存储技术及其在大港油田信息化建设中的应用_陈景萍

#信息集成#
存储技术及其在大港油田信息化建设中的应用
陈景萍 范德军 陈 哲 徐 庆 刘志忠 龙 涛 徐忠辉
(大港油田公司信息中心)
陈景萍,范德军,陈哲,徐庆,刘志忠,龙涛,徐忠辉.存储技术及其在大港油田信息化建设中的应用.录井工程,2007,18(3):52~56
摘 要 针对油田信息化建设中如何根据油田自身网络化规模、数据量大小以及数据的应用范围和特点选用合适的存储技术和设备问题,在阐述目前较广泛应用的属于开放系统的几种主流存储技术)))直联式存储(D AS)、网络附加存储(N A S)和存储区域网络(SAN )的基础上,以大港油田数据中心建设为例,介绍了存储体系结构及系统的优化途径、存储管理软件以及数据的在线、近线、离线存储与备份的方式。通过存储技术的优化和有机组合,实现了数据的安全、有效应用与共享。
关键词 信息技术 网络 系统 存储技术 数据 传输 安全 共享
0 引 言
随着油田勘探、开发技术研究的深入,随着生产经营管理逐步实现自动化、智能化,信息技术发挥了越来越重要的作用。信息技术的应用,包括数据管理、软件应用及计算机基础设施建设等,已成为油田公司勘探开发及生产经营管理领域建立竞争优势的关键一环。
自2001年开始,经过几年的建设,大港油田数据中心初具规模,已经建设了勘探信息管理系统、开发信息管理系统、公文管理系统、财务资产系统、生产运行信息系统、工程管理及可视化系统,以及中国石油统一实施的H SE 信息管理系统、审计信息管理系统、内部控制管理系统、门户信息系统、邮件系统、地球科学与钻井系统(A1)、上游生产信息管理系统(A2)等。
随着系统的增多,分散存储的关键数据越来越多,对于数据的安全与再利用非常不利,数据资产集中存储、数据的安全及有效管理显得越来越重要,亟待通过合理部署管理系统,制定完备的策略,实现分散的数据集中管理,提高数据的安全度,方便数据的共享利用。本文以大港油田数据中心建设为例,介
绍数据存储拓扑的规划、数据库服务系统的构建。大港油田数据中心通过采用完整的管理策略,建立了从数据的资产化、统一模型到一体化应用服务管理体系的一套完备系统,为保证油田数据资产安全,确保应用系统高效、稳定运行起到了强有力的支撑作用。
1 主流存储技术
关于数据存储,根据服务器类型分为封闭系统存储和开放系统存储,封闭系统主要指大型机,如AS400等服务器,开放系统指基于包括Window s 、U NIX 、Linux 等操作系统的服务器。开放系统存储可分为内置存储和外挂存储,其外挂存储根据联接的方式分为直联式存储(Direct -Attached Sto rag e,简称DAS )和网络化存储(Fabric -Attached Sto r -age,简称FAS)。开放系统网络化存储根据传输协议又分为网络附加(接入)存储(Netwo rk -Attached Storage,简称NAS)和存储区域网络(Storag e Area Netw ork,简称SAN)。目前,绝大部分用户采用的主流存储技术是开放系统的存储模式。
在直联式存储(DAS)模式中,存储设备通过电缆(通常是SCSI 接口电缆)直接与服务器联接,I/O
陈景萍 高级工程师,硕士研究生,1967年生,1989年毕业于西北大学物理系,2002年毕业于石油大学(北京)矿产普查与勘探专业,现在大港油田公司信息中心工作。通讯地址:300280天津市大港油田公司信息中心。电话:(022)63959807。E -mail:ch enjping@
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(输入/输入)请求直接发送到存储设备。它依赖于服务器,其本身是硬件的堆叠,不带有任何存储操作系统。直联式存储成本较低,不需要额外设备,属于较早期的存储方式。随着存储环境的变化,DAS逐渐难以应付日益复杂的应用环境,它的缺点也暴露出来:传统的DAS存储直接将存储设备联接到服务器上,当存储容量增加时,这种方式很难扩展,因此对大容量存储以及存储容量的升级来说是一个制
约的瓶颈;由于数据的读取都要通过服务器来处理,必然导致服务器的处理压力增加,网络性能大大降低;此外,当服务器出现宕机等异常时,也会波及到存储数据,使其无法正常使用。
网络附加存储(NAS)通过一种特殊的专用数据存储服务器,内嵌系统软件,可提供跨平台文件共享功能。NAS设备完全以数据为中心,将存储设备与服务器彻底分离,集中管理数据,从而有效释放带宽,提高网络整体性能,同时有效降低用户成本。经过短短几年的发展,NAS设备已逐渐成为网络数据存储方案的首选关键设备。由于网络附加存储采用TCP/IP网络协议进行数据交换,而TCP/IP是IT 业界的标准协议,不同厂商的产品(服务器、交换机、NAS存储)只要满足协议标准就能实现互联互通,无兼容性的要求,随着2002年万兆(10000Mb/s)以太网的出现和投入商用,极大地提高了存储网络带宽和NAS存储性能,NAS需求旺盛已经成为事实。首先,NAS几乎继承了磁盘阵列的所有优点,可以将设备通过标准的网络拓扑结构联接,摆脱了服务器和异构化构架的制约;其次,在存储数据量日益增加的前提条件下,SAN、大型磁带库、磁盘柜等产品虽然都是很好的存储设备,但由于成本高和操作复杂等方面的因素,限制了中小企业的应用, NAS则满足了企业这种需求,在解决足够的存储和扩展空间的同时,还提供了极高的性价比。
存储区域网络(SAN)采用光纤通道技术,通过光纤通道交换机联接存储阵列和服务器主机,建立专用于数据存储的区域网络。SAN是专门联接外围存储设备和服务器的网络,它通常包括服务器、外部存储设备、服务器适配器、集线器、交换机、存储管理工具等。SAN在综合了网络的灵活性、可管理性
及可扩展性的同时,提高了网络的带宽和存储I/O 的可靠性,降低了存储管理费用,并平衡了开放式系统服务器的存储能力和性能,为企业级存储应用提供了解决方案。SAN独立于应用服务器网络系统之外,拥有几乎无限的存储能力,它采用高速的光纤通道作为传输媒介,以光纤通道与接口电缆(SCSI)的应用协议作为存储访问协议,将存储系统网络化,实现了真正高速的共享存储。虽然SAN经过十多年的发展已经相当成熟,但各个厂商的光纤交换技术不完全相同,其服务器和SAN存储有兼容性的要求,SAN存储采用的带宽从100Mb/s已发展到目前的4Gb/s。
2存储体系的优化
2.1数据中心存储体系结构
大港油田数据中心存储并管理着油田多年来的数据,数据种类繁多,应用系统对数据的访问需求差别比较大。针对这种特点,大港油田数据中心采用具有不同特点的存储技术(SAN、NA S),形成了数据资产在线、近线、离线的3级存储模式,设置了容灾的异地存储模式,既保障了数据的安全,也为应用的高效、不间断的服务提供了有力支撑。
目前,在综合考虑网络带宽、存储策略、数据类型及安全需求的前提下,已经完成了数据中心存储系统的规划与部署。存储设备包括EM C磁盘阵列,裸容量12Tb,用于存储数据库与应用的关键数据;IBM3494自动磁带库,40Tb容量,主要存储地震数据体,用于地震数据的近线与离线存储;IBM 3584
LT O自动磁带库,容量40T b,用于永久存留数据的归档与关键数据的2级备份,存储的数据主要有数据库数据、油藏描述成果数据、文档多媒体数据等,这些数据分类存储在不同的存储池;NAS存储设备共3台,总容量6Tb,分别用于关键数据的自动、在线的备份与存储。存储架构与总存储容量基本可满足数据中心的需求,大港油田数据中心存储体系结构见图1所示。
2.2T SM存储管理软件
数据中心存储管理体系中,除了应用Window s 操作系统的匿名共享与访问控制、FT P的虚拟目录与访问控制、任务自动化等特性与功能之外,还应用了一款优秀的存储管理软件,即IBM的TSM (T ivoli Sto rag e M anager)。
IBM T SM是一个企业级的Client/Server结构跨平台网络备份、恢复及存储管理软件。它能实现数据的备份与归档,能有效地管理自动磁带库等大型设备,能通过API(应用程序设计接口)与数据库有机结合,实现数据库的在线备份,借助PBANK
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图1大港油田数据中心存储体系结构
(数据银行管理软件)的A PI(应用程序接口),能实现地震数据的在线、近线、离线的3级存储。
TSM由Server(服务器)与Client(用户)组成。T SM Client主要功能是向TSM Ser ver提供需要备份的数据,或向TSM Serv er索取已备份数据及归档数据,以便Client恢复数据。T SM Server负责
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TSM Client 的数据备份、备份策略以及与T SM Serv er 联接的各类存储设备的管理,它自动从磁带库中取出文件,传输给T SM Client 。T SM 属于在线备份软件,应用T SM 通过TSM Storag e Agent 选择项可备份正在打开的数据库,应用TSM Client 选择项可备份一般文件系统的文件,甚至可备份正
被修改的文件。2.3 SAN 存储系统
数据中心的SAN 存储系统(图2)由两台容余的光纤交换机、EM C CX700磁盘阵列、IBM3494自动磁带库、IBM3584自动磁带库和2Gb 的光纤通道组成,存储能力大、速度快、性能稳定、
易于扩展。
图2 数据中心SAN 存储系统
SAN 存储系统主要用于地球科学与钻井系统、上游生产信息管理系统的海量数据存储与数据库支
撑,存储的主要数据有:物探、测井、钻井专业数据,地质录井专业数据,试油试采专业数据,井下作业专业数据,测试技术专业数据,采油厂综合数据,天然气专业数据,储运销售专业数据。SAN 存储系统特点是数据量大、结构复杂,是油田信息化发展优先考虑的关键系统。
SAN 存储系统通过T SM 管理软件可对主存储池与下一个存储池等特性进行设置,实现地震数据体等海量数据的分级存储,通过有效地利用磁盘存储与海量的IBM 3494自动磁带库存储空间,将使用频率高的海量数据(主要指地震数据体与测井曲线)保留在存取速度快的磁盘上,并可将不经常使用的海量数据迁移到自动磁带库保存。
SAN 存储系统支持数据中心关键、成熟应用系统的全部数据库,数据库数据存储在高效、安全的EM C 磁盘阵列上,各应用服务器通过H BA 卡,双通道接入光纤交换机,定制EMC CX700磁盘阵列
的硬盘划分策略,根据业务系统存储空间使用需求,通过在EM C CX700划分不同的RAIDGROUP(磁盘阵列组)组和LU N(逻辑单元),分配不同大小的存储空间。由于光纤交换机上划定不同的Zone (区),
通过Zone 配置可优化应用服务器到磁盘阵列的通道,保证数据库的块数据传输。
SAN 存储系统中的IBM 3584LTO 自动磁带库,承担着数据中心所有数据库和应用数据的备份任务,与SAN 网络中的服务器联接,通过系统的备份支持LAN _FREE (数据不占用网络带宽)方式,在数据备份过程中不占用LAN 资源,数据直接以光纤为通道进行传输,通过在服务器端设置数据库代理(Ag ent)与备份归档客户端(Client)选择项,运行操作系统命令,可制定运行脚本,实现数据库的在线备份和关键数据的自动备份。2.4 文件级存储系统
数据中心配置有130台服务器,只有部分服务器在SAN 的管理范围内,对于其他服务器的数据,采用NAS(网络附加存储)技术进行在线备份和离
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线备份。
迄今,数据中心已部署了3台网络附加存储设备(NA S),型号为NA S Pow erV ault775N,其中2台(NAS1、NAS2)使用NAS Manag er存储管理软件,另外1台(NAS3)使用T SM存储备份管理软件。NAS1、NAS2两套容量分别为2Tb和1Tb,采用匿名FTP、匿名共享、IP绑定、NFS共享等方式,分别
负责资源建设数据、油藏描述成果数据的备份存储以及勘探科与开发科的数据库备份等;NAS3容量为3.5Tb,设置有TSM存储管理服务器,采取TSM软件管理方式,根据数据中心职能分别建立4个存储池,分配给勘探科、开发科、综合科、系统网络科应用,针对不同科室、不同信息系统对数据备份存储时间、空间的不同需求,制定4种不同的策略域、策略集、管理类、BACKU P(备份)与ARCH IVE(归档)组。T SM客户端安装在有备份需求的服务器上,以图形界面方式手动备份恢复或以脚本加计划任务方式自动备份与恢复。数据中心的门户/邮件文档备份、门户/邮件数据库备份、勘探数据及开发数据库的备份都使用TSM服务器备份方式。
2.5数据的离线备份
为了保障关键数据的安全,实现在线和离线的两级备份,利用一台通过光纤电缆与SAN存储系统网络联接的6850服务器(该服务器同时与油田内部网络相联通)作为文件服务器,安装在P520T SM Server的客户端,汇聚关键备份数据,编制备份任务计划,通过LAN_FREE方式,定期把文件服务器上的数据通过光纤,备份到SAN存储网络内的IBM3584LT O自动磁带库上。
2.6关键数据的容灾备份
现有3台网络附加存储设备(NAS)分别部署在数据中心不同地点的两个机房内,关键数据库与应用数据的备份,通过计划任务的方式,在异地分别存储一份,增加了数据资产的安全性。
3结束语
通过SA N、NAS等存储技术的有机结合和存储体系结构的优化,在对磁盘阵列、自动磁带库等存储设备的存储区域与存储组的详细划分与合理利用的基础上,应用T SM存储管理软件基本实现了大港油田数据资产的安全管理,实现了数据的在线、近线与离线的存储与备份,从而为数据的高效应用与共享奠定了基础。
参考文献
[1]张江陵,金海.信息存储技术原理.武汉:华中科技大
学出版社,2000
[2]赵文辉.网络存储技术.北京:清华大学出版社,2005
(返修收稿日期2007-08-02编辑耿子友)
(上接第51页)
归位到实测深度上,形成0.1m记录步长深度数据。程序还可对深度等间距数据库中0.1m间隔内没有数
据点的数据(也就是深度记录间隔大于0.2m)进行0.1m深度插值,并根据其上下深度点数据计算该点平均值和该深度点的各项参数值,最后形成深度为0.1m记录步长的等间距深度数据库(图4)。
4结束语
目前,录井数据处理技术与测井、物探的数据处理技术相比,还处于起步阶段,已有的手段还比较单一,自动化程度亦较低。今后,要不断加强录井数据处理技术的研究,对录井采集数据的环境影响因素进行标准化、归一化处理,通过对录井数据的处理,最终实现纵向上以深度为标识的连续的实时录井参数显示,横向上具有可比性,从而更便于应用录井数据进行解释评价。
参考文献
[1]郎东升,岳兴举.油气水层定量评价录井新技术.北
京:石油工业出版社,2004
[2]迟元林.大庆录井技术在油气勘探开发中的作用及其
发展方向.大庆石油地质与开发,2005,24(增):1~3 [3]耿长喜,刘丽萍,夏峥寒.录井解释评价技术面临的困
难与挑战.录井工程,2006,17(1):18~20
(返修收稿日期2007-07-09编辑耿子友)
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Wit h China petr oleum ex plor ation and dev elo pment ex-tending ov er seas,mo re and mor e r elevant projects and Eng-lish contracts ar ise.H ow to comprehend,translate and dr aft Eng lish co ntr acts and insur e the contr act preciseness is a problem that co nt ract drafters and translato rs should a-dopt a serio us attitude to deal w ith.In v iew of pr eciseness requir ements o f Eng lish co nt racts,thro ug h analyzing the special sentence order and the usage o f perio dic sentence, co nditional sentence,model ver b and archaic w ords etc in Eng lish contracts,and co mbining w ith ex amples,the paper delves into the pr eciseness fo r languag e syntax and mo r-pholog y of Eng lish contracts,w hich w ill help and g uide the technician invo lved in for eig n affaires to a certain ex tent. Key words:Eng lish co ntr act,sentence,syntax,morpholo-g y,preciseness
C hen Dongmei,M ud lo gg ing Co mpany,Dow nho le Base, No rth China Petr oleum Bureau,Xushui T ow n,Z ho ng yuan Distr ict,Zhengzho u City,Henan Pro vince,450042,China
The development of universal data output platform of the comprehensive mud logging equipment.Dai Jinju and Zhang Wei.Mud Logging Engineering,2007,18(3):45~48 In view of t he equipment conditions and the practical pr oduction needs o f the compr ehensive mud log ging units used no w,o n the basis of analyzing and st udying t he princ-i ples o f the real time data acquisit ion and transmission of the mud lo gg ing units,such as A dvantag e,A LS-2,SRP2000, the univer sal data o ut put platfor m of comprehensive mud log g ing unit has been put for war d and developed,w hich can be w idely used for many t ypes of mud logg ing units.By de-r iv ing real time data of the comprehensiv e mud log ging unit in r ea l t ime,it can r ealize the data sto rag e,mult-i screen displa y,user pre-setup print and W IT S transmission,and pr ov ide the functio n ex panding int erface for mud lo gg ing u-nits.T he platfor m sy st em is stable and reliable,co mpletely suitable t o the needs of w ellsite mud log ging and can be a p-plied to many kinds of co mpr ehensive mud lo gg ing units by wellsite ex per iments.
Key words:co mpr ehensive mud log ging unit,data,output, sy stem,r ea l time,standardizatio n
Dai Jinju,G eolog ging Com pany,Shengli Oilfield,No.5, Ex plo ration Road,Do ng y ing City,Shando ng Pr ov ince, 257064,China
Processing method for mud logging data.Cao Fengjun.Mud Logging Engineering,2007,18(3):49~51,56
Dealing with the data co rresponding to mud log ging depth,the data with common step w idth ar e obtained g en-er ally cor responding to a meter,which is no benefit to the interpretation and ev aluatio n of thin inter-beds and fractured oil and g as zo nes.A nd the data cor respo nding to the lag time ar e discontinuous and false under the inf luence of dr il-l ing pump sto pping and star ting.I n view of the abov e co nd-i t ions,the method study on pro cessing the depth pro file o f the comprehensive mud log ging w as car ried out.T he author stat es the condition and pr ocess o f realizing data pr ocessing and transferr ing by using pro gr ams,sets up the regr ession pr ocessing method o f pipeline time-dela y for g as log ging da-ta and the processing method o f time-depth transmission for mud log g ing data.A pplying data w hich is pr ocessed and transferred to car ry out o il and g as disting uishing can meet the needs of the development o f interpretation and evalua-t ion to fine and quantif ication.
Key w ords:mud log g ing,data,processing metho d,t ime and depth transfer,reg ression process,quantificat ion
C ao Fengjun,Geologg ing Co mpany,Daqing O ilfield,Ranghulu District,Daqing City,H eilongjiang Prov ince,163411,China
Storage technology and its application in Dagang Oilfield in-f ormationization construction.Chen Jingping,Fan Dejun, C hen Zhe,Xu Qing,Liu Zhizhong,Long Tao and X u Zhong-hui.Mud Logging Engineering,2007,18(3):52~56 In view of the problem in o ilfield infor matio nization co nstr uction,w hich is how t o select the appr opriate sto rag e technolog y and devices acco rding t o oilfield c s o wn computer netw or king scale,data volume,data applicatio n field and char acter istics,the pa per sets fo rth the sev eral main sto rag e techniques of the direct-attached sto rag e,netw ork at tached sto rag e and sto rag e ar ea netw or k,w hich belong to o pen sy stem and are w idely used at pr esent.And taking Dagang Oilfield Data Center const ruction as an ex ample,the paper intro duces st orag e architecture and sy stem optimum chan-nels,st orag e management so ftwar e and the w ays of data on-line,near line,o ff line stor age and backup.T hr ough opt-i mization and or ganic composit ion of the stor age techniques, the data are r ealized to be applied and shared in a mo re safe and effect ive w ay.
Key words:infor mation technique,netw or k,sy stem,sto r-ag e technique,data,transmission,safety,sharing
C hen Jingping,Info rmation Center,Dagang O ilfield Com pa-ny,Dag ang Distr ict,T ianjin City,300280,China
Research and application of the intellectualized warning tech-nology for comprehensive mud logging accident.Jing Suoji, Li Xin,Song Haiyou and Pei Zhenming.Mud Logging Engi-neering,2007,18(3):57~61
As an impor tant means for real t ime monito ring on dr illing site,the comprehensive mud logg ing has the ir re-placeable functio n in ensur ing drilling eng ineer ing safety. By summarizing the developing co ur se of w arning technolo-g y for com pr ehensive mud log g ing accident,the pa per states the development directio n o f the intellectua lized accident war ning,int roduces the function design,w or king princ-i ples,inference rules and features of t he ex pert system, br iefly present s the study ing and a pplicat ion conditio n of the technolog y for realizing the intellectualized accident w arning for co mprehensiv e mud log ging accidents by combining w ith real ex amples,and analy zes the exist ed pr oblems and their so lv ing w ays.
Key words:co mpr ehensive mud log ging,drilling eng ineer-ing accident w arning,intellectualized,fuzzy theory
Jing Suoji,Geo lo gg ing Company,Xushui T ow n,
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第18卷第3期英文摘要

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