NetApp 网络存储技术在地震数据管理中的应用

解决方案

基于研究院地震数据存储管理存在的问题，有必要采用网络存储技术建立统一的地震数据集中存储管理系统，实现地震数据处理系统和解释工作站之间的数据共享和交换，达到地震数据处理解释一体化的目标。地震数据处理服务器完成数据处理任务，处理后的CRP道集和成像数据体传送到网络存储系统，地震解释工作站从网络存储系统中读取成果数据进行解释、成图，解释成果再归档到网络在存储系统中，供地质综合研究人员进行分析和探井设计。方案的技术关键是建立网络存储系统，实现地震数据处理服务器和解释工作站之间的数据共享和交换，提高处理解释效率，缩短地震数据处理研究周期。

数据存储技术从DAS（直接连接存储）到NAS|0">NAS（网络附加存储）、SAN|0">SAN（存储局域网）的发展使数据应用环境从以服务器为中心转向以存储为中心。目前SAN技术主要面向以块I/O的高性能数据中心应用。而NAS则面向以文件共享的小数据块为应用的共享分布式存储应用，为TCP/IP网络上的各个服务器/工作站提供快速的数据文件共享。

NetApp公司的NAS存储技术是一种专业的网络文件存储及文件备份技术，或称为网络直联存储设备、网络磁盘陈列。一个NAS存储系统中包括核心处理器，文件服务管理工具，一个或者多个的硬盘驱动器用于数据的存储。NAS可以应用在任何的网络环境当中。主服务器客户端可以非常方便地在NAS上存储任意格式的文件，包括SMB格式（Windows）NFS 格式（Unix, Linux）和CIFS格式等等。NAS系统可以根据服务器或者客户端计算机发出的指令完成对内的文件的管理。另外的特性包括：独立于操作系统平台，不同种类的文件共享，交叉协议用户安全性/许可性，浏览器界面的操作/管理，和不中断网络来增加和移除服务器。

1. 地震数据处理解释对网络存储的需求分析

根据研究院地震数据处理服务器和解释工作站所拥有的磁盘存储空间为9TB和2TB，随着处理解释工作量的不断增加，预计存储处理成果数据及解释成果数据的集中存储空间需要2TB到3TB的容量。因此提出采用NetApp公司的NAS存储技术来整合现有的地震处理解释系统。建设一个以NAS为存储中心的地震数据处理解释系统应用环境。

（1） 容量上的需求

考虑将来的发展需求和目前现有的存储空间情况，第一期将NAS文件服务器配置成2TB或3TB的存储空间比较适合。一是加载近几年处理完成的地震成果数据，加快这些成果数据的解释和应用；二是备份现有的各台解释工作站上已完成的解释成果数据，实施解释成果数据的集中存储与管理；三是加载油田探井的测井曲线数据，为探井综合评价提供数据服务。在NAS文件服务器上实际配置2TB的存储容量，使整个地震数据解释系统的总存储空间达到4.5TB（加上原来的2.5TB），并且留有4TB的可扩展存储空间。

（2） 性能上需求

由于地震数据处理解释的数据集中存储在NAS设备中，这就要求NAS存储设备、网络数据传输路径、都要有适合地震处理数据传输的性能。因此不仅要选用业界性能最佳的NAS存储设备、而且还要局部地改造研究院现有的骨干网络，提升数据传输线路的带宽。

（3） 安全上需求

数据安全是地震数据处理解释生产中非常重要的工作，它不仅影响到生产的周期、而且会影响到研究院多年的地震数据处理解释成果。因此选用的NAS存储设备和相应的软件必须具有非常高的安全保护技术、达到数据集中后对数据的安全保护。
（4） 集中简单管理需求

数据的集中必然带来了数据的管理问题。因此在作到集中管理的同时，还要实现管理简单、界面丰富、实施容易等需求。

2. 地震数据处理解释存储系统的设计目标

（1） 地震处理成果数据、地震解释成果数据和测井曲线数据将集中存储到安装在勘探综合楼内的NAS存储服务器中去。实现重要的地震、测井数据的集中存储、管理和共享；

（2） 实现NAS存储服务器与勘探研究科室之间的千兆（1000Mb/s）以太网连接，提高数据传办输网络的带宽，各二级交换机到用户解释工作站之间达到100Mb/s的桌面连接，保证数据的交换速率；

（3） 所有SUN的工作站和NT/WINDOWS系统实现文件级共享，保证地震数据、测井数据和必要的文本文件实现无须手工干预直接使用；

（4） 保证数据的安全，利用NAS存储服务器安全性，及SnapShot等技术保证集中存储数据的安全性；

（5） 尽可能节省投资，利用研究院现有的光纤等网络设施在充分考虑将来需要的情况下节省用户的投资。

3. 网络存储系统的设计方案

针对上述需要分析并结合NetApp公司的NAS存储技术，采用NAS存储技术对研究院地震数据处理解释系统进行整合是一个满足实际需求的解决方案。

在构建研究院地震数据处理解释存储系统时，以NetApp的Filer F840存储设备为核心，并对研究院的骨干网络进行局部改造，建立基于千兆网络技术的地震处理解释专网，实现处理服务器、解释工作站与NAS存储器之间的高速传输。

（1） 地震数据处理解释网络的升级改造

研究院目前的骨干网络是以ATM（155Mb/s）为主干的网络。因此需要将地震数据处理解释各个科室所在的网络改造杨1000Mb/s以太网络，在网络升级改造方案中使用CISCO的骨干交换机来建立地震处理解释专网。

（2） 各个建筑物之间网络光纤的改造

NAS设备F840将安装在勘探综合楼，与勘探二室所在的处理中心楼之间的距离大约有700米，使用目前的多膜光纤在1000Mb/s的传输下只能支持550米，因此要使用光纤中继器或延伸器来实现，使用光纤中继器是在现有光纤中间安装中继器来实现，使用延伸器是在光纤的两端安装延伸器来实现，但费用稍高；勘探综合楼与勘探一室之间的距离为200米，使用目前的多膜光纤即可。

（3） 地震数据处理解释存储方案总体设计

根据实际需求，设计了以NetApp NAS文件服务器F840为核心的研究院地震数据处理解释存储系统。