分布式助力光伏太阳能规模化发展解决方案

行业背景

光伏太阳能作为一种清洁环保的能源，得到各种开发利用，光伏太阳能电池板是其中的重点研究对象，其质量是影响太阳能电池发电效率的主要因素,所以对电池板表面质量的检测是生产中一个重要环节。随着工业的发展，太阳能电池板缺陷检测都被机器视觉检测所替代，不仅提高了生产效率，也降低了企业成本。

为了提升产品质量以及检测效率，大多数光伏制造企业都采用了更为先进的质量管理系统（如MES系统）来进行生产质量管理等，为企业提供生产过程、质量、设备等全方位的管理，协助企业实现生产数据收集、生产过程监控、生产过程质检和产品质检、设备管理功能，达到生产数据透明化和提高生产效率、节省生产成本的目的。而在系统运行的过程中，会产生大量的高像素图片文件，对现有存储体系产生了较大的挑战。

需求分析

光伏发电行业中的光伏电池、组件及硅片等关键部件因质检产生的大量高像素图片，对存储容量、存储带宽性能都提出了非常高的要求。另外，出于对质检图片的可追溯、回源考虑，要求对所有质检图片进行长期保存，通常要求在25年左右，这对存储系统的横向扩展能力以及数据全生命周期管理能力也都提出了非常高的要求，具体需求如下：

海量统一存储空间：存储系统应具备海量存储管理能力及统一命名空间，充分满足用户海量质检图片统一管理、统一查询的需求。

横向可扩展：存储系统应具备灵活的横向扩展能力，充分满足用户不断增长的业务存储扩容需求。

高带宽性能：存储系统应具备高带宽、低延时的业务访问能力，充分满足质检产生的大量高像素图片快速存取、查询需求。

数据高可靠：存储系统应具备完善的自治能力，确保用户核心数据不丢失，同时保证业务系统的连续性。

数据全生命周期管理：存储系统可实现对长期保存的数据文件进行归档，实现用户热、冷（在线/离线）数据的全生命周期管理。

方案设计

01 解决方案

本方案通过部署TaoCloud XDFS分布式统一存储集群构建海量、高性能、可扩展、高可靠的存储底座。存储集群与MES服务器间通过万兆或更高介质网络组网，提供超高的带宽性能及超低的网络延时。存储资源池通过标准文件协议（POSIX/NFS/CIFS/FTP）挂载至MES服务器，用于承载前端FTP同步过来的海量质检图片。

XDFS可通过副本或纠删码进行冗余配置，保证任意节点故障而不中断存储服务，具有极高的业务可用性。

XDFS存储系统集成归档功能，可无缝对接第三方磁带库/蓝光库，可按照既定策略自动将数据归档至磁带库/蓝光库长期保存，实现热、冷数据的全生命周期管理，有效降低用户存储的整体建设成本。

02 方案优势

· 新一代软件定义存储

XDFS采用软件定义存储的设计，可有效实现软硬解耦，逻辑抽象、资源池化，可灵活支持各类标准 X86 硬件及飞腾、鲲鹏等国产化平台。通过XDFS构建的海量统一分布式存储集群可全面满足光伏发电行业质检对存储的容量、带宽性能、扩展性、可用可靠性的要求。

· 无中心的系统架构

XDFS采用去中心化的对等设计，每个节点既是数据服务器，也是元数据服务器，因此不再需要独立的元数据服务器，也不存在独立元数据服务器导致的系统性能及扩展瓶颈。

· 弹性扩展

XDFS可以弹性扩展至上千个集群节点，实现超大的存储规模。随着业务的增长，方案可以按需配置相应的集群规模，以最小的投入满足业务需求。后续通过横向扩展，完全满足用户不断增长的容量需求。

03 用户收益

TaoCloud通过XDFS统一分布式存储系统为光伏电池、组件及硅片质检图片提供了一个海量、高效、易扩展的数据存储底座。不仅从容量和性能上满足了用户对存储的需求，还通过Scale-out动态扩展满足管理系统未来不断增长的存储容量需求，并且XDFS存储系统还实现了对数据的充分保护，确保用户数据高度安全可靠以及业务连续性。

同时提供的全图形化管理平台，方便了用户的日常使用和管理，提高了用户的生产效率，降低了用户的IT运维成本。

另外，数据全生命周期管理实现对存储空间的合理利用，充分保护用户投资。在性能表现、容量扩展、安全可靠、配置管理等方面实现最佳效果。