O que é deduplicação de dados (Data deduplication)?

Ter arquivos duplicados não é um problema exclusivo para nenhum tipo de usuário. Tanto um usuário residencial como uma grande empresa padecem do mesmo mal e precisam tomar providências sobre o assunto.

Manter essas duplicidades acarreta vários problemas, como desperdício de espaço e aumento de custos no armazenamento e backup, além de gerar confusão e inconsistências no uso dos dados.

Além disso, essas duplicatas podem dificultar a detecção e correção de falhas no sistema, causando a corrupção e a perda de dados.

Nessa hora a deduplicação de dados ajuda a resolver esses problemas, identificando e eliminando automaticamente dados redundantes.

O que é deduplicação de dados?

Deduplicação é um processo que visa eliminar duplicidades nos dados, garantindo que cada arquivo ou bloco de informação seja armazenado apenas uma vez. Essa técnica pode ser aplicada no momento da gravação (inline) ou em segundo plano (post-process), tanto em arquivos quanto em blocos de dados.

Ao identificar e remover as duplicatas, o data deduplication pode reduzir significativamente a quantidade de espaço necessário para armazenar dados, aumentando a eficiência do sistema de armazenamento e reduzindo custos.

Esse sistema é amplamente utilizado por datacenters, serviços de nuvem, aplicações de backup e ambientes de virtualização.

Qual a diferença entre a deduplicação inline e a post-process?

A deduplicação inline e a post-process são duas abordagens distintas para realizar o data deduplication. Elas diferem no tempo em que a eliminação das duplicatas ocorre, como impactam o desempenho e a utilização dos recursos do sistema.

A modo inline ocorre em tempo real durante a escrita de dados, por isso já elimina as duplicidades e economiza espaço imediatamente, porém exige processamento e diminui o desempenho do sistema.

Já o método post-process é realizado após a escrita dos dados, geralmente causa menor impacto de desempenho, mas exige mais área de armazenamento, pois não proporciona economia de espaço imediata.

Além disso, o dedup pode ser aplicada abrangendo todo o sistema ou ser limitada a um conjunto específico de dados ou diretórios.

A deduplicação global é geralmente mais eficiente, pois permite a identificação e eliminação de duplicatas em todo o ambiente, estejam elas na infraestrutura local ou em sistemas de armazenamento em nuvem.

Qualquer sistema de armazenamento, inclusive os domésticos, podem usar essa tecnologia?

A deduplicação de dados pode ser usada em uma variedade de sistemas de armazenamento, incluindo NAS domésticos.

Na verdade, a maioria dos novos sistemas operacionais e outras soluções computadorizadas já incorporam algum grau de deduplicação, seja através de recursos integrados ou como software adicional.

Vale ressaltar que a deduplicação de dados disponibilizadas para computadores pessoais, servidores domésticos ou storages NAS não é tão robusta quanto as incorporadas em soluções empresariais.

Apesar disso, as vantagens oferecidas por essa tecnologia pode ser uma ferramenta valiosa para gerenciar e otimizar o armazenamento em ambientes domésticos.

Como fazer a deduplicação de arquivos em computadores pessoais?

Existem vários softwares para deduplicação de arquivos disponíveis para uso em computadores pessoais.

O problema é que a maioria deles é de formato “post-process” e exigem ação manual, o que pode ser demorado e passível de erros. Os principais são:

CCleaner: O CCleaner é um programa popular de limpeza e otimização do sistema que inclui um recurso de localização e exclusão de arquivos duplicados.

Ele permite escolher quais pastas e unidades de disco precisam ser analisados e fornece uma visualização das duplicidades encontradas antes de excluí-las.

Auslogics Duplicate File Finder: O Auslogics Duplicate File Finder é um programa gratuito que analisa as pastas selecionadas e encontra arquivos duplicados, permitindo que você escolha quais deseja excluir.

Ele também oferece opções para excluir automaticamente os arquivos mais antigos ou menores.

Duplicate Cleaner: O Duplicate Cleaner é um programa gratuito para Windows que pode encontrar e excluir arquivos duplicados em computadores pessoais.

Ele oferece opções de filtragem avançadas que ajudam a localizar arquivos duplicados com base em diferentes critérios, como tamanho, nome, data de modificação e conteúdo.

CloneSpy: O CloneSpy é um programa gratuito que pode encontrar e excluir arquivos duplicados em servidores, computadores e tablets.

Esse software pode ainda encontrar arquivos que são semelhantes, mas não exatamente idênticos, permitindo que você escolha qual versão manter e qual excluir.

Easy Duplicate Finder: O Easy Duplicate Finder é um programa pago que oferece recursos avançados para encontrar e excluir arquivos duplicados em seu computador.

Ele inclui opções para comparar arquivos com base em tamanho, conteúdo, data de modificação e outros critérios, e permite que você escolha quais arquivos deseja excluir e quais deseja manter.

Quais sistemas de arquivos suportam a deduplicação de dados nativa?

Embora nem todos os sistemas de arquivos ofereçam data deduplication integrado, em muitos casos é possível utilizar software de terceiros ou ferramentas específicas para eliminar arquivos duplicados.

Porém, vários sistemas de arquivos para servidores já oferecem suporte à tecnologia, seja como um recurso integrado ou através de soluções de software adicionais de terceiros.

Os principais sistemas são:

ZFS (Zettabyte File System): O ZFS é um sistema de arquivos avançado e robusto desenvolvido pela Sun Microsystems, que agora faz parte da Oracle.

Os servidores e stiorages que utilizam esse sistema oferecem deduplicação de dados integrada baseada em blocos, juntamente com outros recursos, como a compressão de dados e snapshots.

Btrfs (B-tree File System): Btrfs é um sistema de arquivos copy-on-write (COW) desenvolvido pelo projeto Linux, que inclui suporte a deduplicação offline de dados.

O data deduplication no Btrfs geralmente é realizado através de ferramentas externas, como o "duperemove" ou "bedup", e está presente em storages como os fabricados pela Infortrend.

ReFS (Resilient File System): ReFS é o novo sistema de arquivos Microsoft para uso no Windows Server. Ele oferece suporte a deduplicação de dados como parte dos serviços de arquivo para o ambiente de servidor.

NetApp ONTAP: O sistema operacional ONTAP da NetApp, utilizado nos sistemas de armazenamento corporativos da empresa, oferece deduplicação em nível de bloco como parte de suas funcionalidades.

EMC Isilon OneFS: O sistema de arquivos EMC Isilon OneFS, hoje parte da Dell, suporta deduplicação de dados nativa e está presente em diversos sistemas escaláveis da empresa.

Como funciona a deduplicação?

O processo de deduplicação é realizado em etapas, com o objetivo de identificar e eliminar de cópias redundantes de dados. Embora existam várias abordagens isso, o processo geralmente envolve as seguintes etapas:

Divisão de dados: Os dados são divididos em unidades menores, que podem ser blocos ou segmentos de arquivos. A granularidade dessas unidades pode variar dependendo do método utilizado (deduplicação em nível de arquivo ou em nível de bloco).

Fingerprinting (Impressões digitais): Para cada unidade de dados, é gerado um identificador único chamado "fingerprint" ou "hash".

Esse identificador geralmente é obtido por meio de um algoritmo de hash criptográfico, como o SHA-1 ou o MD5. O fingerprint serve como uma representação compacta do conteúdo da unidade de dados.

Comparação de fingerprints: Os fingerprints gerados são comparados entre si para identificar unidades de dados idênticas. Quando duas unidades de dados possuem fingerprints idênticos, é altamente provável que elas sejam duplicatas.

Eliminação de duplicatas: Quando duplicatas são encontradas, apenas uma cópia é mantida, enquanto as outras são substituídas por referências ou ponteiros que apontam para a cópia original.

Isso garante que apenas uma instância dos dados seja armazenada, reduzindo a quantidade de armazenamento necessário e eliminando redundâncias.

Recuperação de dados: Quando os dados deduplicados são acessados, o sistema usa as referências ou ponteiros para reconstruir o conjunto original de dados, garantindo que o conteúdo apresentado seja o mesmo que antes da deduplicação.

Qual a diferença entre a deduplicação manual ou ter um storage com o recurso habilitado?

A principal diferença entre usar um software de deduplicação de arquivos em um computador ou ter esse recurso habilitado nativamente em um storage está na escala de dados envolvida.

Um software para deduplicação normalmente analisa um conjunto limitado de pastas e unidades de disco locais para encontrar e excluir arquivos duplicados.

Isso é útil para otimizar o espaço e reduzir o tempo de backup de arquivos pessoais, mas não é escalável para ambientes empresariais que lidam com grandes quantidades de dados.

Por outro lado, um storage corporativo com deduplicação integrado pode analisar todo o conjunto de dados armazenados em um ambiente empresarial, independentemente de onde os dados estejam localizados.

Isso permite que grandes quantidades de dados sejam otimizadas, a necessidade de espaço seja reduzida e os dispositivos sejam usados mais racionalmente.

Além disso, sistemas como servidores e storages corporativo podem oferecer recursos adicionais de data deduplication que vão além da simples eliminação de arquivos duplicados.

Esses sistemas geralmente oferecem deduplicação em nível granular de bloco, identificando e eliminando blocos de dados redundantes em todas as instâncias, independentemente de onde eles estejam armazenados.

Isso resulta em maior economia no espaço de armazenamento, além de melhorar o desempenho do sistema e a eficiência do backup.

Qual a importância da deduplicação em servidores, computadores e storages?

A deduplicação de dados é importante em servidores, computadores e sistemas de armazenamento por várias razões:

Economia de espaço: A deduplicação ajuda a eliminar a redundância de dados e reduz a necessidade de espaço. Isso resulta em menor investimento na compra de storages e uma melhor utilização dos recursos de armazenamento disponíveis.

Redução de custos: Ao diminuir a necessidade por espaço, a deduplicação reduz imediatamente os custos associados à compra e manutenção de novas unidades de armazenamento.

Além disso, essa redução também reduz o uso de links para sincronizar dados, a janela de backup, os custos de energia, resfriamento e o espaço necessário de datacenter.

Eficiência de backup: A tecnologia melhora a eficiência dos processos de cópia, pois os backups subsequentes armazenam apenas as alterações nos dados em vez de duplicar informações já gravadas.

Recuperação de desastres: A deduplicação pode tornar a recuperação de desastres mais rápida e eficiente, já que menos dados precisam ser transferidos entre locais ou sistemas de armazenamento.

Redução da largura de banda: A transferência de dados deduplicados entre servidores, computadores e storages exigem menor largura de banda. Isso melhora a eficiência das redes e reduz os custos relacionados a comunicação.

Desempenho geral do sistema: Ao diminuir a quantidade de dados armazenados, a deduplicação pode melhorar o desempenho do sistema, tornando o acesso aos dados e a realização de tarefas computacionais mais eficientes.

Conformidade e segurança: A deduplicação de dados também pode ajudar a atender aos requisitos de conformidade e a proteger informações confidenciais, reduzindo a quantidade de cópias de dados que precisam ser gerenciadas e protegidas.

A deduplicação, os servidores e sistemas de armazenamento

A deduplicação de dados em qualquer nível oferece vantagens significativas para usuários domésticos e empresas, como otimização do espaço de armazenamento, redução de custos e melhoria na eficiência no gerenciamento dos dados.

No entanto, essa tecnologia exige mais recursos de hardware como processamento e memória, onde o desempenho do sistema pode ser afetado sempre que o processo for realizado.

Além disso, storages com deduplicação exigem um investimento inicial maior, embora esses custos possam ser compensados pelas economias a longo prazo.

Outro ponto a ser considerado é que sistemas sem esse recurso não exigem o mesmo nível de recursos de hardware e podem oferecer um desempenho mais estável.

Eles não proporcionam as mesmas vantagens que sistemas com dedup habilitado, o que pode resultar em custos totais maiores devido à necessidade de adquirir novos equipamentos.

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