網絡環境中海量存儲系統解決方案的探討

李莉

摘 要 網絡環境中海量存儲系統解決方案的探討需要解決存儲虛擬化問題。在滿足大容量存儲需求的同時，需要解決許多技術上和設備上的難題。目前業內仍未有最優的統一解決方案，且已有解決方案也存在著諸多問題，本文旨在從三方面探討網絡環境中海量存儲系統的解決方案。

關鍵詞 網絡環境 海量存儲系統 解決方案

中圖分類號：TP333 文獻標識碼：A

網絡環境中海量存儲系統解決方案的探討簡言之就是探討存儲虛擬化的解決方案。在滿足大容量存儲需求的同時，需要解決許多技術上和設備上的難題。相應的設備廠商都在推行自己的存儲虛擬化技術理念，但是業內仍未有最優的統一解決方案。網絡環境中海量存儲系統最優解決方案的統一標準仍然任重而道遠。

1網絡環境中海量存儲系統面臨的挑戰

現如今，網絡環境中海量存儲系統的容量已經非常之大，達到了PB量的級別（1PB=103TB=106GB=109MB）。那么如此大規模的海量數據存儲，對于對應承載的硬件系統要求也超出了傳統的理念，于是傳統的設備已經無法滿足數據存儲的需求。

如何能夠解決這一問題，即網絡上大規模的數據訪問，存儲，分配等問題，數據傳輸的帶寬問題的解決是關鍵所在。

2網絡環境中海量存儲系統面臨的機遇

現如今，網絡信息技術的發展速度十分迅猛，對于IT行業來說，面臨著許多的機遇。具體表現在以下方面：

2.1網絡用戶的增加

由于IPTV業務和手機移動業務的大幅度增加，相應的網絡用戶也有一定程度的激增。據相關咨詢公司的報告顯示，在未來十年，網絡視頻類業務市場將增長3倍以上，中國的寬帶用戶將會達到3億左右，對應著IPTV用戶數也會達到數千萬之巨。由于視頻業務有著數據量大，資源豐富的特點，因此需要配套的大規模網絡存儲系統。

2.2 3G移動通訊的流行

3G業務現在國內已經順利得以運營，4G業務也逐步開始進行宣傳推廣，這將大大派生許多相應的多媒體網絡的應用：視頻通話，視頻短信，對應的游戲和郵件應用。

這些業務的發展，需要相應的存儲系統予以支持。如內容的下載與緩存。據相關機構的數據量的統計，平均每個3G及以上級別數據網絡業務的用戶需要至少1GB的儲存空間，空間分配多用于視頻點播業務，此項達到500MB以上，視頻電話、視頻短信需要緩存空間100MB，多媒體郵件服務需要300MB，省下的存儲空間需要分配給其他娛樂服務。根據數以億計的用戶的需求，國內的存儲容量空間需求將會非常龐大，甚至接近700PB。

2.3 石油勘探的需要

由于國內制造行業、重工業對于石油等能源產品的需求與日俱增。不僅依靠大量進口，同時我們也要自力更生勘探出國內大中型油田以供使用需求。就目前勘探手段而言，國內已經逐步采用數字化勘探方式。據有關數據顯示，國內從2006-2010年五年間，每平方公里的勘探儲存數據已經從幾GB發展到了20G-500GB的規模，以此類推，僅僅1000平方公里的勘探數據也將達幾十TB之多。

2.4 視頻監控的發展

同樣，由于交通需要，安全需要等考慮，視頻監控的應用也越來越廣泛。不管是公路、住宅、寫字樓還是學生宿舍等都需要進行視頻監控。同時，為了加強治安管理，不僅街道安裝了攝像頭而且公共交通工具，比如地鐵、公交也安裝了大量的攝像頭。視頻監控的發展已經涉及到衣食住行各個方面，因此，涉及到的領域和地方十分廣泛，相應產生的數據量也十分龐大。

3解決大規模硬盤儲存讀取的方法

目前國內的存儲設備生廠商對于如何解決大規模硬盤存儲讀取提出了多種方法，其中以下面三種解決方案最為常見：

3.1不斷擴充存儲控制器的處理能力

由于在控制器體積的局限條件之下，它的緩存容量通常為4G-8GB，包含的CPU大約為2～4顆。因此，當面臨海量數據的存儲壓力時，最直觀的解決辦法就是增加緩存數量和CPU的數量。但是這一簡單的解決方法由于只是等差增長，增長速度遠遠跟不上數據的增長速度，要達到PB級而言就會比較困難。

3.2設計專用存儲陣列擴充設備連接多臺存儲陣列

在存儲陣列與SAN 存儲網絡中間，可以提供專用的陣列處理單元，對SAN 存儲網絡而言，并不能夠真正了解后臺存儲陣列的真實分布和分配情形，只能夠看到陣列處理單元虛擬化的存儲空間。比如，可以在運行后臺安放數十臺設備陣列，從而可以實現PB級的數據存儲與讀取，并且通過相應的處理單元能夠給前端的上百臺服務器提供同時訪問的可能。

3.3智能存儲網絡交換架構

現如今，智能存儲網絡交換構架的變化，可以使得網絡交換系統更加功能強大，使得便利性大大提升。而這種交換架構的變化是指，利用智能存儲交換機或者路由器，從而將主機和交換組能夠自我組成真實的數據傳輸網絡，實現服務器主機順暢地訪問后端磁盤陣列。并且，這些虛擬化的設備，以及相應的配套訪問路徑，可以實現海量儲存數據的實現。

并且這種只能存儲網絡交換系統可以通過不斷增加陣列的空間結構從而增加實際存儲數據量，通過增加路由器或者交換機等中介設備增加鏈路的交換能力，通過增加主機交換機來增加服務器訪問讀取能力。這個解決方案可以很好地處理好PB級海量數據的存儲讀取與服務器數據訪問的問題，并且數據的吞吐量十分可觀。

參考文獻

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