摘要：本文首先介紹了“數(shù)字湖南”地理信息數(shù)據(jù)和當(dāng)前主流存儲技術(shù)的特點；經(jīng)過對比分析，確定了最適宜 “數(shù)字湖南”數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)。接著以某地理信息中心為例，分析了地理信息數(shù)據(jù)的存儲現(xiàn)狀和需求。在此基礎(chǔ)上設(shè)計了數(shù)據(jù)存儲方案，并對方案進行了評價。

關(guān)鍵字：“數(shù)字湖南”；DAS；NAS；SAN；虛擬化存儲

0 前言

地理空間框架是“數(shù)字湖南”的核心、重要基礎(chǔ)與支撐。而地理空間框架由地理信息數(shù)據(jù)組成；因此，解決了地理信息數(shù)據(jù)的存儲問題，也就解決了“數(shù)字湖南”數(shù)據(jù)的存儲問題。地理信息數(shù)據(jù)的主要特點是：數(shù)據(jù)量龐大且增長迅速；數(shù)據(jù)格式繁多且不易轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)安全性要求高。為滿足以上要求，地理信息數(shù)據(jù)的存儲必須做到：足夠的數(shù)據(jù)存儲容量；較高的數(shù)據(jù)傳輸效率；兼容異構(gòu)平臺；可充分利用局域網(wǎng)內(nèi)各種存儲設(shè)備，減少數(shù)據(jù)多重拷貝；簡化數(shù)據(jù)備份與管理，提高數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)效率；最重要的是高可靠的數(shù)據(jù)安全特性。

為了更好地管理快速增長的地理信息數(shù)據(jù)，需要對“數(shù)字湖南”數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)進行統(tǒng)籌規(guī)劃；考慮未來技術(shù)發(fā)展趨勢和快速增加的數(shù)據(jù)量，應(yīng)以滿足“十二五”期間的數(shù)據(jù)存儲管理需求為目標(biāo)，進行數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)存儲方案設(shè)計。本文在研究當(dāng)前存儲主要技術(shù)、發(fā)展趨勢以及地理信息數(shù)據(jù)存儲現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，制定了“數(shù)字湖南”數(shù)據(jù)中心的內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)存儲方案。

1 當(dāng)前主流存儲技術(shù)

目前，應(yīng)用較多的網(wǎng)絡(luò)化存儲系統(tǒng)主要是表1所列的三種：

從表1可以看出，只有SAN較適用于地理信息數(shù)據(jù)的存儲。

虛擬化存儲和云存儲是未來存儲技術(shù)的發(fā)展方向。存儲虛擬化是為存儲用戶提供統(tǒng)一的虛擬存儲池；即將品牌、級別不同且分散的存儲產(chǎn)品統(tǒng)一到一個（或幾個）大的存儲池下，用戶看見的不再是孤立的、分散的系統(tǒng)，而是一個統(tǒng)一的整體；它方便用戶更好地使用存儲資源，提高存儲資源利用效率。虛擬化存儲是提高網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)可管理性的核心技術(shù)之一，也是目前研究的熱點。目前主要有以下三種虛擬化存儲技術(shù)：

由表2可見由于基于主機和基于存儲的方法對初建者吸引力最大；但兼容性差?；诼酚善骰蚪粨Q機的方法更為適合于互操縱性要求高的企業(yè)；前者具有更高可擴充性。

目前，云存儲由于安全性遠遠達不到地理信息數(shù)據(jù)的保密要求，故不予考慮。

2 數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)存儲方案設(shè)計

現(xiàn)以某地理信息中心為例設(shè)計數(shù)據(jù)存儲方案。

2.1 數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)存儲需求

該中心2001年建成了采用DAS方式連接的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，數(shù)據(jù)容量為1.5TB。雖然數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)經(jīng)過幾次升級擴容，存儲容量擴大到10TB以上，但仍為DAS連接；無法滿足中心的數(shù)據(jù)存儲備份需求。主要存在以下問題：存儲總?cè)萘刻。粩?shù)據(jù)的安全性、一致性和完整性面臨多方威脅；存儲資源浪費現(xiàn)象嚴重；網(wǎng)速太慢。

因此，數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)建成后，應(yīng)具備如下性能：數(shù)據(jù)容量60TB；采用易管理、省投資、可擴展的集中化存儲架構(gòu)；較高的存儲備份速度；較好的可管理性；高可靠性；完善的災(zāi)難恢復(fù)計劃；連續(xù)地提供數(shù)據(jù)查詢、檢索和分析、計算的功能。

2.2 存儲技術(shù)選型

通過第2節(jié)的分析已確定了SAN技術(shù)比較適合地理信息中心的數(shù)據(jù)存儲備份，下表對IP-SAN與FC-SAN兩種技術(shù)進行了一般性比較。

從表3中可以看出FC-SAN目前比較適合地理信息數(shù)據(jù)存儲。

從第2節(jié)中已知基于交換機的虛擬化技術(shù)與其他虛擬化技術(shù)相比具有較高的安全性、易使用、設(shè)備便宜，較好的互操作性，較易實現(xiàn)故障接替等優(yōu)點，故采用FC-SAN+基于交換機的虛擬化存儲構(gòu)成池化存儲是該地理信息中心的最佳數(shù)據(jù)存儲方案。

2.3 數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)

數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)拓撲圖如下：

3 方案評價

該方案的特點是：

1.采用基于交換機的虛擬化存儲；采用了性價比較高的硬件設(shè)備，故成本較低。

2.存儲網(wǎng)絡(luò)采用了FC-SAN，傳輸速率較高。

3.采用了虛擬化存儲技術(shù)，整個存儲系統(tǒng)整合為一個存儲池，設(shè)備利用率高。4.采用了合理的RAID技術(shù)，提高了磁盤容錯能力。

4 不足之處是沒有備份和容災(zāi)。

綜上所述，該方案提供了一個可行的高性能、任務(wù)關(guān)鍵性數(shù)據(jù)存儲中心環(huán)境。

“私有云”是針對處于防火墻內(nèi)的有限人群提供托管服務(wù)專有計算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其優(yōu)點是：構(gòu)筑在防火墻后，數(shù)據(jù)安全性較高、服務(wù)質(zhì)量穩(wěn)定，不影響現(xiàn)有IT管理的流程，大大降低了成本。 隨著云存儲技術(shù)的不斷發(fā)展，未來“數(shù)字湖南”數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)架構(gòu)存儲可以考慮采用“私有云”方式。

參考文獻：

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