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曙光分布式存儲ParaStor300助力BGP地震處理解釋一體化系統(tǒng)建設

項目背景

中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司在全國乃至全球設立數(shù)百個科研生產單位,，以往的IT基礎架構采用傳統(tǒng)模式，存儲使用統(tǒng)一存儲,、數(shù)據(jù)備份使用磁帶庫,，面對日益增長的數(shù)據(jù)量以及對存儲性能要求的提升，傳統(tǒng)架構已經(jīng)不能滿足業(yè)務需求,，迫切需要新的架構來提升存儲訪問效率,。

通過多方調研和測試，東方地球公司決定采用分布式并行存儲架構來支撐石油物探技術方法研究,、應用軟件開發(fā),、測試和地震數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)解釋生產等關鍵業(yè)務系統(tǒng),。需支持GeoEast和GeoLightning石油地震數(shù)據(jù)處理—解釋一體化應用軟件系統(tǒng),。

方案設計

本次項目實為科研生產單位內部IT系統(tǒng)升級改造,，而作為業(yè)務系統(tǒng)集群內的配套存儲，要求滿足標準化,、高密度,、高并發(fā)、高擴展,，滿足大數(shù)據(jù)處理解釋業(yè)務需求,。

ParaStor采用多副本、N+M糾刪碼等數(shù)據(jù)保護技術,、全冗余設計,，支持單一存儲命名空間、支持容量海量擴展,，性能線性擴展,，能夠滿足高性能計算中心海量文件并發(fā)讀寫需求。

本方案規(guī)劃采用8+2:1的保護策略,，即8個數(shù)據(jù)對象匹配2個校驗對象,，這10個對象根據(jù)哈希算法分布在不同數(shù)據(jù)控制的不同硬盤上，這10塊硬盤為一組,，可以容忍2塊硬盤同時失效而不至于數(shù)據(jù)丟失,；整套存儲系統(tǒng)可以容忍1臺數(shù)據(jù)控制器失效而不至于數(shù)據(jù)丟失。在這種配置下,，存儲系統(tǒng)空間利用率可達到80%,。

優(yōu)勢說明

1)  架構優(yōu)勢

ParaStor300采用元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分離的非對稱式結構，這也是國際主流的并行存儲系統(tǒng)架構,，元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分離有助于提升存儲系統(tǒng)的性能和擴展性,。

ParaStor300的多臺索引控制（默認配置2臺）采用多活冗余集群結構元數(shù)據(jù)存儲采用RAID6保護的SSD高速磁盤以提高元數(shù)據(jù)訪問性能。曙光ParaStor300采用更高級的元數(shù)據(jù)冗余策略,。ParaStor300的元數(shù)據(jù)控制器默認配置2臺,，同時支持更多的元數(shù)據(jù)控制器組成元數(shù)據(jù)集群，每臺元數(shù)據(jù)控制器均為Active在線狀態(tài),，正常工作時負載均衡并行文件系統(tǒng)客戶端的元數(shù)據(jù)訪問請求,，一臺元數(shù)據(jù)控制器出現(xiàn)故障時，其它元數(shù)據(jù)控制器分擔其工作負載,，接管時間非常短,，且為在線切換，不中斷正在進行的IO請求,，不影響并行文件系統(tǒng)的業(yè)務運行,。

2)  數(shù)據(jù)保護：

與傳統(tǒng)磁盤陣列RAID保護技術相比，曙光ParaStor300的N+M糾刪碼技術具有明顯優(yōu)勢。ParaStor300可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)重建無人值守,，比如深夜磁盤出現(xiàn)故障,，傳統(tǒng)RAID要立即人工更換磁盤，而ParaStor300只要有剩余空間就可以自動進行數(shù)據(jù)重建,；ParaStor300的數(shù)據(jù)重建并發(fā)進行,，1TB數(shù)據(jù)半小時內重建完成，而傳統(tǒng)RAID的重建時間可能長達10小時到1天以上,，而且RAID在數(shù)據(jù)重建期間磁盤負載很重，很容易出現(xiàn)雪崩效應,，即繼續(xù)出現(xiàn)磁盤損耗,，導致RAID降級甚至數(shù)據(jù)丟失。

本方案采用的N+M保護策略,，存儲系統(tǒng)可以容忍M塊硬盤同時失效,。實際上M塊硬盤“同時”失效的概率非常低，因為當ParaStor300的1塊硬盤失效后,，系統(tǒng)會在很短時間內在其它硬盤上自動完成數(shù)據(jù)重建,，重建完成后，ParaStor300又可以容忍M塊硬盤同時失效,。數(shù)據(jù)修復過程完全無人值守,。用戶只用定期更換故障硬盤即可，更換新硬盤后,，ParaStor會自動進行底層數(shù)據(jù)遷移,，平衡容量。

3)  分級存儲

ParaStor300存儲系統(tǒng)支持自動透明的分級存儲功能,，采用SSD和SATA磁盤相結合,，既能保障存儲系統(tǒng)容量，又能提高存儲系統(tǒng)訪問性能,，具有極高性價比,。

用戶的熱點數(shù)據(jù)優(yōu)先存放在SSD分區(qū)，冷數(shù)據(jù)自動遷移到SATA分區(qū),，回熱數(shù)據(jù)可以回遷,，數(shù)據(jù)遷移策略綜合數(shù)據(jù)訪問頻率、文件大小等因素,，遷移策略用戶可干預和定制,。數(shù)據(jù)遷移過程在SSD和SATA磁盤之間以數(shù)據(jù)塊級別并發(fā)進行，速度快且對存儲性能影響較小,，整個數(shù)據(jù)遷移過程自動透明,，用戶看到的是一個統(tǒng)一完整的數(shù)據(jù)訪問空間。

4)  擴展能力

ParaStor300分布式存儲系統(tǒng)具有極佳的擴展性，最大支持4096個存儲服務器節(jié)點,，真正做到EB級存儲,。支持在線擴容，且不影響業(yè)務系統(tǒng)使用,。增加數(shù)據(jù)控制器后,，數(shù)據(jù)對象自動實現(xiàn)負載均衡的遷移分布，使得整個存儲系統(tǒng)實現(xiàn)容量和性能的線性增長,。

方案優(yōu)勢說明

源代碼級調優(yōu),，針對疊前業(yè)務系統(tǒng)深度優(yōu)化，提升業(yè)務系統(tǒng)運行效率及可靠性,；

端到端服務曙光開發(fā)工程師與客戶業(yè)務系統(tǒng)負責人與直接對話,，提升效率；

減少了將近50%的投資,，實現(xiàn)企業(yè)COST DOWN,；

原廠7*24*365超白金級服務。

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