O que é armazenamento de dados e como essa tecnologia afeta nossas vidas

Nosso dia a dia digital, com e-mails, redes sociais, trabalho online e entretenimento digital, gera uma quantidade impressionante de dados.

Essas informações, sejam fotos de família, arquivos de trabalho, documentos importantes ou simplesmente nossas músicas e filmes favoritos, precisam de um lugar seguro para serem armazenadas.

O armazenamento de dados permite que acessemos essas informações quando e onde quisermos, tornando nossas vidas digitais muito mais práticas e ricas.

Isso é especialmente importante quando consideramos a crescente adoção da Internet das Coisas (IoT), onde cada dispositivo conectado, seja um smartphone ou uma geladeira, gera informações que precisam ser armazenados e processados.

O que é armazenamento de dados?

Armazenamento de dados é o termo que define como registrar, manter, disponibilizar e proteger informações digitais de sistemas computacionais e outros dispositivos. Essa atividade envolve o uso de equipamentos como memórias, hard disks, unidades ópticas, fitas magnéticas e serviços de nuvem.

Cada dispositivo computacional, seja ele um servidor, computador ou dispositivo móvel tem sua própria finalidade de uso, que varia de acordo com as aplicações envolvidas.

Enquanto um computador pessoal ou notebook usa hard disks ou memórias para armazenar informações de longo prazo, um servidor corporativo geralmente usa soluções profissionais, de alta redundância e disponibilidade como storages all flash.

Independentemente do tipo de dispositivo usado, o armazenamento de dados é dividido em duas grandes categorias, o primário e o secundário.

O primeiro grupo é usado pelo processador do sistema e é conhecido como memória volátil, ou seja, não mantém os dados em uso quando o sistema é desligado.

O armazenamento secundário é composto por unidades não voláteis e faz a gravação de dados de longo prazo, ou seja, mantém os arquivos gravados mesmo quando o sistema é desligado.

Onde um sistema computacional faz o armazenamento de dados?

Servidores, computadores ou mesmo celulares precisam de alguns tipos de dispositivos de armazenamento para funcionar, geralmente composto em sua maioria por memórias e discos. Os principais componentes são:

Memória somente de leitura (ROM): A memória ROM e suas variações (PROM, EPROM e EEPROM) são memórias não voláteis, ou seja, dispositivos nos quais os dados armazenados não são perdidos quando o computador ou o dispositivo é desligado.

Esse tipo de memória geralmente armazena o firmware, que é um conjunto de programas usados no sistema operacional para o correto funcionamento de um dispositivo.

A BIOS é um exemplo desse tipo de aplicação, ou seja, é uma memória ROM que contém uma série de instruções essenciais para o funcionamento do computador.

Memória de acesso aleatório (RAM): Esse é um tipo de memória de curto prazo que existe em todos os computadores e dispositivos móveis, onde os dados são mantidos temporariamente enquanto estão sendo usados ou processados.

Os módulos de memória RAM podem estar localizados na motherboard do computador, instalados em slots de memória dedicados ou diretamente na placa do dispositivo, como celulares e tablets.

Discos rígidos (HDD) ou unidades de estado sólido (SSD): Hard disks e memórias SSD geralmente mantém os dados que não devem ser apagados quando a máquina desliga.

Esses dispositivos que armazenam aplicações como o sistema operacional, softwares de uso e a maioria dos arquivos armazenados.

Unidades ópticas (CD/DVD): Embora menos comuns em novos computadores, algumas máquinas ainda possuem unidades capazes de ler e gravar CDs e DVDs.

Unidades flash USB e cartões SD: Estes módulos de memória removíveis podem ser conectados ao servidor, computador, celular ou dispositivo de vídeo para armazenar ou transferir arquivos.

Essas memórias geralmente são usadas para armazenar fotos, vídeos, documentos e outros tipos de arquivos, e não são apagadas quando o sistema é desligado.

Armazenamento em nuvem: Embora não seja uma "área física" no sentido tradicional, muitos dispositivos como computadores, tablets e celulares também fazem uso de serviços de nuvem.

Nesse tipo de serviço, os arquivos são salvos remotamente em um provedor de serviços de nuvem. Sempre que necessário, esses arquivos são acessados de forma automática via um link de internet.

Como é feito o armazenamento de dados?

Os detalhes exatos de como as informações são gravadas dependem de cada tipo de dispositivo e do sistema de arquivos que está sendo usado. De qualquer forma, um processo de gravação genérico geralmente cumpre as seguintes etapas:

1- Solicitação de gravação: Tudo começa quando um aplicativo ou sistema operacional de um servidor, estação de trabalho ou dispositivo móvel faz uma solicitação para gravar dados.

Essa solicitação é feita por um aplicativo que está sendo executado e inclui os arquivos que serão gravados, bem como o dispositivo de destino para esses dados.

2- Transferência de dados: Os arquivos então são transferidos do computador para o storage em uso. Essa unidade pode ser um hard disk, um storage ou mesmo um cartão SD.

Esse processo pode utilizar um dispositivo de conexão direta (DAS), por meio de uma rede privativa (NAS ou SAN) ou pela internet (nuvem).

3 - Gravação: Uma vez que os arquivos são recebidos pelo sistema de armazenamento, eles serão gravados em um dispositivo físico definido, seja ele uma memória ou hard disk.

Como mencionado, esse processo pode envolver a gravação em um disco rígido, uma unidade de estado sólido (SSD), uma fita magnética ou um servidor de nuvem.

4- Confirmação da gravação: Após a gravação, a unidade geralmente envia uma confirmação de volta ao dispositivo solicitante, indicando que os dados foram gravados com sucesso.

Qual a diferença entre dispositivos de armazenamento primário e secundário?

Os termos armazenamento primário e secundário se referem a diferentes tipos de dispositivos usados em um sistema computacional, cada um com funções e características próprias:

Armazenamento primário: Também conhecido como memória principal, o armazenamento primário é a área onde o computador mantém os aplicativos e arquivos que estão sendo usados.

Esse grupo é composto pelos módulos de memória RAM e suas variações, e é especialmente usado para apoiar o processador nas tarefas que envolvem o uso de aplicativos e dados que estão sendo acessados.

Os dispositivos de armazenamento primário podem ser lidos e escritos muito rapidamente, ou seja, são ideais para armazenar dados temporários e informações que o computador precisa acessar rapidamente.

No entanto, esses módulos de memória RAM são voláteis. Isso significa que todos os dados armazenados nesses dispositivos serão perdidos quando o computador for desligado ou reiniciado.

Armazenamento secundário: Esse é o local onde o servidor, computador ou dispositivo móvel armazena as aplicações e arquivos a longo prazo.

Exemplos de dispositivos de armazenamento secundário incluem discos rígidos (HDDs), unidades de estado sólido (SSDs), unidades flash USB, cartões SD e unidades ópticas como CDs ou DVDs.

Os dispositivos secundário são não voláteis, ou seja, esses equipamentos possuem a capacidade de gravar e reter aplicações e dados, mesmo quando a energia é desligada.

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Quais são os principais dispositivos para o armazenamento de dados corporativo?

Empresas e outras organizações precisam de soluções mais sofisticadas e de maior escala do que os dispositivos de armazenamento pessoais. Esses dispositivos podem ser classificados da seguinte maneira:

Direct Attached Storage (DAS): Esse tipo de dispositivo é dedicado a um único host e fornece acesso direto as aplicações e arquivos armazenados.

Hard disks internos e módulos SSD fazem parte dessa família de equipamentos que equipam servidores, computadores e notebooks.

Além disso, arranjos de discos RAID, discos ópticos e unidades de fita que armazenam dados exclusivamente para um único servidor ou dispositivo hospedeiro também são considerados storages DAS.

Sistemas de armazenamento conectados à rede (NAS): Esses dispositivos de rede são dedicados a fornecer acesso compartilhado aos arquivos não estruturados em uma rede local.

Esse tipo de equipamento é comumente usado por pequenas e médias empresas para facilitar o compartilhamento de arquivos em rede e a criação de áreas de colaboração.

Redes de armazenamento coporativas (SAN): Uma SAN é uma rede dedicada a fornecer acesso as aplicações e dados entre servidores e sistemas de armazenamento dentro de grandes organizações.

As redes SAN são usadas principalmente em datacenters e outras infraestruturas de TI corporativas para fornecer a conexão direta entre os servidores e storages através de uma rede exclusiva de comunicação.

Object storages: O object storage é um tipo de armazenamento em que os dados são tratados como objetos, em vez de serem organizados em um sistema de arquivos hierárquico.

Esses sistemas são extremamente úteis para lidar com grandes volumes de dados não estruturados como data lakes e aplicações de big data.

Cloud computing: Apesar de não ser classificado apenas como um dispositivo, esse tipo de serviço fornece espaço para aplicações que são acessadas localmente ou através de um link de internet.

Esse serviço de nuvem é prestado por provedores como Amazon Web Services, Google Cloud ou Microsoft Azure, pode ser contratado sob demanda e é muito flexível, pois permite que seus usuários paguem apenas pelo armazenamento utilizado.

Quais são os principais protocolos de comunicação usados em sistemas de armazenamento?

Existem vários protocolos de rede que são comumente usados em unidades de armazenamento. Cada um tem suas próprias características e é adequado para diferentes aplicações e dispositivos. São eles:

SATA (Serial ATA): Este é um protocolo para conectar discos rígidos, unidades de estado sólido e drives ópticos a um computador. Esse padrão é usado principalmente para dispositivos conectados diretamente a um host.

SCSI (Small Computer System Interface): Este é um antigo conjunto de padrões muito usado para conectar e transferir informações entre servidores e sistemas de alto desempenho como redes SAN.

SAS (Serial Attached SCSI): Este é uma evolução do SCSI que usa conectores e cabos serializados. Ele combina as vantagens do SCSI (alta performance e suporte a múltiplas unidades) com a simplicidade e a baixa custo do SATA.

iSCSI (Internet Small Computer System Interface): Esta é uma versão do SCSI que usa TCP/IP para transmitir dados.

Esse padrão permite que os arquivos sejam transmitidos pela internet ou através de uma rede local, tornando-o útil para sistemas de armazenamento em rede ou em nuvem.

NFS (Network File System): O NFS permite que os sistemas de arquivos sejam compartilhados em uma rede. Esse protocolo é comumente usado para fazer a transferência de dados em ambientes de rede.

CIFS/SMB (Common Internet File System/Server Message Block): Esse protocolo que permite principalmente o compartilhamento de arquivos, impressoras e outros recursos em uma rede Windows, mas também é suportado por outros sistemas operacionais.

Fibre Channel: O Fibre Channel é um protocolo de alto desempenho usado principalmente em redes de armazenamento de uso corporativo (SANs).

O padrão FC foi projetado para ser muito rápido, confiável e é indicado para aplicações que requerem o acesso e gravação e leitura de uma grande quantidade de dados.

HTTP/HTTPS (Hypertext Transfer Protocol/Hypertext Transfer Protocol Secure): Esses protocolos são a base da comunicação na web e comumente usados para transferir dados entre dispositivos locais e serviços de nuvem.

Quais são as vantagens de escolher um sistema de armazenamento eficiente?

Desempenho aprimorado: Um storage eficiente pode fornecer acesso mais rápido e confiável aos dados, o que pode melhorar o desempenho geral das aplicações e a produtividade dos usuários.

Redução de custos: Soluções modernas costumam consumir menos energia e exigir menos manutenção, resultando em mais economia por terabyte armazenado.

Escalabilidade: Storages corporativos costumam ser fáceis de escalar (expandir), permitindo adicionar mais capacidade e acordo com cada necessidade.

Melhor utilização do espaço: Sistemas de armazenamento mais sofisticados utilizam os espaços de forma mais eficaz, seja no uso racional do espaço físico de um datacenter ou na utilização do espaço em disco.

Resiliência aprimorada: Um storage eficiente possui os melhores recursos de redundância e ferramentas para a recuperação de desastres.

Esses recursos são especialmente úteis para ajudar a garantir a continuidade dos negócios, principalmente em caso de falha do sistema ou outro evento de interrupção.

Gerenciamento simplificado: Muitos sistemas possuem ferramentas que simplificam o gerenciamento dos serviços, aplicações e dados, como dashboards de fácil utilização e automação para tarefas comuns.

Sustentabilidade: Sistemas como storages corporativos de alta capacidade consomem menos energia e geram menos calor, reduzindo assim o impacto ambiental das operações de TI.

O armazenamento de dados e nossas vidas digitais

A tecnologia que envolve o armazenamento evoluiu consideravelmente, trazendo inúmeras opções seguras para gravar, acessar e proteger aplicações e arquivos, seja para usuários domésticos ou corporativos.

Embora cada dispositivo ou método de gravação tenha suas vantagens e desvantagens, todos eles compartilham uma necessidade comum: a prática regular de backup.

Afinal, a integridade e a segurança das nossas aplicações são de suma importância, e o backup oferece essa camada de proteção essencial.

A realização de cópia regulares dos dados de nossos servidores, computadores, storages e dispositivos móveis pode nos salvar de consequências desastrosas causadas por falha de hardware, ataques cibernéticos ou desastres naturais.

Quer saber mais sobre o assunto? Traga seu projeto e tire suas dúvidas. Somos especialistas em servidores, sistemas de armazenamento e soluções de backup.