EMCisilon存儲系統(tǒng)建筑行業(yè)的應(yīng)用概述

EMCisilon大數(shù)據(jù)解決方案為BIM構(gòu)建堅實(shí)的信息基礎(chǔ)架構(gòu)關(guān)鍵詞：BIM數(shù)據(jù)增長大數(shù)據(jù)橫向擴(kuò)展存儲系統(tǒng)BIM及其數(shù)據(jù)快速增長的挑戰(zhàn)在建筑行業(yè)的信息化過程中，第一次設(shè)計手段革命是發(fā)生在1991年前后的從手工繪圖轉(zhuǎn)向計算機(jī)二維繪圖，第二次設(shè)計手段革命是發(fā)生在當(dāng)下的從計算機(jī)二維繪圖轉(zhuǎn)向計算機(jī)三維BIM繪圖。BIM使“計算機(jī)輔助繪圖”成為真正的“計算機(jī)輔助設(shè)計”，對于建筑行業(yè)具有重大意義，無疑將是建筑設(shè)計技術(shù)發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。BIM數(shù)據(jù)概述BIM（BuildingInformationModeling，建筑信息模型）是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項目中的各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。該模型是對該工程項目的詳盡而完備的描述。它既包含了建筑的幾何形狀信息，還包括完整的工程信息描述，如對象名稱、結(jié)構(gòu)類型、建筑材料、工程性能等設(shè)計信息；還包括施工信息，如工序、進(jìn)度、質(zhì)量、人工等；還包括維信息，如工程安全性能、材料耐久性能等；甚至還包括構(gòu)件的造價、供應(yīng)商等采購信息等。BIM就是通過數(shù)字化技術(shù)，在計算機(jī)中建立一座虛擬建筑，這個建筑模型就是一個單一的、完整的、一致的建筑信息庫。BIM對設(shè)計行業(yè)好處相當(dāng)多。通過使用BIM，實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計，即便非常復(fù)雜的項目，BIM也可以進(jìn)行三維空間的表達(dá)，實(shí)現(xiàn)可視化設(shè)計，從而使得業(yè)主能夠事前決策，減少設(shè)計的返工量。對于設(shè)計人員，通過BIM，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模協(xié)同設(shè)計，不同專業(yè)、不同工序在同一個平臺上進(jìn)行工作繪圖，有利于拆分組合設(shè)計，提高整個設(shè)計工作的效率。而且修改方便，同步更新，版本一致。通過BIM，還可以實(shí)時分析，自動統(tǒng)計。工程量及材料表相對于人工制作更加精確，質(zhì)量控制更加容易，提高圖紙質(zhì)量。最后BIM使得整個設(shè)計過程更加綠色節(jié)能環(huán)保。應(yīng)用建筑信息模模型，從根本本上解決項目目規(guī)劃、設(shè)計計、施工、維維護(hù)管理各階階段及應(yīng)用系系統(tǒng)之間的信信息斷層，實(shí)實(shí)現(xiàn)全過程的的工程信息管管理乃至建筑筑生命期管理理（BuilldingLifeccycleManaggementt,BLMM）。BIM為整個個建筑全生命命周期期間提提供連續(xù)和即時響應(yīng)的基礎(chǔ)信息。這些信息準(zhǔn)確確、完整、一致，為設(shè)計人員和和工程技術(shù)人人員提供了一一個和諧的協(xié)同工工作的環(huán)境。大大提高設(shè)設(shè)計乃至整個個工程的質(zhì)量量和效率，顯顯著降低成本本并減少風(fēng)險。建筑信息模型，是是應(yīng)用于建筑筑業(yè)的信息技技術(shù)發(fā)展到今今天的必然產(chǎn)產(chǎn)物。事實(shí)上上，多年來學(xué)學(xué)術(shù)界和計算算機(jī)創(chuàng)新企業(yè)業(yè)一直在對如如何在計算機(jī)機(jī)輔助建筑設(shè)設(shè)計中進(jìn)行信信息建模進(jìn)行行積極深入持續(xù)的探索。然而而，由于建筑筑業(yè)本身所固固有的特性，如如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的的分散性、工工程對象的唯唯一性、工程程信息的復(fù)雜雜性等，使得得BIM的實(shí)實(shí)現(xiàn)異常復(fù)雜雜且艱難。而而業(yè)界長期以以來沒有能夠夠形成事實(shí)上上工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。直到國際協(xié)同工作聯(lián)盟（IAI）推出的IFC（IndustryFoundationClasses）為BIM的實(shí)現(xiàn)提供了建筑產(chǎn)品數(shù)據(jù)表達(dá)與交換的標(biāo)準(zhǔn)，以及其他的國際標(biāo)準(zhǔn)，為BIM商業(yè)應(yīng)用確立基本條件，推動BIM技術(shù)的發(fā)展。目前，建筑信息息模型的概念念已經(jīng)在學(xué)術(shù)術(shù)界和軟件開開發(fā)商中獲得得共識，并出出現(xiàn)了一批應(yīng)應(yīng)用了建筑信信息模型技術(shù)術(shù)的建筑設(shè)計軟軟件公司和成成熟的商用產(chǎn)產(chǎn)品，如:Autoddest、Graphhisoftt、CATIAA、GehryyTechhnologgies等，他們大多數(shù)都都可以支持建建筑工程全生生命周期的集集成管理環(huán)境境。隨著BIM系統(tǒng)統(tǒng)上線并使用用，各項目將將逐步積累大量需要共享享的工程數(shù)據(jù)據(jù)。正如其他他行業(yè)的信息息化實(shí)踐所表表明的，數(shù)據(jù)據(jù)對企業(yè)是極極其重要的。BIM應(yīng)用所產(chǎn)生和處理的數(shù)據(jù)也是如此，數(shù)據(jù)一旦丟失，所有其他計算資源和計算能力將變得毫無價值。數(shù)據(jù)是企業(yè)和機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵資產(chǎn)和財富。加強(qiáng)對數(shù)據(jù)的管理、保護(hù)和使用，將為企業(yè)帶來更大的業(yè)務(wù)價值。然而，信息技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)今階段，有太多的數(shù)據(jù)管理、保護(hù)和使用的技術(shù)、產(chǎn)品和解決方案可供選擇，它們提供不同的服務(wù)等級。為了能夠選擇合適的技術(shù)，產(chǎn)品和解決方案，不能不對BIM數(shù)據(jù)的特點(diǎn)進(jìn)行具體分析。BIM數(shù)據(jù)的大大數(shù)據(jù)特性BIM的計算機(jī)機(jī)環(huán)境是一個個網(wǎng)絡(luò)化的協(xié)協(xié)同計算環(huán)境境。數(shù)據(jù)的集集中存儲是共共享和協(xié)同工工作的基礎(chǔ)。這些數(shù)據(jù)具有4維特征（三維立體加時間），并且相關(guān)性極大，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，既有數(shù)據(jù)庫特性（有人甚至直接稱之為四維關(guān)系型數(shù)據(jù)庫），但與傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫又有顯著區(qū)別，這些數(shù)據(jù)的非結(jié)構(gòu)化更明顯，它們是體積龐大的非結(jié)構(gòu)化文件。事實(shí)上，BIM數(shù)據(jù)具有典型的大數(shù)據(jù)的特征。按照維基百科（WWikipeedia）的定義，大數(shù)數(shù)據(jù)是指其大大小或復(fù)雜性性無法通過現(xiàn)現(xiàn)有常用的軟件工具，以合理的成成本并在可接接受的時限內(nèi)內(nèi)對其進(jìn)行捕捕獲、管理和和處理的數(shù)據(jù)集。這些些困難包括數(shù)數(shù)據(jù)的收入、存存儲、搜索、共共享、分析和和可視化。在在越來越大的的這種數(shù)據(jù)集上上的工作能夠夠得到更大的的好處，而這種趨勢將將持續(xù)。GaartnerrGrouup指出大數(shù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)增長挑挑戰(zhàn)（或機(jī)遇遇）是三維立體的：包括不斷增長的數(shù)據(jù)量、不斷增加加的速率（數(shù)據(jù)I/O的速度度）和不斷增加加的種類（數(shù)數(shù)據(jù)類型、數(shù)數(shù)據(jù)源）。而傳統(tǒng)的存存儲技術(shù)難以以應(yīng)對大數(shù)據(jù)據(jù)處理的三大大挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)一：不斷增增長的數(shù)據(jù)量。通常大數(shù)據(jù)是不能刪除的，這這是企業(yè)的寶貴的的財富，因此此，數(shù)據(jù)將不不斷地積累增增長。同時，增長的的有加速的趨趨勢，經(jīng)常會超出人人們預(yù)計或規(guī)規(guī)劃，從而，對對信息系統(tǒng)帶來來了極大的挑戰(zhàn)。信息息中心需要管管理數(shù)十TBB級甚至PB級數(shù)據(jù)。要為這這些數(shù)據(jù)提供供存儲、保護(hù)和和使用的方案案，IT系統(tǒng)統(tǒng)需要不斷的的作相應(yīng)升級或重重構(gòu)，需要投投入大量人力力物力。一旦企業(yè)實(shí)施數(shù)數(shù)字化戰(zhàn)略，BBIM數(shù)據(jù)將將日積月累，走走上長期增長長的不歸路。挑戰(zhàn)二：多格式式數(shù)據(jù)。海量數(shù)據(jù)包包括了越來越越多不同格式式的數(shù)據(jù)，這這些不同格式式的數(shù)據(jù)也需需要不同的處處理方法。從從簡單的電子子郵件、數(shù)據(jù)據(jù)日志和信用用卡記錄，再再到儀器收集集到的科學(xué)研研究數(shù)據(jù)、醫(yī)醫(yī)療數(shù)據(jù)、財財務(wù)數(shù)據(jù)以及及豐富的媒體體數(shù)據(jù)（包括括照片、音樂樂、視頻等），都具有這個特點(diǎn)。比如視頻文件格式就非常繁多，有各軟件廠商的廠商標(biāo)準(zhǔn)的格式，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)格式。各種格式在當(dāng)前高清化的趨勢下，數(shù)據(jù)粒度更小，處理更精細(xì)，更復(fù)雜的格式還不斷出現(xiàn)，造成單一文件的體積成倍增加，從而要求處理速度要求也成倍增加。當(dāng)前BIM的單單個文件數(shù)據(jù)據(jù)體積大多是是在幾百兆字字節(jié)（+1000MB）,,文件大小還還不是非常龐龐大。但同樣樣存在格式更更大、更精細(xì)細(xì)的趨勢。挑戰(zhàn)三：性能。速度是是指數(shù)據(jù)從客客戶端到處理理器和存儲的的移動速度，涉及到終端數(shù)數(shù)據(jù)處理能力力、數(shù)據(jù)流訪訪問和交付、服服務(wù)器計算處理能力力和后端存儲儲的吞吐能力力。速度意味味著要求數(shù)據(jù)據(jù)有多快和必必須被多快得得以處理。大數(shù)據(jù)處理理需要不同于于交易類應(yīng)用用的速度，通通常其對帶寬寬的要求比iiops更重重要。BIM數(shù)據(jù)存儲儲需要新方案案BIM數(shù)據(jù)除了了上述大數(shù)據(jù)據(jù)的數(shù)據(jù)增長長、多格式和和性能上的三三大挑戰(zhàn)之外外，還有另外外一些顯著的的特點(diǎn)。BIM的信息生生命周期特性性BIM數(shù)據(jù)將具具有顯著的信信息生命周期期的特點(diǎn)，在在建筑設(shè)計期期間是BIMM素材數(shù)據(jù)調(diào)調(diào)用、新數(shù)據(jù)據(jù)產(chǎn)生、綜合分析、協(xié)協(xié)同工作的期期間，數(shù)據(jù)訪訪問頻率很高高；建筑建造期間數(shù)據(jù)的訪訪問頻率會很很高，之后在在建筑使用維護(hù)護(hù)期數(shù)據(jù)的訪問頻頻率將顯著降降低。BIMM數(shù)據(jù)的生命命周期要比建建筑的生命周周期更長。因此，訪問頻率率高的數(shù)據(jù)稱稱為活躍數(shù)據(jù)據(jù)，反之，稱稱為非活躍數(shù)數(shù)據(jù)?；钴S數(shù)數(shù)據(jù)需要更高高的性能和業(yè)業(yè)務(wù)不中斷的的能力，而非非活躍數(shù)據(jù)則則需要長期保保存，也許是是永遠(yuǎn)保存。通?；钴S數(shù)據(jù)從產(chǎn)生時間上說，是時間較近的數(shù)據(jù)；而非活躍數(shù)據(jù)是時間較早的數(shù)據(jù)。現(xiàn)在的活躍數(shù)據(jù)是明天的非活躍數(shù)據(jù)。活躍數(shù)據(jù)通常需要不斷更改的，而定稿的BIM數(shù)據(jù)對象可能永遠(yuǎn)也不再更改。相對而言，活躍數(shù)據(jù)的增長較慢，非活躍數(shù)據(jù)的增長卻要快的多，且持續(xù)增長。將非活躍數(shù)據(jù)定定期歸檔到磁磁帶是一種成成本較低的方方法，這種方方法現(xiàn)在越來來越遭到摒棄棄的原因是數(shù)數(shù)據(jù)存放到磁磁帶離線后再再讀極為不便便，另一個原原因是磁帶是是難以讓人放放心的不可靠靠的介質(zhì)，存存在數(shù)據(jù)丟失失的風(fēng)險。非活躍數(shù)據(jù)在線線的另一個原原因是需要處處理長尾效應(yīng)應(yīng)，尤其是在在建筑維護(hù)期期間，早期BBIM數(shù)據(jù)極極有可能不定定期地被訪問，能不不能準(zhǔn)確和及及時的獲得信信息對建筑維護(hù)工作作極其重要。因此，許多公公司需要所有有的數(shù)據(jù)能夠夠在線訪問，而而不是離線存存儲，這為數(shù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)統(tǒng)帶來了更大大的挑戰(zhàn)。通通常情況下，一一段時間以后后大概有75%%以上的數(shù)據(jù)將會是非活躍的數(shù)數(shù)據(jù)。非活躍數(shù)據(jù)的的增長和確保即時訪問的有有效性使得數(shù)數(shù)據(jù)存儲需要要新的存儲策策略了。許多企業(yè)通過簡簡單地增加存存儲容量、增增加存儲系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)量來滿足需求求。但從長遠(yuǎn)遠(yuǎn)來看，這種種方式的性價價比較差，因因?yàn)檫@樣的方方式，勢必形形成數(shù)據(jù)孤島島，增加系統(tǒng)統(tǒng)管理的難度度。如果企業(yè)不能采用用更具效率的的方式來管理理存儲系統(tǒng)，那那么總體擁有有成本（TCCO）將很快快超出控制。BIM信息存儲儲架構(gòu)要求全球大型企業(yè)的的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)所面面臨的最大挑挑戰(zhàn)是數(shù)據(jù)增增長，其次分別是是系統(tǒng)性能、可擴(kuò)展性，以及網(wǎng)絡(luò)阻阻塞和接入架架構(gòu)。這些挑挑戰(zhàn)和趨勢將推動數(shù)據(jù)中心心的變革。BIM對建筑行行業(yè)的影響和和沖擊是根本本性，BIMM數(shù)據(jù)是企業(yè)業(yè)正日益使用用的新形式的信信息。管理這這些極端數(shù)據(jù)據(jù)卻是他們的核核心競爭力。BIM數(shù)據(jù)是企業(yè)的最高層次的資產(chǎn)，需要企業(yè)級數(shù)據(jù)中心的信息基礎(chǔ)架構(gòu)支撐。該信息基礎(chǔ)架構(gòu)的角色沒有改變，仍然是為關(guān)鍵業(yè)務(wù)提供支持，但對于BIM應(yīng)用而言，現(xiàn)在還必須能處理更復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型、更大的容量和提供更快的即時響應(yīng)的性能。這對于當(dāng)前普遍使用的10年前設(shè)計出來的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)來說，需要作體系結(jié)構(gòu)上的根本革新。適合BIM的存存儲系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)當(dāng)滿足以下要要求，才能有有效的存儲、管管理、保護(hù)和和使用BIMM數(shù)據(jù)，從而而使得企業(yè)充充分利用數(shù)據(jù)據(jù)業(yè)務(wù)價值，提高企業(yè)的競爭力。擴(kuò)展性存儲基礎(chǔ)架構(gòu)應(yīng)應(yīng)當(dāng)具有超強(qiáng)強(qiáng)的擴(kuò)展能力力。BIM數(shù)數(shù)據(jù)增長的速速度難以準(zhǔn)確確估計，如果果存儲架構(gòu)能能夠支持的擴(kuò)擴(kuò)展能力超過過極限增長速速度，達(dá)到事事實(shí)上的容量量無限，那么么企業(yè)就無須須考慮數(shù)據(jù)增增長的壓力而而按需購買，隨隨時擴(kuò)展，從從而從“一年年一擴(kuò)容、三三年一重構(gòu)”的的增長壓力中中解放出來。為此，存儲架架構(gòu)還必須支持平平滑地擴(kuò)展，不不能要求停機(jī)機(jī)中斷業(yè)務(wù)，也也不能影響客客戶端的性能能。而且，存儲儲必須支持平平滑處理硬件件升級換代的的更新周期。沒沒有硬件能夠夠永遠(yuǎn)使用，而傳統(tǒng)存儲通常的產(chǎn)品周期5到10年，而BIM數(shù)據(jù)必須能夠平滑的遷移到新的存儲架構(gòu)。性能存儲基礎(chǔ)架構(gòu)應(yīng)應(yīng)當(dāng)具有超強(qiáng)強(qiáng)的性能。BBIM營造了了一個協(xié)同工工作環(huán)境，存存儲架構(gòu)必須須支持大量并并發(fā)的數(shù)據(jù)讀寫請求求。由于單一一的BIM客戶端端的性能要求求已經(jīng)很高，成成百上千的并并發(fā)將需要超超強(qiáng)性能。存存儲架構(gòu)必須須能夠擴(kuò)展容容量的同時，同同步擴(kuò)展性能能。高可用和可靠性性存儲基礎(chǔ)架構(gòu)應(yīng)應(yīng)當(dāng)具有超強(qiáng)強(qiáng)的高可用和和長期的可靠靠性。當(dāng)前普普遍使用的存存儲系統(tǒng)在高高可用和可靠靠性上已經(jīng)達(dá)達(dá)到很高標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，可用性都都超過5’99。但是它們們主要是針對對短期的，針針對當(dāng)下的，只只要在系統(tǒng)的的三五年內(nèi)不不發(fā)生長時間間停機(jī)事故即即可。而BIM的可用用性和可靠性性要求是長期期的，因此，需需要更強(qiáng)的可可靠性，并且且，系統(tǒng)要求求具備相當(dāng)高高的自愈能力力。分層存儲存儲基礎(chǔ)架構(gòu)應(yīng)應(yīng)當(dāng)支持分層層存儲功能，以以應(yīng)對BIMM數(shù)據(jù)的信息息生命周期的的規(guī)律，提高高存儲資源的的利用率，降降低成本。存存儲架構(gòu)自身身有數(shù)據(jù)按照照設(shè)定的策略略在不同層次次的存儲之間間移動數(shù)據(jù)的的能力，而數(shù)數(shù)據(jù)的移動應(yīng)應(yīng)當(dāng)不以犧牲牲存儲架構(gòu)的的服務(wù)性能為為代價。從而而使得活躍數(shù)數(shù)據(jù)和非活躍躍數(shù)據(jù)各得其其所。使用方便性存儲管理是系統(tǒng)統(tǒng)管理員的最最復(fù)雜的日常常工作之一。當(dāng)當(dāng)前普遍使用用的企業(yè)級存存儲系統(tǒng)是以以RAID為基基石的，所有有系統(tǒng)管理從從RAID開始始，然后是卷卷、文件系統(tǒng)統(tǒng)和映射關(guān)系系。在使用中中還需要不斷地調(diào)調(diào)整優(yōu)化，十十分繁瑣。因因此，一個存存儲工程師只只能管理有限限的TB數(shù)。而BIMM數(shù)據(jù)的增長長的特性，使得傳統(tǒng)的的管理方式不不適用，需要要更多自動化化的處理方式式，簡化數(shù)據(jù)存存儲管理任務(wù)務(wù)，這些死板的的程序型性工工作盡量讓軟軟件和系統(tǒng)自自己去完成。容災(zāi)和業(yè)務(wù)連續(xù)續(xù)性存儲基礎(chǔ)架構(gòu)應(yīng)應(yīng)當(dāng)支持遠(yuǎn)程程容災(zāi)，提高高\(yùn)o"業(yè)務(wù)連續(xù)性"業(yè)務(wù)連續(xù)性性和數(shù)據(jù)保護(hù)能力。傳統(tǒng)存儲遠(yuǎn)遠(yuǎn)程復(fù)制技術(shù)術(shù)通常是內(nèi)容容不敏感的，它它將一個卷的的數(shù)據(jù)一股腦腦全部復(fù)制過過去，這種技技術(shù)用于交易易類應(yīng)用非常常合適。而BIM數(shù)據(jù)在使用中中會生成許多多中間數(shù)據(jù)，這這些數(shù)據(jù)沒有有必要復(fù)制，因因此，基礎(chǔ)架架構(gòu)的復(fù)制功功能需要支持持基于策略選選擇復(fù)制內(nèi)容容的能力，以以提高復(fù)制的的效率和有效效性。總體擁有成本所有數(shù)據(jù)中心基基礎(chǔ)架構(gòu)從某某種程度上會會影響到成本本。數(shù)據(jù)增長這個個因素與硬件、軟件、維維護(hù)、管理和和服務(wù)不斷增增長的成本有有密切關(guān)系。由由于控制成本本仍然是大多多數(shù)企業(yè)機(jī)構(gòu)構(gòu)的一個關(guān)注注焦點(diǎn)，所以以找到與控制制成本密切相相關(guān)的技術(shù)是是一個很有效效的方法。除了要考慮慮購買成本、使使用維護(hù)成本本，還需考慮慮系統(tǒng)擴(kuò)展時時連帶的成本本。數(shù)據(jù)增長長給總體擁有有成本新的內(nèi)內(nèi)容。isilon集集群存儲的技技術(shù)特點(diǎn)SAN和NNAS存儲儲系統(tǒng)所依賴賴的技術(shù)和設(shè)設(shè)計已有200年了，無法擴(kuò)展展以應(yīng)對當(dāng)今今企業(yè)面對的的難題。需要要有一個新的的專門設(shè)計用用來根據(jù)需要要而擴(kuò)展的平平臺。存儲平平臺的擴(kuò)展必必須以經(jīng)濟(jì)高高效、無中斷斷、可預(yù)測的的方式進(jìn)行，并并且在容量和和性能提高時時必須仍然易易于管理和維維護(hù)。它提供供無限地?zé)o縫縫增長環(huán)境而而不增加復(fù)雜雜性的能力，這種可擴(kuò)展展性設(shè)計稱為為“橫向擴(kuò)展”。EMCissilon橫橫向擴(kuò)展存儲儲系統(tǒng)是業(yè)界界技術(shù)最突出出的代表，是是大數(shù)據(jù)存儲儲、保護(hù)和管管理的最佳平平臺。是BIM數(shù)據(jù)值值得依賴的存存儲基礎(chǔ)架構(gòu)構(gòu)。Isilon存儲集群和和OneFSS操作系統(tǒng)Isilonn硬件系統(tǒng)是是橫向擴(kuò)展存存儲系統(tǒng)（稱稱為“集群”）。一個Isillon集群群由多個存儲儲“節(jié)點(diǎn)”組成，這些些節(jié)點(diǎn)采用可可安裝在機(jī)架架上的企業(yè)級級應(yīng)用裝置的的構(gòu)造，每個個節(jié)點(diǎn)包含內(nèi)內(nèi)存、CPUU、網(wǎng)絡(luò)、NVVRAM、Infinnibandd和存儲介質(zhì)質(zhì)。Isillon集群群開始只有三三個節(jié)點(diǎn)，可可以橫向擴(kuò)展展到多達(dá)1144個節(jié)節(jié)點(diǎn)。所有節(jié)節(jié)點(diǎn)通過內(nèi)部部的40Gb/s的Infinnibandd交換網(wǎng)絡(luò)互互連。目前，Isillon橫向向擴(kuò)展存儲系系統(tǒng)的單文件件系統(tǒng)總?cè)萘苛繌淖畹?TB，可以橫向擴(kuò)擴(kuò)展到最高15PB。往集群添加節(jié)點(diǎn)，就就可以增加總總的磁盤、緩緩存、CPUU和網(wǎng)絡(luò)容容量。由于容容量和性能均均在單一存儲儲系統(tǒng)、單一一文件系統(tǒng)和和單一卷中提提供，系統(tǒng)的的復(fù)雜性和存存儲管理員的的管理時間不不會隨著系統(tǒng)統(tǒng)的擴(kuò)展而增增加。EMCIsiilon革革命性的新存存儲體系結(jié)構(gòu)構(gòu)，是其管理理存儲集群的的OneFSS?操作系統(tǒng)。EEMCIsiloon存儲的的最重要設(shè)計計選擇和根本本差異在于，OneFS（請參見圖1）將三個傳統(tǒng)的存儲軟件層（文件系統(tǒng)、卷管理器和RAID）合并為一個統(tǒng)一的軟件層，從而創(chuàng)建一個跨越存儲系統(tǒng)中所有節(jié)點(diǎn)的單一智能文件系統(tǒng)。在此商用硬件的的基礎(chǔ)上，OOneFS操作系統(tǒng)支支持?jǐn)?shù)據(jù)保護(hù)護(hù)和自動數(shù)據(jù)據(jù)平衡及遷移移，并且無需需系統(tǒng)停機(jī)即即可無縫地添添加存儲和性性能特性。圖1.OnneFS操作系統(tǒng)：：為Isiloon橫向擴(kuò)擴(kuò)展存儲平臺臺提供支持OneFS跨跨所有節(jié)點(diǎn)對對數(shù)據(jù)條帶化化。數(shù)據(jù)從客客戶端發(fā)送到到集群時（使用用NFS、CIFS或多多iSCSII等），OneFFS會自動劃分分內(nèi)容并將其其并行分配到到不同的存儲儲節(jié)點(diǎn)。此工工作通過專用的內(nèi)部Infinnibandd網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行行?？蛻舳艘x取文件時時，OneFFS會并行地從從多個存儲節(jié)節(jié)點(diǎn)檢索相應(yīng)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊，自自動重新組合合文件，并傳傳送到客戶端端。這種以透透明方式自動動跨多個節(jié)點(diǎn)點(diǎn)分布數(shù)據(jù)的的能力，對OneFSS實(shí)現(xiàn)增長、新新一代數(shù)據(jù)保保護(hù)和極高性性能的能力非非常重要。OneFS文件件系統(tǒng)將屏蔽蔽了存儲架構(gòu)構(gòu)中RAIDD、卷和文件件系統(tǒng)等復(fù)雜雜性，這意味味著在isiloon系統(tǒng)中只只有單一卷，單一文件件系統(tǒng)。沒有有卷大小和文文件系統(tǒng)的硬硬性的限制，用用戶無需管理理多個網(wǎng)絡(luò)驅(qū)驅(qū)動器，用戶戶只要開子目目錄，然后共共享或expport即可可。重新配置置或擴(kuò)展存儲儲時，不需要停機(jī)。OneeFS為用戶戶提供了管理理單一NASS存儲的便利利性和簡單性性，而且其可可擴(kuò)展性、性性能和靈活性性都要勝過SAN系統(tǒng)統(tǒng)?？蓴U(kuò)展性和分層層存儲OneFS使使Isiloon存儲系系統(tǒng)能夠“橫向擴(kuò)展”，從而無縫縫地將現(xiàn)有文文件系統(tǒng)或卷卷的容量提高高到PB級別。此此外，借助OneFSS的靈活性，單單個集群或“池”中可以通過過增加SmarttPoolss?軟件混合使使用不同的節(jié)節(jié)點(diǎn)類型，從從而提供投資資保護(hù)并避免免在需要不同同的容量或性性能級別時進(jìn)進(jìn)行“推倒重來”式升級。SmmartPoools（請請參見圖2）使企業(yè)和和存儲管理員員能夠輕松部部署單一文件件系統(tǒng)，以滿足存儲分分層，滿足不同同的性能和容容量要求。圖2.SmartPools圖2.SmartPools通過自動、透明的數(shù)據(jù)移動將單個文件系統(tǒng)用于多個層Isilonn集群擴(kuò)展非常常容易，只需需執(zhí)行三個簡簡單步驟即可可：在機(jī)架中中添加另一個個節(jié)點(diǎn)、將該該節(jié)點(diǎn)連接到到Infinnibandd網(wǎng)絡(luò)，然后后指示集群添加該附附加節(jié)點(diǎn)。新新節(jié)點(diǎn)可以提提供額外的容容量和性能，因此，存儲系統(tǒng)整體的容量和性能就同步增加了。然后，OneFFS的Autobbalancce?功能會自動動通過Infinnibandd網(wǎng)絡(luò)移動數(shù)數(shù)據(jù)，使得現(xiàn)有數(shù)據(jù)據(jù)會部分移動到該該新存儲節(jié)點(diǎn)點(diǎn)上。這種自自動重新平衡衡功能可以確保保新節(jié)點(diǎn)不會會成為新數(shù)據(jù)據(jù)的熱點(diǎn)，并并且現(xiàn)有數(shù)據(jù)據(jù)能夠獲得功功能更強(qiáng)的存存儲系統(tǒng)的好好處。Auttobalaance功能對用戶戶是完全透明明的。憑此功功能可使OneFSS能夠透明地地從6TB動態(tài)擴(kuò)擴(kuò)展到高達(dá)15PB，同時時不會增加管管理員的管理理時間，也不不會增加存儲儲系統(tǒng)的復(fù)雜雜性。性能大規(guī)模存儲系統(tǒng)統(tǒng)必須提供各各種工作流所所要求的性能能，無論這些些工作流是順順序、并發(fā)還還是隨機(jī)的。應(yīng)應(yīng)用程序之間間和單個應(yīng)用用程序之內(nèi)存存在不同的工工作流。OnneFS利用智能軟軟件同時滿足足了所有這些些需求。更重重要的是，利利用OneFSS（請參見圖圖3），吞吐量量和IOPS可隨單個系系統(tǒng)中存在的的節(jié)點(diǎn)數(shù)量線線性擴(kuò)展。由由于平衡的數(shù)數(shù)據(jù)分布、自自動重新平衡衡和分布式處處理，OneeFS能夠在系統(tǒng)統(tǒng)擴(kuò)展時利用用額外的CPU、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)端口和內(nèi)存存。圖3.OnneFS線性可擴(kuò)展展性為了滿足各種工工作流的需求求，OneFFS提供跨所有節(jié)節(jié)點(diǎn)的全局一致性緩存。每個個存儲節(jié)點(diǎn)都都包含標(biāo)準(zhǔn)cachee（6GB至96GBB），緩存總數(shù)隨著集群中添加更更多節(jié)點(diǎn)而增增長，一個存儲系統(tǒng)中緩緩存可擴(kuò)展到到13.8TB。此外外，OneFFS讓存儲系統(tǒng)統(tǒng)管理員能夠夠按文件或按按目錄指定工工作負(fù)載的類類型，從而對對特定文件//目錄的訪問問模式是隨機(jī)機(jī)、并發(fā)還是是順序的。這這種獨(dú)特功能能使OneFSS能夠定制磁磁盤上的布局局決策、緩存存保留策略和和數(shù)據(jù)預(yù)取策策略，以便最最大限度提高高各個工作流流的性能。管理新一代數(shù)據(jù)中心心的重點(diǎn)是以以可持續(xù)、可可擴(kuò)展和高效效，成功的關(guān)關(guān)鍵是減少管管理復(fù)雜性。OneFS旨在簡化管理活動，并在總體系統(tǒng)擴(kuò)展時保持這種簡單性，如圖4所示。Isilon可在60秒內(nèi)增加節(jié)點(diǎn)，從而添加性能和/或容量，且無須配置RAID、卷和文件系統(tǒng)。同時，借助SmartConnect?和Autobalance，避免手動數(shù)據(jù)及連接重新均衡。在系統(tǒng)管理員添添加新的存儲儲資源后，下下一個步驟通通常是將現(xiàn)有有存儲設(shè)備中中的內(nèi)容手動動遷移到新設(shè)設(shè)備中，以便便均衡資源之之間的容量。IsilonIQ在擴(kuò)展時自動遷移內(nèi)容，徹底消除了中斷企業(yè)應(yīng)用程序的必要性。使用其AutoBalance功能，可在60秒內(nèi)將新的存儲節(jié)點(diǎn)添加到IsilonIQ集群。節(jié)點(diǎn)打開、網(wǎng)絡(luò)電纜連接后，AutoBalance通過集群的互連后端交換機(jī)，立即著手將現(xiàn)有存儲節(jié)點(diǎn)中的內(nèi)容移至新添加的節(jié)點(diǎn)，在集群的所有節(jié)點(diǎn)中重新平衡全部內(nèi)容并實(shí)現(xiàn)最大的利用率。圖4.OnneFS的簡單性與與傳統(tǒng)NAS的復(fù)復(fù)雜性IsilonIQ的“即即插即用”的的設(shè)計，使很很多工作可以以自動完成，再再也不用與其其他高端系統(tǒng)統(tǒng)那樣進(jìn)行手手工操作了。只只要花費(fèi)幾分分鐘時間就能能夠完成IssilonIQ集群的的初始安裝和和配置，對容容量進(jìn)行擴(kuò)容容就更為簡單單了，正如一一個客戶所說說：“使用IIsilonn存儲系統(tǒng)，能能容易地添加加新的節(jié)點(diǎn)。而而原來在SAAN上擴(kuò)容則則是另外一回回事—不僅復(fù)復(fù)雜，且特別別耗時?！監(jiān)neFS的另另外一個自動動功能是SmmartCoonnectt。SmarttConneect功能支支持存儲節(jié)點(diǎn)點(diǎn)間的客戶端端連接負(fù)載均均衡、動態(tài)NFS故障障轉(zhuǎn)移和客戶戶端連接故障障恢復(fù)，以最最佳地利用集集群資源。由由于無需安裝裝客戶端驅(qū)動動器，管理員員能夠輕松管管理龐大而且且數(shù)量不斷增增加的客戶端端，即使遇到到系統(tǒng)故障也也可以放心，讀讀寫操作將會會成功完成，且且不會失敗。SmartConnect采用智能策略（即CPU使用率、連接數(shù)、吞吐率）來簡化連接管理任務(wù)，方法是根據(jù)已定義的策略在集群內(nèi)自動分布客戶端連接，從而實(shí)現(xiàn)性能的最大化。而IsillonIQQ存儲系統(tǒng)統(tǒng)構(gòu)建了單一一存儲池，消消除管理多個個“存儲孤島島”（服務(wù)于于不同的用戶戶群和應(yīng)用程程序）所產(chǎn)生生的成本。IIsilonnIQ存存儲系統(tǒng)使用用簡便，管理理幾十TB和管理幾幾個PB都只要一一個管理員。數(shù)據(jù)保護(hù)傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)擴(kuò)擴(kuò)展時，在規(guī)規(guī)模尚小時適適用的技術(shù)在在規(guī)模較大時時變得不再適適用，RAIID就是最最好的例子。OneFS不依賴基于硬件的RAID技術(shù)來提供數(shù)據(jù)保護(hù)。OneFS包含核心技術(shù)FlexProtect?，此技術(shù)利用Reed-Solomon編碼來提供冗余和可用性。FlexProtect可以提供針對最多四個同時發(fā)生的全節(jié)點(diǎn)或單個驅(qū)動器的故障的保護(hù)，并且在集群規(guī)模擴(kuò)展時，F(xiàn)lexProtect可以滿足確保將單個故障的重新構(gòu)建時間縮至最短這一要求。FlexProotect是是OneFSS中的一項重重要創(chuàng)新技術(shù)術(shù)，它采用特特定于文件的的方法來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)數(shù)據(jù)保護(hù)，為為每個文件單單獨(dú)存儲保護(hù)護(hù)信息。這種種獨(dú)立保護(hù)允允許將保護(hù)數(shù)數(shù)據(jù)連同文件件數(shù)據(jù)一起散散布在整個集集群中（請參參見圖5），從而而在需要時大大幅提高數(shù)據(jù)據(jù)訪問和重建建的潛在并行行度。舉例來說，Issilon的的“n+2”雙ECC糾錯在在單一集群和和文件系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)最多允許磁磁盤或整個節(jié)節(jié)點(diǎn)同時出現(xiàn)現(xiàn)兩個故障。每每個文件皆在在集群內(nèi)的多多個節(jié)點(diǎn)中進(jìn)進(jìn)行塊級拆分分，其中每個個數(shù)據(jù)塊有兩兩個奇偶校驗(yàn)驗(yàn)塊級拆分。與與“n+1”單奇偶校驗(yàn)驗(yàn)不同，如果果此次重建過過程中出現(xiàn)了了第二個故障障，所有數(shù)據(jù)據(jù)仍全部可用用，因?yàn)樽畛醭跻淹ㄟ^雙重重ECC保護(hù)對對數(shù)據(jù)進(jìn)行了了塊級拆分。相相反，如果同同樣的情形發(fā)發(fā)生在使用RAID55的傳統(tǒng)系系統(tǒng)中，則將將造成數(shù)據(jù)丟丟失，而且無無法恢復(fù)。IIsilonn工程師估估計，n+22RAIDD的平均故障障間隔時間((MTBF))比單奇偶校校驗(yàn)RAIDD的長100倍?，F(xiàn)現(xiàn)在，設(shè)想一下，IsillonSyystemss的這種功能能最高達(dá)到“n+4”，使得任何集群存儲系統(tǒng)均可以承受驅(qū)動器或整個節(jié)點(diǎn)的四個同時故障，這是史無前例的，IsilonSystems是可用性最高的解決方案。圖5.OnneFSNN+4數(shù)據(jù)據(jù)保護(hù)SyncIQ軟軟件：快速而而可靠的基于于文件的復(fù)制制企業(yè)希望避免計計劃外停機(jī)和和數(shù)據(jù)丟失。這這一領(lǐng)域的最最佳做法通常常是創(chuàng)建重要要數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程程副本