O que é armazenamento de dados? Um guia definitivo

O armazenamento de dados é o processo de armazenar e preservar informações digitais para recuperação e uso posteriores. Ele permite que computadores e outros dispositivos retenham e acessem dados de maneira estruturada, facilitando o gerenciamento e o processamento contínuos de dados.

Entendendo o armazenamento de dados em computadores

Os computadores utilizam vários métodos de armazenamento de dados, classificados em armazenamento primário e secundário. O armazenamento primário, como a memória de acesso aleatório (RAM, random access memory), é volátil e fornece acesso rápido aos dados usados ativamente pela CPU. O armazenamento secundário, como unidades de disco rígido (HDDs, Hard-Disk Drives), que estão sendo rapidamente eliminados, e unidades de estado sólidoState Drives), não é volátil e permite retenção de dados de longo prazo.

Armazenamento primário x armazenamento secundário

O armazenamento primário é volátil, temporário e acessado diretamente pela CPU. O armazenamento secundário não é volátil, é permanente e retém dados mesmo quando o computador está desligado.

Como funciona o armazenamento de dados

O armazenamento de dados envolve a codificação de informações digitais em formatos físicos para armazenamento em mídia de armazenamento. Essas mídias armazenam dados binários (0s e 1s) como cargas magnéticas ou elétricas.

Há três tipos principais de armazenamento de dados:

• O armazenamento de arquivos organiza dados em arquivos e pastas e é usado em computadores pessoais e servidores para facilitar o gerenciamento de dados.
• O armazenamento em bloco divide os dados em blocos de tamanho fixo e é comum em sistemas de armazenamento de nível corporativo.
• O armazenamento de objetos armazena dados como objetos com identificadores exclusivos e é ideal para armazenamento baseado em nuvem e aplicativos da Web.

Há seis tipos principais de mídia de armazenamento de dados:

• O armazenamento magnético, que usa placas magnéticas para armazenar dados, é comumente encontrado em HDDs.
• O armazenamento em fita, que usa fita magnética para retenção de dados acessível e de longo prazo, é frequentemente usado para backups.
• O armazenamento de estado sólido ou armazenamento flash, que emprega memória flash NAND para acesso mais rápido e maior confiabilidade, é encontrado em SSDs.
• O armazenamento híbrido combina HDDs e SSDs para otimizar o custo e o desempenho.
• O armazenamento óptico usa lasers para ler e gravar dados em discos ópticos, como CDs, DVDs e discos Blu-ray.
• O armazenamento em nuvem fornece acesso remoto a datacenters pela Internet para oferecer mais escalabilidade e flexibilidade.

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Os datacenters usam diferentes configurações de armazenamento para atender a diversas necessidades, incluindo:

• Armazenamento de conexão direta (armazenamento de conexão direta), que conecta o armazenamento diretamente a um servidor ou computador e é adequado para aplicativos locais
• Armazenamento conectado à rede (NAS ), que fornece armazenamento compartilhado em uma rede para tornar os dados acessíveis a vários dispositivos
• Redes de área de armazenamento (SANs, Storage Area Networks), que oferecem armazenamento de alto desempenho dedicado a dispositivos em rede e são comumente usados em empresas

Escolher a solução de armazenamento certa é essencial para manter a integridade, acessibilidade e segurança dos dados. Vamos explorar os principais fatores a serem observados para comparar o armazenamento de dados em redes de computadores: desempenho, capacidade, escalabilidade, custo, confiabilidade e durabilidade.

Desempenho e velocidade no armazenamento de dados

O desempenho e a velocidade do armazenamento de dados são fatores críticos que afetam diretamente a eficiência geral de uma rede de computadores. Soluções de armazenamento mais rápidas permitem acesso e recuperação mais rápidos de dados, reduzindo a latência e melhorando a experiência do usuário. Há vários tipos de tecnologias de armazenamento disponíveis, cada uma com suas próprias características de desempenho:

SSDs: SSDs são dispositivos de armazenamento não mecânicos que usam memória flash NAND, oferecendo velocidades de leitura e gravação significativamente mais rápidas em comparação com HDDs tradicionais. Eles são ideais para aplicativos que exigem acesso rápido aos dados, como bancos de dados e máquinas virtuais.

HDDs: HDDs usam discos mecânicos e armazenamento magnético para armazenar dados. Embora sejam mais lentas do que as SSDs, elas podem ser mais econômicas para armazenar grandes volumes de dados e são adequadas para aplicativos que não exigem acesso de alta velocidade.

NAS Os dispositivos NAS oferecem armazenamento centralizado de dados e recursos de compartilhamento de arquivos em uma rede. O desempenho de um sistema NAS depende de fatores como velocidade da unidade, largura de banda de rede e configurações de RAID.

SANs: As SANs são redes dedicadas de alta velocidade que conectam dispositivos de armazenamento aos servidores. Eles oferecem excelente desempenho para aplicativos de nível corporativo e são comumente usados em datacenters.

Por que a capacidade e a escalabilidade são importantes no armazenamento de dados

À medida que os dados continuam crescendo exponencialmente, ter capacidade de armazenamento e escalabilidade suficientes é essencial para as redes de computadores. Uma solução de armazenamento deve ser capaz de acomodar o volume de dados atual enquanto permite uma expansão contínua conforme os requisitos de dados aumentam.

Capacidade: Capacidade de armazenamento refere-se à quantidade máxima de dados que um dispositivo de armazenamento pode manter. É essencial escolher uma solução com capacidade adequada para atender às necessidades de dados atuais e futuras sem ficar sem espaço.

Escalabilidade: Soluções de armazenamento escaláveis podem ser facilmente expandidas ou atualizadas para atender às demandas crescentes. Os serviços de armazenamento baseados em nuvem, por exemplo, oferecem escalabilidade praticamente ilimitada, pois os usuários podem comprar espaço de armazenamento adicional conforme necessário.

Qual é a forma mais barata de armazenamento de dados?

O custo é uma consideração essencial para organizações que buscam otimizar sua infraestrutura de armazenamento de dados. A forma mais barata de armazenamento de dados pode variar com base em fatores como necessidades, escala e orçamento da organização. 

Dito isso, aqui estão algumas opções de armazenamento econômicas a serem consideradas:

Armazenamento em nuvem: Os provedores de armazenamento em nuvem oferecem modelos de pagamento conforme o uso, permitindo que as organizações paguem apenas pelo armazenamento que usam. Isso reduz os custos iniciais e permite fácil escalabilidade.

HDDs: Os HDDs geralmente são mais acessíveis do que os SSDs, o que os torna uma opção econômica para armazenamento de dados em grande escala.

Armazenamento em fita: Embora o armazenamento em fita tenha se tornado menos popular, ele continua sendo uma solução econômica para arquivamento de dados de longo prazo devido ao seu baixo consumo de energia e durabilidade.

Econômico x econômico: É importante observar que o armazenamento de dados barato nem sempre é o mais econômico no longo prazo. À medida que o custo do armazenamento flash diminui, as empresas estão mudando de fita e HDDs para soluções flash que ostentam densidades, capacidade e confiabilidade de armazenamento mais altas. Descubra como a chegada dos módulos QLC DirectFlash ® pode levar a soluções de armazenamento de dados com TCO menor em sistemas totalmente em disco. 

Confiabilidade e durabilidade de diferentes armazenamentos de dados

A integridade e a confiabilidade dos dados são primordiais no armazenamento de dados. Aqui estão algumas considerações sobre a confiabilidade e a durabilidade de várias opções de armazenamento:

SSDs: As SSDs não têm partes móveis, tornando-as mais resistentes a choques físicos e menos propensas a falhas mecânicas do que as HDDs. No entanto, eles têm um número finito de ciclos de gravação, o que pode afetar sua confiabilidade de longo prazo.

HDDs: Os HDDs são suscetíveis a falhas mecânicas devido aos discos mecânicos e às cabeças móveis de leitura/gravação. No entanto, os HDDs modernos vêm com várias tecnologias, como monitoramento RAID e SMART, para aumentar a confiabilidade dos dados.

Armazenamento em nuvem: Os provedores de armazenamento em nuvem frequentemente replicam dados em vários datacenters, garantindo redundância de dados e minimizando o risco de perda de dados.

Armazenamento em fita: As fitas são conhecidas por sua robustez e longevidade, tornando-as uma excelente opção para arquivamento seguro de dados de longo prazo.

Vamos explorar algumas das práticas recomendadas para armazenamento de dados para garantir eficiência, segurança e confiabilidade.

Armazenamento de dados sustentável

Com o aumento da computação em nuvem, blockchain, AI, serviços de streaming e outros aplicativos com uso intensivo de dados, a quantidade total de dados que precisa ser gerenciada e armazenada está crescendo exponencialmente. Para atender às iniciativas ambientais, sociais e de governança (ESG , Environmental, Social and Governance), as organizações estão recorrendo ao datacenter para encontrar maneiras de reduzir sua pegada de carbono. As soluções de armazenamento de dados sustentáveis aproveitam melhores densidades de armazenamento e tecnologias de consumo eficiente de energia para minimizar seu impacto no meio ambiente, reduzindo o consumo de energia, o espaço físico do datacenter e os requisitos de refrigeração. 

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Armazenamento definido por software

Os sistemas de armazenamento tradicionais muitas vezes exigem configurações específicas de hardware, levando à inflexibilidade e gerenciamento complexo. O armazenamento definido por software (SDS, Software-Defined Storage) resolve esses desafios dissociando o hardware de armazenamento do software que o gerencia. Essa abordagem permite maior flexibilidade, escalabilidade e economia.

Com a SDS, você pode centralizar e automatizar seu gerenciamento de armazenamento, o que simplifica tarefas como provisionamento, replicação de dados e migração. A capacidade de agrupar e alocar recursos de armazenamento dinamicamente garante a utilização ideal e reduz o desperdício. Além disso, as soluções de SDS geralmente vêm com serviços avançados de dados, como desduplicação, compactação e criptografia de dados, aumentando ainda mais a eficiência e a segurança dos dados.

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Recuperação de desastres no armazenamento de dados

Desastres, naturais ou provocados pelo homem, podem levar à perda de dados e a interrupções graves nos negócios. Implementar um plano robusto de recuperação de desastres é essencial para garantir a continuidade dos dados e minimizar o tempo de inatividade em caso de tais eventos.

A replicação de dados, que pode ser síncrona ou assíncrona, é um aspecto crucial da recuperação de desastres, pois envolve criar cópias de dados e armazená-los em locais separados. Ao manter cópias redundantes em locais geograficamente diversos, as empresas podem garantir a disponibilidade de dados mesmo que um local se torne inacessível.

Testar regularmente o plano de recuperação de desastres é igualmente importante para identificar possíveis pontos fracos e garantir que os dados possam ser restaurados com sucesso quando necessário. Realizar simulações de recuperação simuladas pode ajudar as organizações a avaliar sua preparação e ajustar a estratégia de DR de desastres de acordo.

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Como manter o armazenamento de dados seguro e privado

A segurança e a privacidade de dados são primordiais, especialmente com a frequência crescente de ameaças cibernéticas e violações de dados. Proteger informações confidenciais não é apenas essencial para a conformidade com os regulamentos de proteção de dados, mas também essencial para manter a confiança dos clientes e das partes interessadas.

A criptografia é um aspecto fundamental da segurança de dados. Os dados devem ser criptografados tanto em trânsito quanto em repouso. Os algoritmos de criptografia protegem os dados contra acesso não autorizado, mesmo que a mídia de armazenamento seja comprometida.

Os mecanismos de controle de acesso desempenham um papel crucial na manutenção da privacidade de dados. A implementação do controle de acesso baseado em função garante que apenas funcionários autorizados possam acessar dados específicos. Além disso, monitorar e auditar logs de acesso ajuda a detectar atividades suspeitas e possíveis violações de segurança.

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O que é gerenciamento do ciclo de vida do armazenamento de dados?

O gerenciamento do ciclo de vida do armazenamento de dados envolve o gerenciamento de dados durante toda a sua vida útil, desde a criação até o descarte. Nem todos os dados exigem o mesmo nível de acessibilidade ou desempenho, e gerenciar adequadamente os dados em cada estágio pode levar a uma economia significativa e maior eficiência.

Entender os padrões de uso de dados e a frequência de acesso é essencial para tomar decisões informadas sobre onde e como armazenar dados. Dados críticos frequentemente acessados podem ser colocados em armazenamento de alto desempenho, enquanto dados acessados com pouca frequência podem ser movidos para soluções de armazenamento mais econômicas.

À medida que os dados envelhecem, eles podem se tornar menos relevantes para as operações diárias, mas ainda têm valor para fins de conformidade, análise histórica ou jurídicos. Arquivar esses dados em opções de armazenamento econômicas os preserva enquanto libera recursos de armazenamento primário para dados mais ativos.

O descarte adequado de dados também é um aspecto crucial do gerenciamento do ciclo de vida do armazenamento. Apagar ou destruir com segurança dados que não são mais necessários reduz o risco de acesso não autorizado e garante a conformidade com os regulamentos de privacidade de dados.

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O que é Storage as a Service? 

O armazenamento como serviço de dados (STaaS, Data Storage as a Service) é um armazenamento de dados moderno e baseado em nuvem que permite pagar apenas pelos dados armazenados. Isso aumenta a agilidade e a resiliência organizacionais, permitindo que seus funcionários se concentrem no que mais importa: resultados de negócios que oferecem o melhor valor para seus dados. Ou seja, isso os ajuda a perder tempo em tarefas comuns de armazenamento e permite otimizar seu espaço de armazenamento melhorando a eficiência e a sustentabilidade.

O armazenamento de dados é a espinha dorsal do nosso mundo digital, fornecendo os meios para armazenar, acessar e proteger grandes quantidades de informações. Entender os diferentes tipos de armazenamento de dados e as práticas recomendadas permite que indivíduos e organizações tomem decisões informadas sobre suas necessidades de dados.

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