Распределенная система хранения данных: Типы и реальные примеры

Децентрализованное хранилище предназначено для данных, которые хранятся в нескольких местах и на разных устройствах, но не ограничены одним определенным местом или устройством. Эта структура помогает пользователям иметь доступ к сети устройств для доступа, управления и обмена информацией. Если данные хранятся в разных местах, это гарантирует надежность, более высокую скорость доступа и производительность.

Механизм, лежащий в основе распределенного хранения данных

Если упростить механизм, лежащий в основе распределенного хранения, то данные делятся на части, и каждое устройство в сети имеет определенный кусок информации. Благодаря децентрализации можно:

• Повысить скорость работы, поскольку множество пользователей могут одновременно получать доступ к различным частям одной и той же информации.
• Иметь лучшие механизмы восстановления и регулярное резервное копирование для обеспечения избыточности.
• Сбалансированная нагрузка. Этого можно достичь, распределив данные между несколькими устройствами.

Распределенные хранилища можно разделить на 2 типа, такие как:

• Объектно-ориентированные системы. В таких системах данные хранятся в объектах, и каждый элемент имеет свой уникальный ключ. Объект может храниться как на одном устройстве, так и на нескольких машинах, при этом доступность объектов всегда гарантирована.
• Файловые фреймворки. В этом фреймворке файлы, но не объекты, разделяются между узлами. Каждое устройство в сети имеет свой фрагмент данных.

Чтобы лучше понять механизмы работы распределенного хранилища, давайте обсудим основные элементы системы:

• Узлы. Основа структуры состоит из отдельных машин (узлов), которые содержат части информации.
• Сеть. Для того чтобы функционировать, все эти узлы должны быть каким-то образом связаны между собой, поэтому сеть является важнейшим компонентом системы. Для нормального функционирования, она должна обладать высокими эксплуатационными характеристиками и надежностью.
• Программное обеспечение для управления. Всеми данными на узлах необходимо как-то управлять. Поэтому специальное программное обеспечение должно гарантировать безопасность хранимой информации.
• Создание копий. Чтобы гарантировать доступность хранимой информации в некоторых нештатных ситуациях, данные должны быть продублированы на разных устройствах.
• Координация. Это очень важно, поскольку пользователи всегда должны иметь доступ к одним и тем же данным, поэтому информация на всех устройствах должна быть согласованной.

Сферы применения фреймворков следующие:

• Восстановление и резервное копирование. Этот тип хранилища можно использовать для хранения резервных копий. Это очень полезно в случае необходимости восстановления важных данных.
• Хостинг. Пользователи хостинговых решений должны где-то хранить свои статические файлы, поэтому распределенное хранилище - отличный вариант.
• CDN (или сети доставки контента) нуждаются в подобной структуре для доставки информации ближайшим пользователям, если говорить о местоположении.   

Популярность распределенных систем хранения данных

Существует множество причин, по которым распределенные системы хранения данных стали столь значимыми для пользователей, и вот несколько объяснений:

• Высокая масштабируемость систем. Эти системы создавались с учетом того, что объемы информации огромны, и в будущем они будут только расти. Поэтому система функционирует таким образом, что в сеть можно легко добавить множество узлов, а также создавать копии данных.
• Огромные объемы данных. Эти объемы растут благодаря аналитике данных, мобильным устройствам и более широкому использованию интернета.
• Бюджет. Традиционные системы хранения данных дороже распределенных. Цена ниже благодаря аппаратному оборудованию.   

​Оценка преимуществ и недостатков распределенных облачных хранилищ

Преимущества:

• Надежность. Система работает таким образом, что даже во время какого-то сбоя данные все равно будут доступны.
• Цена. Вы можете сэкономить финансы, если будете хранить больше данных. В некоторых ситуациях пользователи могут переплачивать за небольшие объемы и экономить значительные суммы на крупных объемах.
• Доступность. К вашей информации можно легко получить доступ из любого места и в любое время.

Недостатки:

• Проблемы с безопасностью. Существует ряд опасений, связанных с хранением данных в Интернете, из-за некоторых очевидных угроз, существующих в настоящее время, таких как хакерские и виртуальные атаки.
• Трудности, связанные с настройкой и управлением системой.
• Разнообразность цен может быть сложной для понимания, если вы являетесь новым пользователем.  

​Примеры децентрализованных хранилищ

Самые очевидные примеры децентрализованных хранилищ, которые сразу же приходят на ум, - это облачные хранилища, такие как iCloud, Google Drive и Dropbox. Используя эти децентрализованные облачные хранилища, клиенты могут легко загружать любую информацию, которая будет немедленно сохранена на нескольких безопасных и надежных серверах. Для удобства пользователей сервисы предлагают обмен ссылками с другими пользователями, чтобы информация была легко доступна и доступна для скачивания.

Еще один пример чрезвычайно распространенного облачного хранилища это  - Amazon S3. Эта децентрализованная система хранения данных в основном ориентирована на объектное хранение. Все объекты в системе идентифицируются ключом и хранятся по всему миру.

HDFS или Hadoop File System - также децентрализованная система, которая используется в основном для хранения огромных объемов данных, связанных с аналитикой. Эта система функционирует на товарном оборудовании, поэтому цены на нее довольно приемлемы.

Azure Blob Storage - еще одно популярное децентрализованное облачное хранилище, ориентированное преимущественно на хранение объектов. Эта децентрализованная система идеально подходит для хранения огромных объемов неструктурированной информации. Поэтому здесь можно хранить абсолютно все, начиная от файлов и заканчивая изображениями и видео.

Еще один вариант децентрализованного фреймворка - Ceph. Этот отлично масштабируемый вариант может использоваться самыми разными клиентами, которые ищут место для хранения своих файлов, объектов или даже блокчейна.

Google Cloud Storage - еще один замечательный вариант среди всех доступных облачных хранилищ для хранения объектов. Это решение было создано как универсальный вариант для широкого круга пользователей, которым необходимо хранить большие объемы информации для аналитики, резервного копирования, веб-хостинга и аварийного восстановления.

Здесь приведена лишь пара чрезвычайно популярных вариантов децентрализованных облачных хранилищ, чтобы у вас было общее представление.

Классификация различных типов распределенных систем хранения данных

Основываясь на наших профессиональных наблюдениях, мы можем классифицировать распределенные системы хранения данных по следующим типам:

• Репозиторий для хранения объектов. Этот тип хранилищ идеально подходит для неструктурированных данных, поскольку воспринимает всю информацию как объекты. Такие хранилища могут работать с большими объемами информации.
• Блоковое хранилище. В этой системе информация делится на блоки, и эти блоки хранятся в отдельных узлах.
• Файловое хранилище. Обычно информация в этом типе хранилища находится в виде каталогов и файлов.

Различие между распределенными и централизованными моделями хранения данных

Централизованные модели хранения и децентрализованные распределенные хранилища - это совершенно разные системы, имеющие минимум общего. Чтобы не перегружать вас множеством различий, мы решили рассказать лишь об основных из них.

При централизованном хранении все данные находятся на одной машине или сервере. Особенность такого метода заключается в простоте управления системой. Поскольку все находится в одном месте, нет никаких сложностей, связанных с разнообразными сетевыми подключениями. Недостатком является минимальная масштабируемость и высокие риски сбоев, поскольку данные хранятся на одном сервере.

Что касается децентрализованного распределенного хранилища, то оно функционирует иначе. Вся информация распределяется по разным машинам или серверам. Такой метод повышает масштабируемость системы, надежность, а также гарантирует лучшие характеристики производительности.

Перспективы бизнеса: Причины перехода на распределенное хранение данных

С точки зрения бизнеса распределенное хранилище - отличный выбор из-за экономии средств. Если вам нужно хранилище на ТБ, цена такого решения будет намного меньше. При использовании традиционных методов вы определенно переплатите.

Еще одна причина для перехода на эту систему - гибкость. Система быстро реагирует на меняющиеся потребности, и это потрясающе. Кроме гибкости, предприятия также предпочитают более масштабируемые варианты. Так, децентрализованное хранилище прекрасно работает с огромными объемами данных и обладает отличной производительностью.

Безопасность также является одним из основных факторов, влияющих на выбор хранилища. При использовании распределенных решений пользователям не нужно беспокоиться о потере данных, поскольку они регулярно резервируются и реплицируются.

Централизованная и распределенная системы хранения данных: Анализ подходов к хранению данных

С нашей профессиональной точки зрения, не существует хорошего или плохого варианта. Все зависит от бизнес-потребностей каждого конкретного пользователя. Итак, давайте обсудим некоторые основные различия между этими двумя подходами.

Централизованный подход гораздо проще для обычного пользователя, не обладающего никакими техническими навыками. Все, что вам нужно сделать, - это зарегистрировать свой аккаунт и загрузить необходимые данные. Множество функций еще больше упрощают процесс использования системы.

Что касается децентрализованного метода, то он имеет минимальные риски сбоев. Если один узел не работает, вы можете получить те же данные с другого, который доступен. Кроме того, нет необходимости полагаться на одного веб-провайдера. Поскольку информация распределена по нескольким узлам, нет эффекта блокировки поставщика.