Многоуровневое хранение (tiering): горячее на быстром, холодное на дешёвом

Многоуровневое хранение, или tiering, — это подход, при котором данные распределяются по нескольким уровням носителей разной скорости и стоимости. Часто запрашиваемые «горячие» данные лежат на быстрых дисках, редко используемые «холодные» — на медленных и дешёвых. Система перемещает блоки между уровнями автоматически, ориентируясь на частоту обращений.

Зачем это нужно бизнесу

Быстрые накопители дают высокую производительность, но дорого стоят за единицу ёмкости. Ёмкие медленные диски дёшевы, но не тянут нагрузку базы данных или активных виртуальных машин. Если хранить всё на быстрых носителях — переплачиваешь за объём; если всё на медленных — страдает скорость работы приложений.

Tiering решает этот компромисс. Реально активно используется лишь небольшая часть данных — свежие документы, текущая база, горячие файлы. Остальное лежит без движения месяцами: старые проекты, архивы, прошлогодние бэкапы. Многоуровневое хранение держит активную часть на быстром уровне, а пассивную автоматически опускает на дешёвый, давая нужную скорость по разумной цене.

Как это работает

Система хранения делит ёмкость на уровни (tiers) по характеристикам носителей. Типичная схема:

• Tier 0 / горячий — самые быстрые накопители для нагруженных нагрузок и кэша
• Tier 1 / тёплый — носители среднего уровня для повседневных данных
• Tier 2 / холодный — ёмкие медленные диски для архивов и редких обращений

Контроллер массива ведёт статистику обращений к блокам данных. Блоки, к которым часто идут запросы, продвигаются на быстрый уровень; те, что давно не трогали, опускаются вниз. Перемещение идёт фоном и прозрачно для приложений — они не знают, на каком уровне физически лежат их данные.

Tiering часто путают с кэшированием. Разница в том, что при кэшировании быстрый носитель хранит копию горячих данных, а оригинал остаётся внизу; при tiering данные физически перемещаются между уровнями. Конкретные алгоритмы, гранулярность блоков и набор уровней зависят от модели СХД — это нужно уточнить по документации производителя.

Когда нужно компании

• Большой объём данных с явным разделением на активные и архивные
• Нужна высокая производительность по части нагрузок без покупки только быстрых дисков
• Растущий архив, который жалко держать на дорогих носителях
• Смешанные нагрузки: базы данных, файловые шары, бэкапы на одном массиве

Где это особенно уместно

Tiering хорошо ложится на инфраструктуру офисной серверной, где на одном массиве соседствуют активные виртуальные машины и редко используемые архивы. О том, какие требования предъявляются к серверной комнате и оборудованию, читайте в статье «Серверная в офисе: требования».

Связанные термины

• NAS и SAN — сетевое и блочное хранилище — архитектуры, на которых реализуется многоуровневое хранение
• СХД — системы хранения данных — где tiering настраивается на уровне массива
• iSCSI — блочный доступ к хранилищу по сети — протокол доступа к быстрым уровням хранилища