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蓝光存储在数据中心是怎样应用的?

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新闻中心
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2019/07/18
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【摘要】:
蓝光存储系统的应用

我们一般接触到的存储是机械硬盘HDD或固态硬盘SSD,其实还有磁带库、蓝光等海量存储介质。



一个DA-BH7010蓝光存储机柜最大容量为1.64PB,机柜的基本结构如下图,上面是6个6U的光盘单元,最底下是电源和控制服务器。



蓝光存储基本结构

看看蓝光存储的基本结构,如下图,左边是光盘匣,右边是光驱阵列,下面是机械手,最后以SAS接口连到服务器,包含了RAID和机械手控制器以及驱动。



上层系统
• 以各光盘匣为单位进行管理→容量为3.6TB
• 将光盘匣分为2组(6张碟片为一个单位),送入光驱
• 光驱系统,6台光驱为一组,使用RAID0/5/6,刻录读取数据

 

【特点】
• 以光盘匣为单位进行数据的刻录、读取。
• 可以保证高传输速度、RAID冗余、离线管理等。
• 刻录数据较大时,可以使用Reed-Solomon。数据小时,因为在传输速度上没有优势,所以采用方案1的方式,光驱的效率更高。

 

【优势/不足】
• 以光盘匣为单位管理数据。使用RAID保护数据。可以进行离线管理。
• 若要实现设备间的冗余,需要镜像处理,所以系统成本提高。



另一种模式就没有RAID了,光驱分别控制。



上层系统
• 以各碟片为单位进行管理→容量为300GB
• 根据需要,将碟片送入光驱
• 以光驱为单位进行控制、数据的刻录与读取


【特点】
• 以碟片为单位进行数据的刻录、读取。虽然能够有效的使用光驱,但是传输速度下降。
• Reed-Solomon分割的数据,刻录在不同的碟片中。
• 各碟片放置在不同的机柜中,即使设备本身出现问题,也能正常读取数据。
• 如果各碟片放置在不同的数据中心,即使一个数据中心出现问题,也不影响数据的正常读取。


【优势/不足】
• 可以实现设备间冗余,数据中心间冗余。
• 因为搭载多个光驱,文件大小可以满足多个用户同时访问的要求。
• 离线管理困难。


最后一种模式是最上层做成NAS、对象存储。



上层系统
• 以卷为单位进行管理→容量可调
• 将光盘匣分为2组(6张为一个单位),分割至每个卷使用
• 采用NAS、Object Storage的刻录读取方式,可以进行文件的访问


【特征】
• 有NAS、对象存储等接口,与现存系统的连接性高。可以与普通的ISV相连接。
• 因为以光盘匣为单位进行数据的刻录、读取,可以保证高传输速度、RAID冗余、离线管理等


【优势/不足】
• 以光盘匣为单位管理数据、使用RAID保护数据、可以进行离线管理。若要实现设备间的冗余,需要镜像处理,所以将提高系统成本。


异地备份方案
• 在冷存储更新频度低的前提下,地理上分离的多个场所间作数据冗余
• 以冷数据为对象搭载异地备份(Geo Replication)功能
• 由于有数据中心间的冗余功能,数据中心内的冗余设备废止(2系统供电、UPS、自备电源、回路2重化、防震构造等),数据中心大幅降低成本,在这个基础上云服务成本大幅降低
• 异地备份使可用性和吞吐量性能同时实现



蓝光存储的未来
先看看蓝光存储技术路线图,2023年单盘可以到几TB容量。



未来的光存储技术还有:
全息光存储技术(美国InPhase,日本日立、NHK); InPhace 1.6TB/盘; 日立2TB-8TB/盘

双光束超分辨技术 (澳大利亚 顾敏院士,武汉光电国家实验室)

• 实验装置水平: 可实现单盘15TB容量
• 最新实验结果:9nm特征尺寸 理论上可达单盘 1PB
多维技术 (英国南开普敦大学)
• 开发成功采用纳米晶玱璃的5维光盘,存储寿命可超过亿年,实现永久存储。
• In glass 5D: 369TB/disc

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