資料的時間越來越長,耐久性和更長的使用壽命成為關鍵的考量因素。在合宜的保存環境下,磁帶媒體可以使用長達三十年,相比之下硬碟的使用壽命不超過十年。要特別強調,如果希望保有資料的正確性,良好的運作或保存環境是必要的,尤其對於那些希望長期保存資料的冷儲存來說。除非是針對惡劣環境設計的產品,無論是哪一種儲存媒體,沒有任何一家廠商會為不良環境下的資料丟失做保證!

有很多公司也在推銷基於磁帶的雲端備份解決方案。如果企業用戶使用的是雲端成本最低的儲存層級,那麼很有可能就是把資料存放在雲端資料中心的磁帶上。這些基於雲的解決方案,在財務上對於把第二份資料拷貝或 TB 級資料的小型公司而言是合理的。但是如果要歸檔的是 PB 級的資料,或者是需要大資料流量的企業組織來說,把這些資料存放在雲中的成本將會高得多−比起儲存在本地的磁帶櫃上,尤其是如果需要定期地將資料從歸檔中取出時。

在進行這些成本的比較時,記住要考慮從雲移出的費用、頻寬成本和通過雲端連接獲取資料的時間成本。

如果需要定期將資料搬進/搬出雲端,又或者在最壞的情況下必須從雲端檢索出所有資料,那麼從雲端移出的費用將會很昂貴。這都還沒有考慮將大量資料移入或移出雲所需的必要網路頻寬的高額成本,以及這樣做需要很長的時間成本。當企業組織遭到勒索軟體攻擊時,磁帶(如果你有的話)是快速恢復最佳的方法之一,因為資料是完全離開機器儲存的。企業組織擁有和管理本地磁帶是歸檔大量資料最便宜的方法,儘管恢復近線資料需要比較長的時間,但延遲的時間卻是最短的,當然,這也取決於磁帶櫃的大小和磁帶機的數量。

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