O que é armazenamento de dados em camadas?

O armazenamento em camadas é uma estratégia de gerenciamento de dados em que os dados são categorizados em diferentes camadas com base em seus padrões de uso e importância. As organizações implementam camadas de armazenamento para otimizar o desempenho, o custo e a eficiência.

Nessa abordagem, os dados críticos e acessados com frequência são armazenados em sistemas de armazenamento caros e de alto desempenho, como unidades de estado sólido (SSDs, Solid-State Drives) para recuperação rápida. Os dados de arquivamento ou acessados com menos frequência são movidos para soluções de armazenamento de menor custo, como unidades de disco rígido (HDDs, Hard-Disk Drives) ou armazenamento em nuvem, que podem ter tempos de acesso um pouco mais lentos, mas são mais econômicos.

Essa estrutura em camadas permite que as organizações equilibrem a necessidade de acesso rápido a dados usados com frequência com a economia de armazenamento de dados menos críticos ou raramente acessados em meios de armazenamento mais lentos e baratos. Sistemas automatizados de hierarquização de dados monitoram padrões de uso de dados e movem dados entre camadas dinamicamente, garantindo que os dados acessados com mais frequência sejam armazenados na mídia de armazenamento mais rápida, otimizando o desempenho e os custos.

Classes de dados de armazenamento em camadas

As classes de dados de armazenamento em camadas são categorias de dados baseadas em certas características, como como a forma como os dados são usados, a frequência com que são acessados e o quanto são confidenciais. Isso ajuda a determinar as tecnologias de armazenamento mais adequadas para cada camada de dados e seu lugar na arquitetura geral. O objetivo é disponibilizar e acessar dados e gerenciar dados de maneira econômica, simples e segura. 

Em um sistema de armazenamento em camadas, as classes de dados normalmente são organizadas da seguinte forma:

Camada 0: Dados essenciais

Camada 0 em camadas de armazenamento de dados refere-se à camada mais alta e mais rápida, desenvolvida para dados essenciais que exigem uma solução de armazenamento de dados de alto desempenho e baixa latência. Essa camada é crucial para aplicativos e operações em que qualquer atraso ou tempo de inatividade pode levar a perdas financeiras significativas, danos à reputação ou interrupções operacionais. O armazenamento de camada 0 deve ser usado criteriosamente devido ao custo.  

Exemplos de dados da Camada 0: Transações financeiras em tempo real, dados de jogos online que exigem acesso instantâneo e sistemas de banco de dados para aplicativos críticos, como aqueles usados para serviços de infraestrutura e emergência.

Tipos de mídia de armazenamento usados no armazenamento de camada 0: Os dados acessados com frequência devem estar prontamente disponíveis em armazenamento de alto desempenho, como unidades de estado sólido expressas de memória não volátil (NVMe NVMe), bancos de dados na memória e aceleradores de hardware personalizados.

Camada 1: Dados ativos

Dados ativos referem-se aos dados acessados com mais frequência, que exigem armazenamento escalável e de alto desempenho para acesso rápido. Essa classe de dados é armazenada na mídia de armazenamento mais rápida, como SSDs, garantindo recuperação e tempos de resposta rápidos.

Exemplos de dados da Camada 1: Bancos de dados transacionais, registros de clientes acessados com frequência e arquivos de projetos atuais

Tipos de mídia de armazenamento usados no armazenamento de camada 1: SSDs, bancos de dados na memória e arrays de armazenamento de alta velocidade

Camada 2: Dados quentes

Dados quentes são importantes, mas não são acessados com a mesma frequência que dados quentes. Ele é armazenado em mídia de armazenamento que oferece um equilíbrio entre desempenho e custo, como uma combinação de SSDs e HDDs tradicionais.

Exemplos de dados de Camada 2: Relatórios mensais, dados históricos de vendas e arquivos acessados regularmente

Tipos de mídia de armazenamento usados no armazenamento de camada 2: Arrays de armazenamento híbrido combinando SSDs com HDDs tradicionais

Camada 3: Dados frios

Os dados frios incluem informações acessadas com menos frequência que ainda têm valor, mas não exigem acesso de alta velocidade. Os dados frios são armazenados em soluções de armazenamento mais lentas e econômicas, como HDDs de baixo custo ou armazenamento na nuvem. Essa classe de dados prioriza a eficiência de custos em vez do desempenho. 

Exemplos de dados de camada 3: Arquivos de projetos mais antigos, documentos de arquivamento e registros históricos

Tipos de mídia de armazenamento usados no armazenamento de camada 3: HDDs, armazenamento em nuvem e armazenamento em fita

Arquivar dados

Os dados de arquivo consistem em dados que são retidos para fins de conformidade ou armazenamento de longo prazo, às vezes em um bunker de dados. Muitas vezes, ela é movida para as opções de armazenamento mais econômicas e escaláveis, como armazenamento em fita ou serviços de nuvem de arquivamento profundo. São as informações acessadas com menos frequência que as empresas são legalmente ou operacionalmente obrigadas a reter no longo prazo.

Exemplos de dados de arquivamento: Documentos de conformidade regulatória e registros históricos para fins de conformidade

Tipos de mídia de armazenamento usados para arquivar dados: Soluções de armazenamento em fita, armazenamento óptico e arquivamento baseado em nuvem

Quais são os benefícios do armazenamento em camadas?

Os principais benefícios do armazenamento em camadas são: 

1. Economia

O armazenamento em camadas permite que as organizações otimizem os custos alocando recursos de alto desempenho apenas aos dados que exigem isso, enquanto os dados acessados com menos frequência podem ser armazenados em mídia mais econômica.

2. Otimização de desempenho

Ao personalizar soluções de armazenamento para requisitos específicos de dados, o armazenamento em camadas garante que os recursos de alto desempenho sejam reservados para aplicativos críticos, melhorando a eficiência geral do sistema.

3. Escalabilidade

À medida que os dados crescem, os sistemas de armazenamento em camadas podem ser facilmente dimensionados adicionando a mídia de armazenamento apropriada para cada camada, fornecendo uma solução flexível e escalável para a evolução dos requisitos de dados.

Camada x cache

Os termos "camada" e "caching" às vezes são usados alternadamente, causando confusão. No entanto, eles se referem a conceitos distintos no armazenamento de dados.

O armazenamento em camadas envolve mover fisicamente dados entre diferentes camadas de armazenamento com base em padrões de acesso. Os dados são transferidos permanentemente para um meio de armazenamento diferente.

O cache usa uma área de armazenamento temporário para armazenar dados acessados com frequência, melhorando o desempenho reduzindo a necessidade de buscar dados de armazenamento primário mais lento.

Conclusão

O armazenamento de dados em camadas é uma abordagem estratégica para gerenciar dados com eficiência com base em seus padrões de uso. Ao categorizar os dados em diferentes camadas e utilizar a mídia de armazenamento apropriada, as organizações podem alcançar um equilíbrio entre desempenho, custo e escalabilidade.

Para aqueles que buscam levar o armazenamento de dados a um novo patamar, chegou a era do datacenter totalmente flash. Adotar uma infraestrutura de armazenamento totalmente flash garante desempenho eficiente, econômico e extremamente rápido em todas as camadas. 

Saiba mais sobre os benefícios e a implementação do armazenamento de dados flash.