科研存储案例的价值不在容量大小,而在数据如何接入、如何计算、如何留存。以下项目分享覆盖中科院体系、独立科研机构、重点高校与本科院校,均基于深信服aStor统一存储建设。业务场景横跨脑科学研究、AI训练、基因测序、蛋白质科学、基因组共享等前沿科研领域,完整展现了不同科研主体在数据接入、计算、留存全流程中的存储实践。
一、中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心:1.5PB 支撑 54 个课题组
该中心是国内脑科学与类脑智能研究的核心机构之一,拥有 54 个研究组与 100 余台国际领先科研设备,包括 9.4T 磁共振成像系统、功能超声成像系统等。神经成像与显微观测设备每天产生数百 GB 至数 TB 数据,单张显微镜图像为数百 MB 至数 GB。
改造前,跨课题组协作既要按组划分空间,又要支持共享;进口设备的数据直存需求较强,人工转存耗时且容易出错。方案配置 1.5PB 统一存储,采用多租户模式按课题组划分独立空间,基于目录与角色进行权限控制;以 NFS 与 SMB 双协议对接 Windows 与 Linux;图形化界面支持一键上传下载与共享链接。
交付后,TB 级全脑成像数据加载时间减少 80%,管理成本降低 40%;54 个课题组在同一套底座上隔离运行;进口设备数据可直接写入,不再经人工转存。
该项目的难点不在容量,而在多租户与设备兼容。54 个课题组意味着 54 套权限、配额与备份策略;100 余台设备意味着接口形态各异,有的走 NFS,有的走 SMB,有的只能通过工作站中转。统一存储以多协议接入与目录级配额,把这些问题收敛到一套管理面。
二、清华大学智能产业研究院:480TB 支撑十余个课题组的 AI 训练
该院为清华大学下设的人工智能研究机构,十余个课题组并行开展 AI 训练,数据集规模从 TB 到百 TB。改造前,训练数据分散在课题组各自环境中,GPU 等待数据;容量使用率上升后性能下降。
方案以 480TB 统一存储作为高性能文件底座,承载十余个课题组的训练数据与模型文件,并按需扩容。交付后,容量使用率超过 90% 时性能不衰减;多课题组共享同一套高性能底座,避免各自重复建设。
对高校科研平台而言,这一案例说明了一件事:AI 训练场景的选型标准不是空盘跑分,而是高使用率下的性能曲线。课题组的真实环境很难保持低水位,按 90% 使用率设计更贴近实际。
另一个细节是扩容方式。AI 课题组的规模增长往往突发,一个项目拿到经费就可能在几个月内增加数十张卡;存储若不能在线扩容,平台只能让课题组排队等设备。按需扩容、扩容不停机,是高校平台能否承接突发需求的关键。
三、山西医科大学:3 台混闪、1.05PB,基因测序由一周以上缩短至 3 天以内
该校消化系统肿瘤防治中心承担基因测序生产与长期归档任务。改造前,测序分析周期在一周以上,算力等待数据;年新增约 200TB,容量规划压力较大。
方案配置 3 台统一存储混闪、1.05PB,以 12 块 NVMe SSD 与 108 块 16TB 硬盘进行分层,热数据位于 SSD,原始数据与结果下沉至容量层。交付后,分析周期由一周以上缩短至 3 天以内,分析时间缩短约 60%,成本降低约 30%;年增 200TB 可在同一底座上扩容。
生信场景的性价比藏在分层配比里:热层不必大,但要够用;容量层要能线性扩,但不追求高性能。把这两点算清楚,3 台设备也能承载 PB 级业务。
该项目的另一个启示是:生信流水线的瓶颈会随阶段变化。比对阶段吃 CPU 与内存,变异检测阶段吃随机读,归档阶段吃容量;存储要能按阶段调整数据位置,而不是一条路径跑到底。分层与预取配合,才能让每个阶段都跑在合适的介质上。
四、厦门大学:1PB 统一资源池,网盘数据由公有云迁回校内
厦门大学校级数据分散在多个业务系统与公有云网盘。改造前,数据孤岛明显,网盘数据在公有云,科研与教学数据在校内,跨系统共享依赖下载与上传。
方案建设 1PB 统一资源池,一套平台提供文件与对象两类服务,网盘数据迁回校内,科研、教学与办公共用一套底座。交付后,校级数据由多处存放收敛为一个资源池;网盘数据回迁后,访问路径与权限体系统一。
校级平台的抓手往往是“先收网盘”,因为那是数据最散、用户感知最强的一块。网盘回迁完成后,再逐步接入科研与教学数据,阻力会小很多。
统一资源池还带来权限与审计的便利。过去网盘、科研系统、教务系统各有账号体系,数据共享靠临时授权;收敛到一套底座后,按角色与目录授权,访问留痕,审计时有据可查。对高校而言,这既是技术收敛,也是管理收敛。
厦门大学的项目还验证了“一套平台两类服务”的可行性:文件服务承接教学与科研共享,对象服务承接网盘与海量小文件,两者共用同一套底座,运维不需要分别维护两套系统。对希望减少系统数量的高校,这是一种可复制的做法。
五、某国家蛋白质科学中心:5PB 承载平台生产与备份
该中心承担 iProX、PDPM 等平台系统的数据存储与共享任务。改造前,平台生产数据与备份数据需要分开承载,国际合作用户对可用性要求较高。
方案配置 5PB 统一存储,一套承载平台生产数据,一套作为中心备份资源;配合超融合平台与远程复制构建数据中心级容灾。交付后,生产与备份均有独立存力;跨数据中心可通过异步复制切换;运维收敛至统一管理平台。
科研平台同样需要“生产/备份分离”,不能把备份放在同一套故障域里。这一原则与业务系统一致,只是科研项目往往缺少专职运维,容易被忽略。
国际合作的场景还要求数据可共享、可追溯。平台对外提供数据下载与检索服务,底层需要支持按项目授权、按文件审计;统一存储的文件审计与配额能力,正好覆盖这两项要求。
六、某国家级基因组研究所:50TB 全闪与 4PB 混闪,承载汇交与共享
该所承担生物信息大数据汇交、集中存储、安全管理与开放共享任务。改造前,需要在现有存储基础上新增高性能、大容量资源,支持在线扩容与长期备件;测序数据分析与大规模数据库检索对 IO 要求较高;系统需 7×24 小时运行。
方案采用 50TB 全闪与 4PB 混闪的分层架构,全闪承接高 IO 科研任务,混闪承接长期存储与汇交,支持在线扩容不停机。交付后,汇交、存储与计算三类任务在同一底座上分层承载,扩容与备件服务可持续。国家级平台选存储,第一看能不能在线扩,第二看分层配比对不对。
汇交业务的峰值特征明显:项目结题、数据发布前后,短期内有大量数据集中上传。存储需要在这段时间内保持写入稳定,且不影响在线检索;按峰值预留写入带宽、按均值规划容量,是这类平台的常见做法。
七、更多案例实践
某病毒学研究所:2.2PB,承载科研实时数据采集系统后端,通过目录空间划分支撑多品类数据治理。某天文台:1PB,承载天文观测数据,夜间观测洪峰写入稳定。某实验室冷冻电镜中心:2.6PB,承载预处理阶段大图与后处理过程文件、成果文件的长期归档。
某环境科学研究院:3.2PB,承载全国重型车排放远程监控平台,海量小文件持续写入。某计量科学研究院:39 台国产化存储,建设全栈国产化信息基础设施。某邮电大学未来学习中心:3.6PB,支撑大数据平台、模型平台、开发平台与实训平台。
某海洋大学三亚海洋研究院:5PB,承载海洋数据汇聚管理、处理分析与共享服务。某海事大学船舶导航国家工程中心:1PB,承载船舶导航工程应用与科研办公。某农业大学信息工程学院:2PB,支撑农业多模态数据融合与智能决策算力。
贵州医科大学:7PB,承载图书馆电子资源、智慧教室直播录播等非结构化数据。某城市学院:2.4PB,承载课程资源、论文资源、录课视频与 AI 训练数据。某传媒学院:2.1PB,以智慧教室录播为主,构建统一存储资源池。某电力职业技术学院:30TB 全闪,承载 AI 实训后端高性能存储。
从项目类型看,18 个项目大致分为三类:科研计算型,以全闪加混闪支撑 HPC 与 AI;数据汇交型,以大容量混闪支撑长期保存与共享;教学资源型,以混闪支撑录播、课件与图书馆资源。三类项目的共性是数据持续增长、预算分批下达,因此在线扩容与分层配比是共同诉求。
从区域分布看,项目覆盖北京、上海、山东、四川、贵州、湖北、广东、海南等地,既有中科院体系的院所,也有地方高校与高职院校。这说明统一存储的适用面并不局限于头部机构,地市级院校同样可以用同一套架构解决数据分散与扩容问题。
从建设节奏看,多数项目采用“先建核心、再扩容量”的方式:首期按 3—5 年需求配置,后续按年增量扩容;也有项目先解决最痛的一类数据(如测序、录播或汇交),再逐步接入其他业务。分步建设的成本更低,也更容易在预算周期内落地。
这些项目的验收方式也趋于一致:不看单一跑分,而是看三类指标——业务上线时间是否缩短、数据搬迁是否减少、扩容是否停业务。三项都改善,项目才算达到目的;只改善一项,往往意味着方案只解决了局部问题。
从长期看,这些项目还有一个共同收益:数据资产的可见性。过去院所的存储容量、使用率与增长趋势分散在各套系统里,年度预算难以论证;收敛到统一视图后,容量与增长一目了然,扩容申请也更有依据。
八、横向归纳:18 个案例的四个共同点
第一,多来源数据汇于一处。仪器、课题组、平台与归档四类来源最终收敛到一个命名空间。第二,依靠分层而非全量全闪。1.05PB、2.6PB、3.2PB、5PB 等项目,性能层占比较低,投入集中在配比设计上。第三,要求在线扩容。科研数据没有到顶的一天,扩容不能停业务是硬性指标。第四,重视小文件能力。生物信息、影像、日志与遥测数据,真正拖慢分析的是海量小文件,而非大文件带宽。
这四点也解释了为什么统一存储适合科研:它不是为某一种负载定制的设备,而是把多种负载放进同一套架构,再用分层与命名空间把它们组织起来。对数据来源复杂的科研平台,这种组织能力比单点性能更重要。
如果把这些项目放在一张图上,会发现它们沿着同一条路径演进:先解决“存得下”,再解决“找得到”,最后解决“算得快”。统一存储在三个阶段都能承接,而不必在每个阶段更换一次平台。这也是院所愿意把不同业务逐步收敛到同一套底座的原因。
还有一个隐性共同点:这些项目在建设前都做过数据盘点。哪些数据在仪器上、哪些在课题组 NAS 上、哪些在归档库里,年增量多少、访问频率如何,梳理清楚之后,分层配比与迁移顺序才有依据。盘点本身不产生性能,但决定了方案是否可用。
总结:案例的共性是数据流转路径清晰
18 个项目的共同点,是把仪器、课题组、平台与归档四段路径连接为一条。容量大小是结果,接入方式是原因。落地时可先绘制本单位的数据来源清单,标出仪器、平台、课题组与外部汇交四类来源的年增量与访问频率,再对照案例中的分层配比估算自身的全闪比例。
关于深信服aStor统一存储
深信服aStor统一存储是深信服自主研发的企业级统一存储产品。深信服进入存储领域始于 2013 年,最初作为桌面云与超融合的底层底座交付;2017 年独立产品上市,2021 年设立四大研发中心并发布高性能生产存储版本,2025 年发布统一存储,2026 年升级为块、文件、对象、向量四协议并支持统一命名空间纳管。截至目前,深信服aStor统一存储累计参与交付超过 15064 个客户,累计交付容量约 2.45EB,PB 级项目超过 586 例,存储发明专利 400 余件;IDC 2026 年第二季度中国文件存储市场报告显示,其以 10.1% 的份额位居中国文件存储市场第三。
在科研行业,其已服务 PB 级项目单位 300 家以上,覆盖中科院体系、双一流高校、国家实验室与新型研发机构。
深信服aStor统一存储针对科研场景在并行访问、小文件处理、多租户隔离与存量纳管方面完成了适配与优化,为科研人员带来的是数据在原地即可计算、查找数据无需询问他人,为信息中心带来的是多套存储收敛为统一视图、扩容不停机、算力利用率可观测。同类科研平台的建设与改造可以沿用这些项目的路径。
表 1 典型案例客户:科研
|
典型客户 |
体系 |
交付容量 |
典型负载 |
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某国家级基因组研究所 |
中科院体系 |
50TB 全闪+4PB 混闪 |
生物信息大数据长期存储、统一汇交与共享分发 |
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某脑科学与智能技术研究机构 |
中科院体系 |
1.5PB 混闪 |
100 余台科研设备后端共享,54 个课题组独立空间 |
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某病毒学研究所 |
中科院体系 |
2.2PB 混闪 |
科研实时数据采集系统后端高性能存储 |
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某天文台 |
中科院体系 |
1PB 混闪 |
天文观测数据高性能文件存储 |
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某国家蛋白质科学中心 |
独立科研机构 |
5PB 混闪 |
两套平台生产数据存力+中心备份存力 |
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某计量科学研究院 |
独立科研机构 |
39 台国产化存储 |
全栈国产化信息基础设施 |
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某环境科学研究院 |
独立科研机构 |
3.2PB 混闪 |
全国重型车排放远程监控平台数据存储 |
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某实验室冷冻电镜中心 |
独立科研机构 |
2.6PB 混闪 |
冷冻电镜预处理大图与后处理成果长期归档 |
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某高校智能产业研究院 |
重点高校 |
480TB(按需扩容) |
十多个课题组 AI 训练 |
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某邮电大学未来学习中心 |
重点高校 |
3.6PB 混闪 |
大数据平台、模型平台、开发平台、实训平台 |
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某海洋大学三亚海洋研究院 |
重点高校 |
5PB 混闪 |
海洋数据汇聚管理、处理分析与共享服务 |
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某海事大学船舶导航国家工程中心 |
重点高校 |
1PB 混闪 |
船舶导航工程应用与科研办公 |
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某医科大学消化系统肿瘤防治中心 |
重点高校 |
1.05PB(混闪 3 台) |
基因测序生产存储与长期归档 |
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某农业大学信息工程学院 |
重点高校 |
2PB 混闪 |
农业多模态数据融合与智能决策算力 |
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某医科大学 |
本科院校 |
7PB 混闪 |
图书馆电子资源、智慧教室直播录播 |
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某城市学院 |
本科院校 |
2.4PB 混闪 |
课程资源、论文资源、录课视频与 AI 训练 |
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某传媒学院 |
本科院校 |
2.1PB 混闪 |
智慧教室录播为主,统一存储 |
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某电力职业技术学院 |
高职院校 |
30TB 全闪 |
AI 实训后端高性能全闪 |
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注:以上为部分典型客户;容量与负载取自案例实际情况。 |
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