飛機研制企業(yè)經(jīng)過多年的技術(shù)發(fā)展,積累了大量的、重要的設(shè)計數(shù)據(jù),對這些數(shù)據(jù)的安全、可靠、穩(wěn)定、快速存儲已經(jīng)成為影響飛機研制的關(guān)鍵因素。飛機研制數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,數(shù)據(jù)量增長速度快,應(yīng)用系統(tǒng)要求響應(yīng)速度快,讀取數(shù)據(jù)要求速度高,傳統(tǒng)的將設(shè)計數(shù)據(jù)存放在客戶機上的做法已經(jīng)無法滿足飛機研制的需求,不利于數(shù)據(jù)的重復(fù)利用,對數(shù)據(jù)安全造成很大的隱患。為了解決以上問題,利用虛擬存儲通過企業(yè)內(nèi)部高速網(wǎng)絡(luò)互連,將飛機數(shù)據(jù)集中存儲和管理,實現(xiàn)資源的共享和重復(fù)利用,提高資源的利用率,節(jié)約運維成本。
虛擬存儲技術(shù)的核心就是脫離實際設(shè)備和應(yīng)用的物理特性,將分散的存儲空間整合在一個存儲池中,通過一個統(tǒng)一平臺進行管理,從主機和工作站角度,看到的不是多個硬盤,而是一個分區(qū)或者卷,就好像一個超大容量的硬盤。
1 虛擬存儲技術(shù)的實現(xiàn)
1.1存儲系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計
飛機研制企業(yè)根據(jù)業(yè)務(wù)特點,考慮應(yīng)用的特殊性,對存儲需求的差異性,整合數(shù)據(jù)中心的核心存儲系統(tǒng),廣泛采用SAN和NAS存儲架構(gòu)。
NAS(Network Attached Storage)即為網(wǎng)絡(luò)附加存儲,其特點是以數(shù)據(jù)為核心的存儲結(jié)構(gòu),用文件的方式對數(shù)據(jù)進行管理,實現(xiàn)異構(gòu)平臺下的文件共享,可以直接與LAN(Local area network)連接,提供文件級服務(wù),成本較低,方便管理。
SAN(Storage Area Network)即為存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò),是一種新型的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)。其以數(shù)據(jù)塊方式對數(shù)據(jù)進行管理,使用專用存儲網(wǎng)絡(luò)將RAID 陣列連接起來,通過虛擬化技術(shù)將多種存儲平臺整合為一個可以共享虛擬存儲池。服務(wù)器與存儲設(shè)備之間的交互通過SAN 網(wǎng)絡(luò)進行,不會消耗應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源,這樣不但可以實現(xiàn)存儲資源的充分優(yōu)化利用,還能夠?qū)崿F(xiàn)核心在線存儲的硬件級別數(shù)據(jù)鏡像,釋放主機資源,保證本地數(shù)據(jù)安全,實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中共享,為用戶提供無限的擴展能力、數(shù)據(jù)處理能力和連接速度。
1.2虛擬存儲實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)
1.2.1數(shù)據(jù)鏡像復(fù)制技術(shù)
數(shù)據(jù)鏡像復(fù)制技術(shù)就是通過雙向或單向的同步或異步模式在不同的存儲設(shè)備間建立數(shù)據(jù)復(fù)本。同步是在原始的磁盤和鏡像磁艋上同時完成操作;而異步鏡像是鏡像磁盤可以在原始磁盤操作進行數(shù)據(jù)復(fù)制進程的同時異步完成。當(dāng)兩個復(fù)本磁盤都正常工作時,數(shù)據(jù)可以從任一磁盤讀取,如果一個磁盤異常,數(shù)據(jù)可以從另一個正常工作的磁盤讀取。
1.2.2動態(tài)條帶化技術(shù)
動態(tài)條帶化技術(shù)是磁盤虛擬化的關(guān)鍵技術(shù),動態(tài)條帶化技術(shù)是把連續(xù)的數(shù)據(jù)分割成相同大小的數(shù)據(jù)塊,把每段數(shù)據(jù)動態(tài)寫入到陣列中不同磁盤上,當(dāng)數(shù)據(jù)成功寫入到第一個磁盤上,第二磁盤就能確定下一段數(shù)據(jù),它比單個磁盤所提供的讀寫速度要快的多,為了盡快響應(yīng)每個I/O操作請求,將多個I/O請求合并起來統(tǒng)一處理,最終實現(xiàn)邏輯I/O能被一次處理完成,盡量使一塊磁盤能同時響應(yīng)多個I/O操作。
2 虛擬存儲在飛機研制中的應(yīng)用:
2.1虛擬存儲在用戶級數(shù)據(jù)備份的應(yīng)用
飛機研制參與的人員多,辦公地點離散,每個設(shè)計人員計算機上都存有大量的設(shè)計三維圖和設(shè)計報告,普通的PC和圖形工作站由于存儲能力和系統(tǒng)穩(wěn)定性原因,經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失,磁盤損壞,系統(tǒng)宕機事件,導(dǎo)致設(shè)計人員大量重要數(shù)據(jù)丟失,嚴(yán)重影響飛機研制進程。為了解決此問題,引進基于文件級的NAS存儲系統(tǒng),通過存儲管理系統(tǒng)將底層大容量多盤陣存儲虛擬成一個大的共享文件夾,再通過Windows活動目錄進行統(tǒng)一賬戶認證,統(tǒng)一權(quán)限控制,為每個設(shè)計人員劃分獨立的用戶文件夾,經(jīng)活動目錄策ST發(fā)給離散的用戶計算機對用戶數(shù)據(jù)進行集中管理。。
2.2虛擬存儲在核心數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用
飛機研制企業(yè)已大規(guī)模應(yīng)數(shù)字化研制系統(tǒng),主要包括全三維關(guān)聯(lián)系統(tǒng)和協(xié)調(diào)研制系統(tǒng)。利用全三維關(guān)聯(lián)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計航空產(chǎn)品時,以產(chǎn)品三維模型為基礎(chǔ),建立上下游專業(yè)設(shè)計之間、專業(yè)內(nèi)容設(shè)計之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系;通過三維標(biāo)注技術(shù),在三維模型中表達零部件尺寸標(biāo)注、公差要求、加工制造要求、檢驗要求等特征信息。利用協(xié)同研制系統(tǒng)可支持多廠所研制,快速的將飛機詳細設(shè)計的結(jié)果傳遞到各制造廠進行生產(chǎn)試制,實現(xiàn)整個研制過程的數(shù)據(jù)管理、更改管理、技術(shù)狀態(tài)管理以及各工廠的工程協(xié)同。這兩個系統(tǒng)應(yīng)用范圍廣,數(shù)據(jù)增長量大,I/O響應(yīng)速度高。
針對這兩個應(yīng)用系統(tǒng)的特點,在核心數(shù)據(jù)管理中運用存儲系統(tǒng)虛擬化技術(shù)。采用的方法是在存儲系統(tǒng)中通過VSAN、ZONE等技術(shù),實現(xiàn)存儲系統(tǒng)的整合;利用SVC(SAN Volume Controller)系統(tǒng)實現(xiàn)存儲系統(tǒng)的虛擬化管理。在SAN網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上建立VSAN,分別將存儲設(shè)備的光纖通道連接在的VSAN上。在VSAN的基礎(chǔ)上,通過ZONG技術(shù),將存儲系統(tǒng)進行隔離,實現(xiàn)整個存儲系統(tǒng)的安全管理。
3 結(jié)束語
綜上所述,通過實施存儲虛擬化,飛機設(shè)計企業(yè)可以實現(xiàn)對信息資源的前所未有的合理利用和控制,簡化了數(shù)據(jù)中心資源分配和調(diào)整,滿足了應(yīng)用系統(tǒng)24小時的不間斷運行,并保持其增長的需求。優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)管理,提高了數(shù)據(jù)中心整體運行的靈活性,更加適應(yīng)信息化高速發(fā)展的需求。隨著飛機研制不斷深入,設(shè)計數(shù)據(jù)不斷增加,存儲需求不斷增長,虛擬存儲技術(shù)將會得到更加廣泛的應(yīng)用。
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