СХД: что это такое — как работает система хранения данных и информации

• Эволюция систем хранения данных
• Современные требования и архитектура СХД
• Рынок и применение систем хранения
• Безопасность, доступность и резервное копирование

Эволюция систем хранения данных

От перфокарт к твердотельным накопителям: история СХД

История систем хранения данных началась задолго до появления вычислительной техники в привычном понимании. Первые шаги — это механические способы хранения информации: перфокарты, используемые в ткацких станках и первых вычислителях, и перфоленты, применявшиеся в телеграфной технике. Несмотря на кажущуюся простоту, они заложили основу будущих цифровых архивации и передачи данных.

Дальнейший переход к магнитным носителям стал огромным скачком. Магнитные барабаны и ленты усилили объем и надежность хранения. Под конец 20 века широкое распространение получили гибкие диски, которые стали символом эпохи персональных компьютеров. Все эти технологии эволюционировали в сторону повышения плотности записи, уменьшения размеров устройств и роста скорости доступа к данным. Идеологические принципы хранения остались неизменными, но физическая реализация шаг за шагом совершенствовалась.

Сегодня накопители — это твердотельные устройства SSD, встраиваемые в масштабируемые системы для обработки петабайтных массивов информации в режиме 24/7. А все началось с отверстий на картоне.

Физические носители: от магнитных лент до гибридных систем

На современном рынке корпоративных СХД нет почти ничего “чистого” — практически все решения строятся на сочетании технологий. Главным образом это комбинации HDD и SSD, где каждая технология дополняет другую. HDD обеспечивает оптимальное соотношение цена/объем, а SSD — скорость, отзывчивость приложений и высокую IOPS.

Промежуточное звено — ленточные библиотеки формата LTO, которые остаются актуальными для архивных задач с минимальной частотой обращения. Они проигрывают в оперативности, но выигрывают в энергоэффективности и долговечности. Современные СХД часто включают ленточный уровень как холодное хранилище.

Типовой стек хранения выглядит следующим образом:

Тип носителя	Назначение	Преимущества
SSD	Горячие данные, высоконагруженные базы	Скорость доступа, отказоустойчивость
HDD	Массивы с постоянным потоком данных	Объем, цена за терабайт
LTO	Архивирование, бэкап	Долгий срок хранения, экономичность

Именно грамотное использование характеристик каждого типа позволяет строить высокоэффективные и сбалансированные СХД любого уровня — от крупной телеком-компании до среднего дата-центра.

RAID и грамотное распределение данных

Переход к масштабируемым архитектурам с десятками и сотнями дисков потребовал новых подходов к отказоустойчивости и производительности. Именно для этого были разработаны уровни RAID — технологии распределения данных по массиву дисков. Основные цели: резервирование, повышение скорости и равномерная нагрузка на подсистему ввода-вывода.

Чаще всего в корпоративных СХД используются следующие конфигурации:

• RAID 5 — компромисс между отказоустойчивостью и эффективностью хранения.
• RAID 6 — повышенная избыточность для критичных нагрузок.
• RAID 10 — объединение скорости RAID 0 с резервированием RAID 1.

Выбор уровня зависит от конкретной задачи и модели нагрузки. Сегодня стратегии становятся еще сложнее — подключаются программные контроллеры, т.н. software-defined storage (SDS): алгоритмы уже не просто дублируют данные, но и анализируют поведение приложений, переносят блоки между уровнями, обеспечивая гибкое управление в реальном времени.

Состояние отрасли в 2025 году и прогноз на 2026

На старте 2025 года можно с уверенностью говорить о том, что СХД перестали быть самостоятельными устройствами и стали частью комплексных экосистем. Сегодня корпоративные заказчики ориентируются на масштабируемость, легкость контейнеризации, интеграцию с облаками и автоматизированное управление.

Среди заметных трендов текущего года:

• Рост интереса к All-flash системам, в том числе NVMe-ориентированным.
• Укрепление позиций архитектур уровня S3-совместимых решений.
• Обладание функциями как резервного хранения, так и AI/ML-аналитики в рамках одной платформы.

В 2026 году рынок, скорее всего, продолжит движение в сторону объединения и виртуализации инфраструктуры — границы между СХД, сетями и вычислениями будут стираться. Мы увидим еще более тесную интеграцию хранения с open-source оркестраторами вроде Kubernetes. Также ожидается активизация отечественного продуктового направления в связи с растущей потребностью в технологическом суверенитете. В облаках появятся больше решений уровня mid-range с возможностью работы в edge-сценариях — на границе сети, ближе к пользователю и приложениям.

И, конечно, прогнозируемое достижение в производстве энергоэффективных чипов откроет дорогу экономичным, компактным и автономным СХД следующего поколения.

Современные требования и архитектура СХД

Ключевые характеристики: отказоустойчивость, масштабируемость, производительность

Сегодня, в 2025 году, системы хранения данных (СХД) больше не являются элементом только крупных дата-центров. Они становятся ядром цифровой инфраструктуры и для среднего бизнеса, и для высоконагруженных онлайн-сервисов. Компании выстраивают свои ИТ-ландшафты вокруг СХД, поскольку от правильного выбора и настройки этих систем напрямую зависит не только устойчивость бизнеса, но и его гибкость.

Отказоустойчивость — это стабильная работа при сбоях оборудования и необходимости миграции данных. В современных СХД резервирование осуществляется не только на уровне дисков (как в RAID), но и в логике контроллеров, сетевых интерфейсов, электропитания. Масштабируемость предполагает возможность добавления новых мощностей «на горячую» без длительных простоев. Наконец, производительность — критично важный параметр в условиях постоянной работы с большими объемами транзакционных или аналитических данных. В 2025 году требования достигают десятков и сотен тысяч IOPS даже в сегменте среднего бизнеса.

Типы современных СХД: дисковые, ленточные, гибридные

Сегодня доминирует дисковое хранение — как на жестких HDD, так и все чаще на твердотельных SSD. Современные SSD накопители обеспечивают максимально возможную скорость чтения/записи, минимальное время доступа и устойчивы к вибрациям, что особенно важно для распределённых инфраструктур.

Ленточные СХД сохраняют актуальность в задачах архивного хранения. Их стоимость на 1 ТБ остается самой низкой, а срок хранения — до 30 лет. В условиях соблюдения требований по хранению документов и цифрового наследия технологий, ленты применяются для бэкапа государственных данных, финансовой отчетности и long-term analytics.

Гибридные системы сочетают мощность SSD с емкостью HDD. Такая архитектура позволяет умно распределять горячие и холодные данные, оптимизируя и производительность, и бюджет.

Топологии и протоколы подключения (SAN, NAS, DAS)

Актуальные СХД встраиваются в инфраструктуру через вариативные схемы подключения. Их выбор зависит от масштаба системы, необходимой скорости доступа и особенностей эксплуатации.

• SAN (Storage Area Network) — выделенная высокоскоростная сеть хранения, часто на базе Fibre Channel или iSCSI. Предпочтительна в виртуализированных средах, для баз данных и высоконагруженных систем.
• NAS (Network Attached Storage) — файловое решние с подключением по Ethernet. Применяется для офисных решений, резервного копирования, обмена данными между подразделениями.
• DAS (Direct Attached Storage) — прямое подключение хранения к серверу. Используется там, где важна простота, низкая стоимость и отсутствие сети хранения как таковой.

Все три подхода остаются актуальными и в 2025 году. Часто компании используют комбинированные архитектуры: например, NAS + SAN или NAS + DAS в кластерах.

Централизованные и распределенные модели хранения

Централизованные СХД остаются востребованными в контролируемых средах: корпоративных ЦОДах, государственных информационных системах. Они позволяют администрировать всю систему из одной точки, применять политическое резервное копирование, интегрировать с DLP и SIEM-системами.

С ростом облаков и мультисайтовых инфраструктур большую популярность приобретают распределённые СХД. В таких системах данные копируются и синхронизируются между различными географическими зонами или площадками. Это повышает выживаемость данных, снижает задержки и упрощает соответствие локальным требованиям (например, по территориальному хранению персональных данных).

В 2025 году гибридные модели, где центральный узел и периферийные площадки взаимодействуют через автоматические алгоритмы репликации, становятся стандартом как для ритейла, так и для FinTech и логистики.

Дисковые массивы

Современные дисковые массивы — это не просто «пул» жестких дисков, а автономная вычислительная единица с собственным интеллектуальным управлением, встроенным кэшированием, средствами автоанализа и прогнозируемого обслуживания. Поддержка протоколов NVMe over Fabrics и отказ от SATA становится стандартной практикой.

Накопители объемом 64 ТБ уже являются индустриальным решением, и вендоры активно тестируют массивы на базе QLC NAND с энергозависимой кэш-памятью. А такие форматы хранения как RAID уже вытесняются более интеллектуальными системами — например, с использованием AI для адаптивной настройки уровней доступа.

Рынок и применение систем хранения

Сферы использования: от аналитики до документооборота

Системы хранения данных (СХД) сегодня охватывают колоссальное количество сценариев – от операционного учета и защиты критичной информации до сложной обработки Big Data и построения сетевых хранилищ для документооборота. Они стали основой бизнес-инфраструктуры в ритейле, здравоохранении, госструктурах, банковском секторе, промышленности и науке.

В аналитических платформах СХД используются для быстрого доступа к массивам данных, обеспечивая плотную интеграцию с BI-решениями и платформами искусственного интеллекта. В офисных системах и документообороте лидируют NAS-хранилища, за счёт удобного сетевого доступа и быстроты развертывания.

Промышленные предприятия и финтех ориентируются на SAN-решения, где приоритизируется блочный доступ, отказоустойчивость и возможность масштабирования. Проекты с длительным хранением информации — медицинские архивы, видеонаблюдение, госсервисы — зачастую базируются на ленточных СХД, примечательных своей экономичностью и долговечностью хранения.

Мировой и российский рынок: состояние в 2025 и перспективы на 2026

В 2025 году рынок СХД остаётся высококонкурентным и динамичным, при этом стремление к цифровому суверенитету и переход рынка на отечественные решения формируют особую картину в России. Растёт спрос на универсальные системы с гибкой архитектурой – компании стремятся избежать привязки к узкоспециализированным решениям.

Во всём мире происходит активное смещение в сторону flash-хранилищ (особенно NVMe), благодаря их высокой производительности при работе с транзакционными и виртуализированными средами. Однако традиционные HDD и ленточные решения всё ещё сохраняют значимые объёмы в вертикалях с чувствительностью к стоимости.

Ключевые тренды:

• растущая популярность отказоустойчивых систем с интеграцией резервного восстановления и шифрования;
• дальнейшая виртуализация хранения и рост доли программно-определяемых решений (SDS);
• баланс между локальными СХД и облачными системами, особенно в гибридных инфраструктурах.

По прогнозам на 2026 год, наиболее активное развитие получат направления гибридных СХД и интеграция ИИ для автоклассификации и распределения данных между уровнями хранения.

Выбор СХД для бизнеса: как подобрать оптимальное решение

Подбор подходящей СХД — это не просто выбор между DAS, NAS или SAN. Необходимо учитывать множество аспектов: характер нагрузки, уровень доступности, стоимость владения и масштабируемость. Один из определяющих факторов — тип доступа (файловый, блочный или объектный), объём хранения и применяемость в пределах корпоративной архитектуры.

Выбор также зависит от требований к отказоустойчивости и методам защиты данных. Так, в медицинских системах критична скорость доступа и резервирование, а в архивных системах первичны долгосрочность и объём. Ниже приведена таблица со сравнением трёх распространенных подходов:

Тип СХД	Особенности	Применяемость
DAS	Прямое подключение, высокая скорость, простая реализация	Серверные приложения, малый бизнес
NAS	Файловый доступ по сети, масштабируемость	Офисы, документооборот, мультимедиа
SAN	Блочный доступ, высокая отказоустойчивость	ЦОДы, банковский сектор, промышленность

Многоуровневое хранение и виртуализация (data tiering)

Data tiering — ключевой подход при работе с разнотипными данными. Суть заключается в автоматическом перемещении информации между уровнями хранения в зависимости от её актуальности и частоты обращения. Например, “горячие” данные размещаются на SSD, в то время как “холодные” архивы — на ленточных накопителях или HDD.

В 2025 году этот подход получил широкое распространение благодаря его способности снижать совокупную стоимость владения (TCO) при одновременном обеспечении высоких показателей производительности. Большинство современных хранилищ поддерживают виртуализацию ресурсов и интеллектуальное управление данными, что стало особенно востребованным в составе гиперконвергентных систем и частных облаков.

В условиях растущих объёмов информации и жёстких требований к безопасности и доступности, многоуровневое хранение уже не опция — это стандарт де-факто для крупных организаций.

Безопасность, доступность и резервное копирование

Метрики отказоустойчивости: RPO и RTO

Для современной системы хранения данных в 2025 году ключевыми показателями отказоустойчивости остаются две метрики: RPO (Recovery Point Objective) и RTO (Recovery Time Objective).

RPO отвечает за объем данных, допустимый к потере в случае сбоя. В условиях непрерывного потока информации, минимизация RPO особенно важна для финансовых, медицинских и телекоммуникационных организаций. Например, облачные провайдеры и операторы ЦОД стремятся обеспечить RPO менее минуты за счёт непрерывной репликации и системного контроля за записями.

RTO определяет максимально допустимое время возврата к рабочему состоянию после сбоя. Если компания может позволить себе простой 4 часа, то стоимость решений ниже, чем у организаций с требованиями к RTO в 30 секунд. В ряде случаев установка локального/гибридного ЦОД снижает RTO за счёт географической близости копий данных.

Резервное копирование, восстановление и защита данных

К 2025 году резервное копирование остаётся критически важной частью стратегии по защите информации. Подходы эволюционируют: ежедневно растёт использование технологий snap-копий и инкрементных бэкапов с дедупликацией, позволяющей экономить до 60% хранилища.

Традиционные ленточные архивы уходят в фоновую роль, уступая место виртуализированным бэкап-сервисам с геораспределением. Особенно востребованы системы резервного копирования с автоматическим удалением устаревших копий, интеграцией с облачными провайдерами и защитой через двухфакторную авторизацию.

Интеграция с SIEM-системами повышает уровень безопасности: любой подозрительный доступ к резервным данным анализируется в реальном времени. Так реализуется не только восстановление, но и превентивная защита от атак, включая шифровальщиков.

Текущие тренды: AI-интеграция, автоматизация и ускорение доступа

В 2025 году системы хранения всё шире интегрируют элементы искусственного интеллекта. Оптимизация маршрутов обращения к данным, автоматическое перемещение на «горячие» или «холодные» носители, прогнозирование узких мест — всё это уже не концепция, а активный функционал современных СХД.

Автоматизация резервного копирования и распределения нагрузки позволяет администраторам фокусироваться на стратегических задачах. Использование data multi-tiering на основе машинного обучения помогает интеллектуально перераспределять данные между SSD, HDD и ленточными архивами в зависимости от частоты доступа.

Среди ключевых направлений — ускорение доступа к данным. Используются NVMe, протоколы доступа с минимальной задержкой и кэширование на уровне обмена между уровнями хранения. Всё это в сочетании с удалённой синхронизацией позволяет гибко масштабировать инфраструктуру и обеспечивать отказоустойчивость при высокой скорости запроса.

Будущее СХД: инновации и новые подходы хранения в 2026 году

Ожидается, что к 2026 году будет расширяться применение центрально-распределённых систем, где хранение и обработка данных реализованы с динамически переменной архитектурой. Такой подход особенно эффективен для умных городов, автономных транспортных сетей и промышленных интернет-платформ.

Нарастает интерес к многоуровневым топологиям с самостоятельной виртуализацией и гибким управлением уровнями хранения. Использование AI-драйверов в RAID-массиве уже позволяет сократить количество отказов за счёт предиктивного реагирования на деградацию носителей.

Развитие технологий хранения идёт и в сторону энергоэффективности. Компании всё чаще внедряют решения с низким энергопотреблением без ущерба к скорости доступа и безопасности.

Среди перспектив развития:

• архитектуры, ориентированные на логическое шифрование
• расширение edge-хранилищ для обработки «на месте»
• поэтапный отказ от монолитных систем в пользу модульных решений

Системы хранения всё больше ориентируются не только на объём и скорость, но и на устойчивость и управляемость. СХД становятся не просто контейнером данных, а стратегическим активом организации.

Вопросы и ответы

Количество показов: 1037