Ma’lumotlarni saqlash va NAS tizimlari

Qisqacha xulosa

Omborxona - bu media (SSD/NVMe/HDD), tarmoqlar (Ethernet/IB/FC), protokollar (NFS/SMB/iSCSI/S3) va dasturiy ta’minotning (ZFS, Ceph, NetApp, TrueNAS va boshqalar) kombinatsiyasi bo’lib, unumdorlik, ishonchlilik va xavfsizlikni ta’minlaydi va iqtisodiyot. To’g "ri tanlash I/O profiliga (random/ketma-ket, blok/fayl/obyekt), yashirin/o’tkazish qobiliyati bo’yicha RPO/RTO va SLO talablariga bog’liq.

Omborlar taksonomiyasi

DAS (Direct Attached Storage) - «serverga yaqin» disklar. Minimal latentlik, tarmoq shishalari yo’q, lekin resurslarni baham ko’rish qiyinroq.
SAN (Storage Area Network) - FC/iSCSI/NVMe-oF bo’yicha blokli saqlash. Yuqori unumdorlik, umumiy LUNlar, markazlashtirilgan boshqaruv.
NAS (Network Attached Storage) - NFS/SMB fayl toʻplari. Umumiy direktoriyalar, jurnallar, artefaktlar, media kontent uchun qulay.
Obyekt ombori - S3 mos keladigan API (Ceph RGW/MinIO/bulutlar). Arxivlar, arxivlar, media, namunaviy artefaktlar uchun.
Giperkonvergent yechimlar (HCI) - gorizontal masshtab uchun hisoblash va saqlashni (Ceph, vSAN, StarWind va boshqalar) birlashtiradi.

Kirish protokollari

Fayllar:

NFSv3/v4 - Unix/Posix muhiti, stateful blokirovkasi, Kerberos/KRB5i/KRB5p.
SMB 3. x - Windows/AD domenlari, shifrlash/imzo, multichannel, DFS.

Blok:

iSCSI - Ethernet, LUN, ko’plab yo’llar (MPIO), virtualizatsiya/BD uchun qulay.
FC/NVMe-oF - past latentlik, ixtisoslashtirilgan fabrikalar/kartalar.

Obyekt:

S3 API - obʼektlar versiyalari, lifecycle, WORM/Compliance mode, multipart upload.

Tanlash:

BD/virtualkalar → blok (iSCSI/NVMe-oF).
Qo’shma jildlar/CI artefaktlari → NFS/SMB.
Logi/backap/media/modellar → S3-mos obyekt.

Maʼlumotlar va kodlash: RAID, ZFS, Erasure Coding

RAID

RAID1/10 - past latentlik va yuqori IOPS/random-o’qish/yozish.
RAID5/6 - sig’imni tejash, lekin yozish uchun jarima (write penalty).
ZFS - yozib olish nusxasi (CoW), pullar va vdev, ARC/L2ARC kesh, sync-operatsiyalar uchun ZIL/SLOG, snapshotlar/replika va o’rnatilgan yaxlitlik (checksums).
Taqsimlangan tizimlarda Erasure Coding (EC) (Ceph/MinIO): Rid-Solomon kodi’k + m’- yozuv uchun unumdorlikning maqbul degradatsiyasida uch marta replikatsiyaga nisbatan tejash.

Tavsiyalar:

Issiq tasodifiy yuklar (meta maʼlumotlar, kichik fayllar) → RAID10/ZFS-mirrorlar NVMe.
Sovuq/arxiv → EC, katta HDD, tajovuzkor keshlar.
Sync-yozuvlar uchun (NFS export) - ishonchli past patentli NVMe (PLP) da ajratilgan SLOG.

Unumdorligi: IOPS, o’tkazish, yashirin

IOPS kichik tasodifiy operatsiyalar uchun muhimdir (DB/meta ma’lumotlar).
O’tkazish qobiliyati - katta fayllar (video, backaplar) uchun.
Latentlik p95/p99 - DB, navbatlar, kesh API uchun juda muhim.
Navbatlar va parallellik: mijozda koʻp nuqtalik, NFS uchun’rsize/wsize’, iSCSI uchun’rw, queue _ depth’.
Tarmoq: 25/40/100 GbE (yoki IB) + RSS/RPS, Markazdagi jumbo MTU.

Keshlash va tirash

ARC/L2ARC (ZFS) - RAM va NVMe-kesh o’qish; SLOG - sync-yozuvlar jurnali.
Write-back/Write-through nazoratchilar keshlari - ehtiyot bo’ling, faqat batareya/superkondensator (BBU/PLP) bilan.
Tiering: NVMe (issiq) → SSD (issiq) → HDD (sovuq) → obyekt (arxiv). Migratsiya va lifecycle siyosati.

Snapshotlar, klonlar, replikatsiya, DR

Snapshotlar (CoW): orqaga qaytish/orqaga qaytish uchun lahzali nuqtalar; kataloglarni faqat gipervizorda emas, balki ombor ichida saqlash.
Replikatsiya: sinxron (RPO ≈ 0, yuqori latency), asinxron (RPO = N min).
Klonlar: tejamkor dev/test atrof-muhit.
DR-sxemalar: 3-2-1 (uchta nusxa, ikkita tashuvchi, biri - maydondan tashqarida), muntazam DR-mashqlar; RPO/RTO maqsadlari.

Xavfsizlik, komplayens va ko’p ijara

Autentifikatsiya/avtorizatsiya: LDAP/AD, SMB uchun Kerberos/NTLMv2, NFSv4 uchun AUTH_SYS/KRB.
Izolyatsiya: VLAN/VRF, export-siyosat, tenant-kvotalar/quotas.
Shifrlash: tinch (LUKS/ZFS native/SED) va parvoz (S3 uchun NFS-krb5p/SMB encryption/TLS).
WORM/Compliance yuridik ahamiyatga ega ma’lumotlar uchun (S3 Object Lock, SnapLock analoglari).
Audit: o’zgarmas kirish loglari, SIEM bilan integratsiya.

Monitoring va SLO

Metriklar:

Pullar/jildlar boʻyicha: foydalanish,’p95/p99 latency’, IOPS, throughput, queue depth, cache hit, write amplification.
Tarmoq boʻyicha: drops, retransmits, PPS, MTU mismatch.
Media errors, wear-level, harorat, SMART.
Replikatsiya/snapshotlar boʻyicha: lag/yosh, vazifalarning muvaffaqiyati, davomiyligi.

SLO (misollar):

CI: p95 latency ≤ 3 ms uchun NFS shar, foydalanish imkoniyati ≥ 99. 95%.
DB uchun LUN: p99 write ≤ 1. 5 ms, mintaqa doirasida sinxron nusxa; RPO 0, RTO ≤ 5 daqiqa
Obyekt: p95 PUT ≤ 50 ms, p95 GET ≤ 30 ms, 11 × 9 chastotali (EI/replikatsiyalar orqali).

Alertlar:

Hovuzni toʻldirish> 80/90/95%, cache hit tushishi, write-amp oʻsishi, disk degradatsiyasi, tarmoq choʻkishi, replikatsiya orqasi> chegara.

Zaxira nusxa olish va arxiv

Rasmlar + olib tashlangan nusxa + obyektka/lentaga alohida bekap.
Retention siyosati: kunduzgi/haftalik/oylik.
Immutabellik: S3 Object Lock (Governance/Compliance), «air-gap» (lenta/o’chirilgan akkauntlar).
Tiklanish testlari - muntazam.

Amaliy shablonlar (minimal)

NFS eksport qilish (misol)


/pool/projects 10. 0. 0. 0/16(rw,async,no_root_squash,sec=krb5p)

SMB share (smb. conf)


[media]
path = /pool/media read only = no vfs objects = acl_xattr, recycle ea support = yes kernel oplocks = no smb encrypt = required

ZFS: hovuz va dataset yaratish

bash zpool create tank mirror nvme0n1 nvme1n1 zfs set atime=off compression=lz4 tank zfs create tank/projects zfs set recordsize=1M tank/projects     # большие файлы zfs set recordsize=16K tank/db        # БД/мелкие I/O

iSCSI (gʻoyalar)

Mijozlarda ALUA/MPIO, toʻgʻri taymautlar va queue depth.
iSCSI tarmoqlari va mijozlar trafigini tarqatish, storaj fabrikasi ichida Jumbo MTUni ishga tushirish.

Sig’imni va unumdorlikni rejalashtirish

working set (issiq hajm) va growth rate (oylik o’sish) modeli.
IOPS bo’yicha zaxirasi va o’tkazish qobiliyati 30-50% cho’qqilar va rebalans uchun.
write amplification (RAID/EC/CoW) va meta-maʼlumotlarni hisobga oling.
Obyekt uchun - so’rovlar va chiquvchi trafikning qiymati, saqlash klasslari (standard/IA/glacier-ga o’xshash).

Amallar va yangilanishlar

Nazoratchilar/OS/proshivkalarning rolling-yangilanishlari.
Scrubs/Resilver oynalari va ustuvorliklari.
Rebildlarni muvozanatlash: «o’ldirmaslik» uchun qayta tiklashda I/O ni cheklash.
Tugunlar/tarmoqlar buzilayotganda Runbooks.

Joriy etish chek-varaqasi

Fayl/blok/obyekt + RPO/RTO/SLO profili tanlangan.
Yuk va narx uchun kodlash sxemasi (RAID/ZFS/EC).
Tarmoqlar: alohida VLAN/VRF, MTU 9000 zavod ichida, MPIO/ALUA.
Kesh/tirovka: ARC/L2ARC/SLOG yoki shunga oʻxshash mexanizmlar.
Snapshotlar/replika/bekap: jadvallar, immutabellik, DR-mashqlar.
Monitoring: pullar/tashuvchilar/tarmoq/replikatsiya metrikalari, alertlar.
Foydalanish/xavfsizlik: ACL, Kerberos/AD, shifrlash, audit.
Tenantlar uchun kvotalar/limitlar va SLA/SLO kataloglari.
Hujjatlar va runbooks, tiklash testi.

Tipik xatolar

ZFS/EC tizimlarida pulning> 80% ga toʻlishi → latentlikning keskin oʻsishi.
MPIO/zaxiralanmagan bitta boshqaruvchi/bitta tarmoq.
Issiq va sovuq ish to’plamlari bir sinfda aralashtiriladi.
NFS sync yuklamalari uchun SLOG yoʻq → oldindan aytib boʻlmaydigan kechikishlar.
Bekaplar faqat xuddi shu massiv/akkauntning «ichkarisida» → avariya/buzilishdagi yo’qotish.
Muntazam scrub va SMART-monitoring yo’qligi.
Kichik I/O-patternlar ignori: DB uchun katta’recordsize’.

iGaming/fintech uchun o’ziga xos

Tranzaksion DB va hamyonlar: alohida NVMe, RAID10/ZFS-mirrora pullari, B zonasiga sinxron nusxa, mustaqil ta’minlangan.
Logi/xom hodisalar va antifrod fichlari: obyekt + lifecycle + arzon klasslar, indekslar/vitrinalar - SSDda.
Kontent va media (provayderlar): NAS + CDN, tajovuzkor kesh, deduplikatsiya.
Hisobot va PII: WORM/immutability, shifrlash, kirish auditi, geo-lokalizatsiya ma’lumotlari.
Eng yuqori hodisalar: varm-up keshlar, kirish/chiqish chegaralari, pullarda p99 latency nazorati.

Jami

Ishonchli saqlash tizimi - bu sinflar (fayl/blok/obyekt), adekvat kodlash sxemasi (RAID/ZFS/EC), tezkor tarmoq, kesh/tirovka, snapshotlar + replika + bekap, qattiq SLO va avtomatlashtirilgan operatsiyalar. Ushbu tamoyillarga amal qilib, siz xavfsizlik va tartibga solish talablarini hisobga olgan holda, oldindan aytib bo’ladigan unumdorlik, yuqori barqarorlik va shaffof saqlash iqtisodiyotiga ega bo’lasiz.