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2024年4月13日发(作者:count函数多个条件怎么使用)

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#信息集成#

录井工程

2007年9月

存储技术及其在大港油田

信息化建设中的应用

陈景萍 范德军 陈 哲 徐 庆 刘志忠 龙 涛 徐忠辉

(大港油田公司信息中心)

陈景萍,范德军,陈哲,徐庆,刘志忠,龙涛,徐忠辉.存储技术及其在大港油田信息化建设中的应用.录井工程,

2007,18(3):52~56

摘 要 针对油田信息化建设中如何根据油田自身网络化规模、数据量大小以及数据的应用范围和特点选用合适

的存储技术和设备问题,在阐述目前较广泛应用的属于开放系统的几种主流存储技术)))直联式存储(DAS)、网

络附加存储(NAS)和存储区域网络(SAN)的基础上,以大港油田数据中心建设为例,介绍了存储体系结构及系统

的优化途径、存储管理软件以及数据的在线、近线、离线存储与备份的方式。通过存储技术的优化和有机组合,实

现了数据的安全、有效应用与共享。

关键词 信息技术 网络 系统 存储技术 数据 传输 安全 共享

0 引 言

随着油田勘探、开发技术研究的深入,随着生产

经营管理逐步实现自动化、智能化,信息技术发挥了

越来越重要的作用。信息技术的应用,包括数据管

理、软件应用及计算机基础设施建设等,已成为油田

公司勘探开发及生产经营管理领域建立竞争优势的

关键一环。

自2001年开始,经过几年的建设,大港油田数

据中心初具规模,已经建设了勘探信息管理系统、开

发信息管理系统、公文管理系统、财务资产系统、生

产运行信息系统、工程管理及可视化系统,以及中国

石油统一实施的HSE信息管理系统、审计信息管

理系统、内部控制管理系统、门户信息系统、邮件系

统、地球科学与钻井系统(A1)、上游生产信息管理

系统(A2)等。

随着系统的增多,分散存储的关键数据越来越

多,对于数据的安全与再利用非常不利,数据资产集

中存储、数据的安全及有效管理显得越来越重要,亟

待通过合理部署管理系统,制定完备的策略,实现分

散的数据集中管理,提高数据的安全度,方便数据的

共享利用。本文以大港油田数据中心建设为例,介

绍数据存储拓扑的规划、数据库服务系统的构建。

大港油田数据中心通过采用完整的管理策略,建立

了从数据的资产化、统一模型到一体化应用服务管

理体系的一套完备系统,为保证油田数据资产安全,

确保应用系统高效、稳定运行起到了强有力的支撑

作用。

1 主流存储技术

关于数据存储,根据服务器类型分为封闭系统

存储和开放系统存储,封闭系统主要指大型机,如

AS400等服务器,开放系统指基于包括Windows、

UNIX、Linux等操作系统的服务器。开放系统存储

可分为内置存储和外挂存储,其外挂存储根据联接

的方式分为直联式存储(Direct-AttachedStorage,

简称DAS)和网络化存储(Fabric-AttachedStor-

age,简称FAS)。开放系统网络化存储根据传输协

议又分为网络附加(接入)存储(Network-Attached

Storage,简称NAS)和存储区域网络(StorageArea

Network,简称SAN)。目前,绝大部分用户采用的

主流存储技术是开放系统的存储模式。

在直联式存储(DAS)模式中,存储设备通过电

缆(通常是SCSI接口电缆)直接与服务器联接,I/O

陈景萍 高级工程师,硕士研究生,1967年生,1989年毕业于西北大学物理系,2002年毕业于石油大学(北京)矿产普查与勘探专业,现在大

港油田公司信息中心工作。通讯地址:300280天津市大港油田公司信息中心。电话:。E-mail:chenjping@

第18卷 第3期 陈景萍等:存储技术及其在大港油田信息化建设中的应用

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(输入/输入)请求直接发送到存储设备。它依赖于

服务器,其本身是硬件的堆叠,不带有任何存储操作

系统。直联式存储成本较低,不需要额外设备,属于

较早期的存储方式。随着存储环境的变化,DAS逐

渐难以应付日益复杂的应用环境,它的缺点也暴露

出来:传统的DAS存储直接将存储设备联接到服务

器上,当存储容量增加时,这种方式很难扩展,因此

对大容量存储以及存储容量的升级来说是一个制约

的瓶颈;由于数据的读取都要通过服务器来处理,必

然导致服务器的处理压力增加,网络性能大大降低;

此外,当服务器出现宕机等异常时,也会波及到存储

数据,使其无法正常使用。

网络附加存储(NAS)通过一种特殊的专用数

据存储服务器,内嵌系统软件,可提供跨平台文件共

享功能。NAS设备完全以数据为中心,将存储设备

与服务器彻底分离,集中管理数据,从而有效释放带

宽,提高网络整体性能,同时有效降低用户成本。经

过短短几年的发展,NAS设备已逐渐成为网络数据

存储方案的首选关键设备。由于网络附加存储采用

TCP/IP网络协议进行数据交换,而TCP/IP是IT

业界的标准协议,不同厂商的产品(服务器、交换机、

NAS存储)只要满足协议标准就能实现互联互通,

无兼容性的要求,随着2002年万兆(10000Mb/s)

以太网的出现和投入商用,极大地提高了存储网络

带宽和NAS存储性能,NAS需求旺盛已经成为事

实。首先,NAS几乎继承了磁盘阵列的所有优点,

可以将设备通过标准的网络拓扑结构联接,摆脱了

服务器和异构化构架的制约;其次,在存储数据量日

益增加的前提条件下,SAN、大型磁带库、磁盘柜等

产品虽然都是很好的存储设备,但由于成本高和操

作复杂等方面的因素,限制了中小企业的应用,

NAS则满足了企业这种需求,在解决足够的存储和

扩展空间的同时,还提供了极高的性价比。

存储区域网络(SAN)采用光纤通道技术,通过

光纤通道交换机联接存储阵列和服务器主机,建立

专用于数据存储的区域网络。SAN是专门联接外

围存储设备和服务器的网络,它通常包括服务器、外

部存储设备、服务器适配器、集线器、交换机、存储管

理工具等。SAN在综合了网络的灵活性、可管理性

及可扩展性的同时,提高了网络的带宽和存储I/O

的可靠性,降低了存储管理费用,并平衡了开放式系

统服务器的存储能力和性能,为企业级存储应用提

供了解决方案。SAN独立于应用服务器网络系统

之外,拥有几乎无限的存储能力,它采用高速的光纤

通道作为传输媒介,以光纤通道与接口电缆(SCSI)

的应用协议作为存储访问协议,将存储系统网络化,

实现了真正高速的共享存储。虽然SAN经过十多

年的发展已经相当成熟,但各个厂商的光纤交换技

术不完全相同,其服务器和SAN存储有兼容性的

要求,SAN存储采用的带宽从100Mb/s已发展到

目前的4Gb/s。

2 存储体系的优化

2.1 数据中心存储体系结构

大港油田数据中心存储并管理着油田多年来的

数据,数据种类繁多,应用系统对数据的访问需求差

别比较大。针对这种特点,大港油田数据中心采用

具有不同特点的存储技术(SAN、NAS),形成了数

据资产在线、近线、离线的3级存储模式,设置了容

灾的异地存储模式,既保障了数据的安全,也为应用

的高效、不间断的服务提供了有力支撑。

目前,在综合考虑网络带宽、存储策略、数据类

型及安全需求的前提下,已经完成了数据中心存储

系统的规划与部署。存储设备包括EMC磁盘阵

列,裸容量12Tb,用于存储数据库与应用的关键数

据;IBM3494自动磁带库,40Tb容量,主要存储地

震数据体,用于地震数据的近线与离线存储;IBM

3584LTO自动磁带库,容量40Tb,用于永久存留

数据的归档与关键数据的2级备份,存储的数据主

要有数据库数据、油藏描述成果数据、文档多媒体数

据等,这些数据分类存储在不同的存储池;NAS存

储设备共3台,总容量6Tb,分别用于关键数据的

自动、在线的备份与存储。存储架构与总存储容量

基本可满足数据中心的需求,大港油田数据中心存

储体系结构见图1所示。

2.2 TSM存储管理软件

数据中心存储管理体系中,除了应用Windows

操作系统的匿名共享与访问控制、FTP的虚拟目录

与访问控制、任务自动化等特性与功能之外,还应用

了一款优秀的存储管理软件,即IBM的TSM

(TivoliStorageManager)。

IBMTSM是一个企业级的Client/Server结构

跨平台网络备份、恢复及存储管理软件。它能实现

数据的备份与归档,能有效地管理自动磁带库等大

型设备,能通过API(应用程序设计接口)与数据库

有机结合,实现数据库的在线备份,借助PBANK


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