从 GPFS/Lustre 到 LoongStore｜并行文件系统的提升级国产化替代

「 LoongStore 已服务 100 + 家高校与科研院所，支撑千卡‑万卡级智算、超算业务平台，为科研场景提供高性能分布式存储底座。 」

2026 年，信创进入全面落地冲刺阶段。在 HPC 超算、AI 智算、生命科学、EDA 芯片设计等领域，并行文件系统国产化替代，正成为央国企与科研机构的核心课题。

过去，行业普遍采用 IBM GPFS、开源 Lustre 承载仿真、大模型训练、渲染等关键业务。如今在供应链安全与信创合规的双重驱动下，大量机构已启动存储底座的替换工作。

事实上，已有国家级万卡智算集群基于国产存储，实现单一命名空间稳定承载超 5000 亿文件。这印证着一个现实：并行文件系统国产化替代早已不是"能不能"的问题，而是如何选型、如何平滑迁移的落地命题。

注：GPFS作为成熟商用并行存储产品，Lustre 作为成熟开源并行文件系统，在超算领域均有广泛验证。本文仅从供应链自主可控与信创适配维度，分享已落地的替代路径。

国产替代，核心要解决哪些现实痛点

⚠️ 信创合规要求：核心基础设施需要自主可控，适配国产 CPU 与操作系统；

⚠️ 供应链风险：降低海外厂商授权、技术路线带来的不确定性；

⚠️ 海量小文件瓶颈：点云、序列帧、仿真碎片文件场景，传统并行文件系统元数据压力大；

⚠️ 改造风险高：害怕全量停机迁移、业务代码改动、切换后性能缩水。

能力对标：LoongStore
凭什么承接国外并行文件系统替换

图1 LoongStore 总体系统架构图

注：LoongStore元数据与存储同层对等，多协议统一接入，深度适配国产软硬件底座。

LoongStore 核心硬核指标

系统性能
单全闪节点带宽 >150GB/s | 单节点并发 IOPS 300 万 | 性能随节点近线性增长

承载规模
NEST 小文件聚合技术 | 单文件系统实测承载 5000 亿 + 文件 | 随机检索效率 150 万文件 /s

项目落地
累计交付 5000PB+ 存储容量 | 落地 2 个万卡级智算中心

安全保障
N+M 纠删码 | 快照 | WORM | 三员管理 | 满足科研与国企合规审计需求

图2 小文件加速机制

注：NEST 小文件聚合机制，化解元数据风暴，海量 KB 级小文件实现大文件读写效率。

不推倒重来！
五步平滑迁移，业务不停摆

很多客户最大顾虑：替换国外存储，是否要全部停机、业务中断？

LoongStore 设计一套可并行、可回退、分阶段割接迁移路径，无需改造上层业务代码：

▶现状评估：梳理原有 GPFS/Lustre 容量、客户端、业务场景，出具评估报告；

▶并行共存：新老两套存储同时运行，多协议兼容，业务分批接入新集群；

▶分批数据迁移：按照业务优先级逐步迁移数据，风险分散，避免一次性切换；

▶业务切换：客户端直接挂载，应用无需修改代码；

▶调优运维：Web 运维平台对接现有告警监控体系，完成接管。

图3 迁移实施路线图

注：迁移全流程可回退，业务低风险完成国外存储向国产底座切换。

已落地行业场景

LoongStore存储系统在HPC 超算、AI 智算中心、生命科学、EDA 芯片设计、自动驾驶、广电媒资、科研教育等场景均有大规模成熟落地实践。

真实落地参考：

●智算中心万卡集群，单一命名空间稳定承载超 5000 亿文件；

●生命科学行业累计落地超过 100PB+，支撑基因测序、药物仿真等海量科研数据的存储与高效读写需求；

●自动驾驶 100PB+ 全闪集群稳定运行，承载自动驾驶领域的点云数据、序列帧等海量小文件的处理需求。

「 并行文件系统国产化替代，不是 “降级平替”，而是一场以自主可控为底色的能力升级。 」

LoongStore 全栈自研大规模分布式存储，兼顾功能提升、性能跃升、海量小文件优化、信创全栈适配，提供不停机平滑迁移方案，让 HPC 与 AI 业务的数据底座，平稳切换至国产技术栈。