石油企業(yè)大容量數(shù)據(jù)存儲方式的初探

1、石油企業(yè)大容量數(shù)據(jù)存儲方式的初探        論文關(guān)鍵詞:存儲技術(shù);數(shù)據(jù);虛擬存儲SAN     論文摘要:本文介紹了目前比較流行的幾種數(shù)據(jù)存儲方式,并對其做了簡要對比,展望了存儲領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展趨勢,在此基礎(chǔ)上,給出了石油企業(yè)大容量數(shù)據(jù)存儲方式的一般性的建議。     當(dāng)前,從石油企業(yè)信息化進(jìn)程來看,已經(jīng)基本完成了基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和信息服務(wù)平臺的構(gòu)建。隨著勘探開發(fā)一體化的不斷深入,大量的生產(chǎn)、經(jīng)營、科研數(shù)據(jù)需要統(tǒng)一的組織和管理,以便更加高效、安全地加以利用。如何妥善地存儲

2、和調(diào)度日益增長的數(shù)據(jù),滿足生產(chǎn)和科研的需求,已成為石油企業(yè)極為關(guān)注的問題。     一、存儲技術(shù)概述     傳統(tǒng)的存儲技術(shù),如磁盤、光盤等已經(jīng)不能滿足處理海量數(shù)據(jù)的需求,需要有一個(gè)前瞻性的存儲體系架構(gòu)來保證業(yè)務(wù)的快速增長。在這種背景下,網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該技術(shù)主要利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的異地存儲,即數(shù)據(jù)不直接存儲于服務(wù)器本地硬盤上,而是通過網(wǎng)絡(luò)保存在服務(wù)器可訪問的專門設(shè)備上。     技術(shù)上比較成熟的3種主要存儲方式是:直接附加存儲(DAS)、網(wǎng)絡(luò)附加存儲(NAS)和存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)。幾種存儲方

3、式特點(diǎn)各異,應(yīng)根據(jù)不同的需求來選取不同的存儲技術(shù)。     二、從應(yīng)用角度出發(fā),以數(shù)據(jù)為中心的存儲     建立存儲系統(tǒng)的目的不外乎數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)利用和數(shù)據(jù)保護(hù)3個(gè)方面。     就數(shù)據(jù)管理能力而言,NAS具有一定的優(yōu)勢,主要在于安裝、配置的方便快捷。     在數(shù)據(jù)利用方面,SAN的速度占有優(yōu)勢,NAS略遜一籌。SAN結(jié)構(gòu)中專門面向高性能存儲要求而開發(fā)的光纖通道協(xié)議非常優(yōu)秀。與傳統(tǒng)存儲協(xié)議SCSI相比,光纖通道技術(shù)在帶寬、連接能力、I/O性能、連接距離、擴(kuò)展能力等方面都有明

4、顯優(yōu)勢。而且,光纖通道技術(shù)支持交換式連接,可以構(gòu)建類似傳統(tǒng)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),具有很強(qiáng)的擴(kuò)展能力。而NAS結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸途徑是傳統(tǒng)以太網(wǎng)協(xié)議,不是專門針對存儲數(shù)據(jù)要求的。     一般來說,NAS適用于工作組級和部門級的存儲,或者是用于諸如Web服務(wù)那樣需要高效存取文件的環(huán)境。NAS解決方案是低成本、易安裝的點(diǎn)式方案,適用于長距離的小數(shù)據(jù)塊傳輸。而SAN解決方案則是企業(yè)規(guī)模的方案,要傳送大量的數(shù)據(jù),需要非常先進(jìn)的計(jì)劃,而且采用光纖通道(FC)技術(shù)和SAN管理軟件,可應(yīng)用于關(guān)鍵任務(wù),基于交易的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用處理。用戶在選擇存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí),可以從實(shí)際情況出發(fā),選擇采用SAN

5、或NAS作為基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。SAN是目前公認(rèn)的最具有發(fā)展?jié)摿Φ拇鎯夹g(shù)方案,就發(fā)展趨勢而言,在應(yīng)用層面SAN和NAS將實(shí)現(xiàn)充分地融合,SAN提供速度,NAS提供由文件處理帶來的協(xié)作性,它們的結(jié)合將是非常完美的關(guān)鍵存儲系統(tǒng)的解決方案。     在數(shù)據(jù)保護(hù)方面,SAN 和NAS 結(jié)構(gòu)都具有非常好的數(shù)據(jù)保護(hù)能力。它們都可提供冗余結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)高效率的數(shù)據(jù)備份和遠(yuǎn)程容災(zāi)。一般來說,用戶的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中較為分散時(shí),適合采用SAN的方式實(shí)現(xiàn)高效的存儲和備份。     三、石油企業(yè)對數(shù)據(jù)存儲的要求     由于石油企業(yè)其業(yè)務(wù)的

6、特殊性,數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)要滿足幾個(gè)要求:     (一)海量存儲能力。地震勘探、測井解釋等生產(chǎn)和科研數(shù)據(jù)都是海量的,因此必須擁有大容量甚至超大容量的存儲系統(tǒng)。     (二)足夠的數(shù)據(jù)傳輸能力,保證不同用戶對數(shù)據(jù)的不同需求。     (三)高可用性和高穩(wěn)定性。系統(tǒng)一旦遭到破壞,數(shù)據(jù)很難恢復(fù)或恢復(fù)時(shí)間太長,而用戶又需要不間斷的數(shù)據(jù)可用,因此,還要為數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)以保證數(shù)據(jù)安全和隨時(shí)可用。     (四)先進(jìn)的存儲架構(gòu)。存儲系統(tǒng)所采用的架構(gòu)必須是成熟的、先進(jìn)的,能適應(yīng)未來幾年內(nèi)石油企業(yè)

7、的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步。     (五)存儲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上應(yīng)遵循可擴(kuò)展性原則及完整性原則。除了系統(tǒng)硬件要符合技術(shù)潮流外,與之相配的軟件也需采用先進(jìn)技術(shù),以利于整個(gè)系統(tǒng)的平滑升級。     (六)快速的反應(yīng)能力。一旦出現(xiàn)問題,技術(shù)人員有能力及時(shí)妥善處理。遇有緊急情況,有相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案可啟動(dòng)。     四、存儲發(fā)展趨勢    數(shù)據(jù)庫應(yīng)用和在線媒體的大量增加驅(qū)動(dòng)了存儲技術(shù)和應(yīng)用體系的高速發(fā)展,帶寬的不斷增加使網(wǎng)絡(luò)傳輸更大的數(shù)據(jù)成為可能。同時(shí)保護(hù)原有投資,簡化存儲管理,降低運(yùn)行和維護(hù)成本也

8、都成為現(xiàn)實(shí)的需求。     在虛擬存儲環(huán)境下,存儲對用戶來說將變得透明,用戶可以不必關(guān)心存儲設(shè)備的功能差別、容量大小、設(shè)備類型和制造商如何,所有的設(shè)備將被統(tǒng)一管理,而且賦予統(tǒng)一的功能如Flashcopy、遠(yuǎn)程災(zāi)備等等。     陣列虛擬化,將實(shí)現(xiàn)應(yīng)用需求與存儲資源的緊密配合,這將提高各個(gè)應(yīng)用的安全性并增強(qiáng)功能。憑借高可擴(kuò)展性和軟件的優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)和存儲服務(wù)的端到端虛擬化、整合和統(tǒng)一管理。     另外,采用專用軟件,使管理員能夠通過一個(gè)單一控制臺輕松地對整個(gè)公司的存儲區(qū)域網(wǎng)(SAN)進(jìn)行

9、集中管理,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在各分層存儲層之間的自如流動(dòng),從而建立一個(gè)具有快速響應(yīng)能力的靈活系統(tǒng),滿足各部門對數(shù)據(jù)應(yīng)用的需求。     基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬化是發(fā)展的潮流,它能將整個(gè)存儲網(wǎng)中的各種存儲設(shè)備整合成一個(gè)巨大的存儲池,充分利用存儲資源,使得用戶可以按照不斷變化的應(yīng)用需求來分配存儲,而不再受制于存儲子系統(tǒng)設(shè)備在功能和性能上的限制。從此,管理無限增長的數(shù)據(jù)不再是艱巨可怕的任務(wù)。有了這樣的戰(zhàn)略性數(shù)據(jù)管理策略,企業(yè)就可以有效地根據(jù)需要集成、保留和檢索信息,從而滿足各項(xiàng)要求。     五、結(jié)論     (一)企業(yè)內(nèi)部各部

10、門的數(shù)據(jù)處于不同的存儲環(huán)境,投資大,存儲性能不能得到充分的發(fā)揮。若再分配或重配置存儲資源又經(jīng)常導(dǎo)致服務(wù)中斷甚至停機(jī)。因此,應(yīng)該集中有限的資金和人力,提高資產(chǎn)利用率,降低運(yùn)營成本,并使存儲資源再分配變得更加靈活。     存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò) (SAN)是一個(gè)強(qiáng)勁的解決方案,它能整合存儲資源,推進(jìn)存儲管理靈活性,提高成本效益。作為企業(yè)信息化基礎(chǔ)設(shè)施中不可缺少的組成部分,SAN可以跨越多樣的存儲系統(tǒng),并且服務(wù)于安全高速的網(wǎng)絡(luò),這一切都是以數(shù)據(jù)為中心,而非以服務(wù)器為中心,真正實(shí)現(xiàn)了諸如磁帶庫和磁盤陣列存儲設(shè)備的共享和數(shù)據(jù)的高可用性,削減停機(jī)時(shí)間的損失,大幅降低運(yùn)營和管理成本。簡

11、而言之,SAN是石油企業(yè)優(yōu)選的存儲基礎(chǔ)架構(gòu)。     (二)利用存儲虛擬化技術(shù),融合SAN與NAS這兩種存儲網(wǎng)絡(luò),將各自的優(yōu)點(diǎn)整合到一個(gè)系統(tǒng)中,融合后的系統(tǒng)兼具SAN與NAS的長處,在服務(wù)器和存儲設(shè)備之間采用高速的I/O方式,能夠在異構(gòu)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)文件級的訪問和共享,從而降低用戶的總體擁有成本(TCO)。     (三)為了避免災(zāi)難性事件引起數(shù)據(jù)丟失,數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)是必不可少的。安全高效的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)必須以堅(jiān)實(shí)可靠的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)做后盾,使其能夠在遇到突發(fā)故障或?yàn)?zāi)難性破壞的情況下,通過數(shù)據(jù)備份快速、容易地恢復(fù)一個(gè)立即可用的完整系統(tǒng)。

12、60;   (四)隨著信息系統(tǒng)在企業(yè)內(nèi)部應(yīng)用的深入,數(shù)據(jù)存儲在石油企業(yè)中已不是信息一個(gè)部門的問題,而是整個(gè)企業(yè)各業(yè)務(wù)部門與信息部門緊密合作的問題。     (五)由于石油企業(yè)的數(shù)據(jù)應(yīng)用需求隨業(yè)務(wù)增長不斷地變化,在存儲系統(tǒng)集成時(shí),要選擇能夠提供完整的存儲平臺、技術(shù)指導(dǎo)和服務(wù)支持的供應(yīng)商。     參考文獻(xiàn):     1 Farley M 孫功星等(譯) SAN存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)機(jī)械工業(yè)出版社 2001     2 趙文輝 等著 網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù) 清華大學(xué)出版社2005     3 周敬利 余勝生網(wǎng)絡(luò)存儲原理與技術(shù) 清華大學(xué)出版社2005     4 蔡皖東 基于SAN的高可用性網(wǎng)絡(luò)存儲解決方案 小型微型計(jì)算機(jī)系