2021年，元宇宙一词火爆全球，成为全社会关注的焦点。

从去年 10 月 Facebook 改名全面布局元宇宙，到今年 1 月微软斥资 687 亿美元的现金收购视频游戏巨头动视暴雪，以及不远的未来苹果将推出 MR 头盔。元宇宙显然已经正式登上了科技世界的舞台，成为了这个舞台上最为瞩目的“明日之星”。

计算和存储是支撑元宇宙发展的两大重要支柱。在计算领域中的元宇宙新星已经开始显露的同时，各大存储势力也开始纷纷布局元宇宙。

有业界专家甚至直言：元宇宙存储将成为数据存储市场下一个爆点。

那么，元宇宙存储都具备哪些特征？元宇宙对于数据存储和数据保护提出哪些挑战？中国产业界对于元宇宙存储又有哪些布局？

01

元宇宙中的数据存储

元宇宙是一个需要大量数据和服务器容量的虚拟 3D 环境。但是通过中央服务器进行控制会产生昂贵的成本，目前最适合元界的数据存储工具无疑是分布式存储。

与传统应用平台的集中管理相比，元宇宙网络部署在区块链上，采用分布式存储处理数据。所有数据由各个节点维护和管理，可以降低集中存储带来的数据丢失、篡改或数据泄露的风险，且可以满足元宇宙对海量数据存储的高要求。

例如，基于分布式存储的GDFS（GoodData File System）将区块链技术与IPFS相结合（见图2.8），通过多次数据备份，就近分配存储资源，保证数据存储的可靠性、可用性和永续性。

图2.8 区块链技术与IPFS结合

GDFS作为一个社区驱动的去中心化系统，建立了完善的激励机制，对存储提供者进行奖励，对造假者进行惩戒，有效地协调了存储用户、存储资源提供者、元数据管理者和协调者之间的关系。

此外，在元宇宙中，数据也将作为个人资产返回给数据生产者。在数据隐私保护中，这一步往往需要隐私计算技术的支持。目前，常见的隐私计算技术包括安全多方计算、联邦学习、差分隐私等。一些隐私计算项目已经实现，例如GoodData区块链。GoodData是一个关于数据安全、数据共享、数据资本化的区块链平台。

目前GoodData的主要功能是鼓励用户在平台上分享元宇宙中的数据（如睡眠数据），以协助医疗等研究机构通过数据研究失眠等健康问题。用户可以共享个人的睡眠数据，而作为数据所有者，用户可以持续获得代币收益。

在当今技术饱和的世界中，有数百万台设备通过互联网收集和共享信息。大多数信息在大型数据存储中心进行处理。大多数公司的云服务器位于遥远的地方，导致效率极低。为了处理更大体量的数据，边缘计算应运而生。该技术可以解决企业在传统云计算平台上存在的问题。

目前从元宇宙一些应用场景来看，元宇宙已经在数据存储层面呈现出三个最为典型的特征：

其一：数据增长速度和数据规模远超其他应用场景，海量、多模态数据成为元宇宙的常态。例如，微软飞行模拟器采集了3.7万座机场、15亿栋建筑、2万亿树木的数据，数据量就超2PB，这仅仅是场景数据，随着场景更加丰富、参与元宇宙人数更多，其数据规模和数据增长率必然会呈现出指数级的增长。

其二、数据处理的极限挑战高。实时、高频的沉浸式场景体验，背后依靠的是巨大的AI算力和数据存储性能处理做支撑。不仅如此，多人交互和互动、实时动态捕捉与呈现，都将带来海量数据处理引发的高渲染、低延时等挑战。可以预见，随着元宇宙的不断发展，数据处理的极限值也将水涨船高。

其三、数据是元宇宙世界的土壤，另外元宇宙中的数字资产具有价值，这些因素让元宇宙的数据保护成为不可忽视的问题，保存数据的数据存储系统被看成是“数字银行保险箱”，需要超乎寻常的安全性和可靠性。

“元宇宙一定会带来数据基础设施的重构。元宇宙在各行各业拥有极为广阔场景应用，也必然会带动数据存储的新变革。”叶毓睿如是说。

02

初探元宇宙的数据保护

元宇宙是一个与现实世界存在深度映射及交互并保证用户能够灵活、自由切换的虚拟世界，本质上是对现实世界的虚拟化，元宇宙世界需要建立用户虚拟形象、捕捉用户反应、环境及时反馈与重建、用户体验反馈与记录等。

元宇宙的数据当前大致分为四类：一是整个虚拟世界的各类环境数据，二是用户主动上传的个人信息数据，三是“数字人”与元宇宙交互产生的数据，四则是用户从现实世界带入到元宇宙的数据。

因此，元宇宙的兴起，在未来一定会引发一系列的数据安全问题，带来数据隐私、数据管理、数据保护等走向变革。例如，IDC统计，在过去12个月，全球超过三分之一的组织遭遇过勒索软件攻击或入侵，导致系统或数据无法访问。元宇宙一旦兴起，也必然会成为重要的勒索目标。

毫无疑问，数据存储作为元宇宙的土壤，面对这些挑战是首当其冲。如何在数据存储层面为元宇宙构建一个可靠的环境，就成为业界所关心的话题。在本次沙龙上，中科大、华中大、浪潮等“产学研用”领域的嘉宾均认为元宇宙将驱动数据保护相关技术的创新与发展。

例如，时下热门的纠删码技术（Erasure Coding）就被认为大有可为。中国科学技术大学许胤龙教授介绍：“数据容错，业界通常有两种办法，一种是多副本，另一种是纠删码。”显然，在元宇宙环境下，面对海量数据，多副本带来的存储开销比较大（烧钱、占地）是所有企业所不能承受之重。

纠删码技术作为一种数据保护方法，它将数据分割成片段，把冗余数据块扩展、编码，并将其存储在不同位置，比如硬盘、存储节点或其他物理位置。这种方式开销小（花小钱、办大事），在数据爆 炸式增长的环境下，更容易被用户所采纳。

不过，纠删码技术也有很多挑战，尤其是在超大规模数据中心内或者是跨数据中心使用纠删码做数据保护，还有很多值得探索的地方。

例如，纠删码降低存储成本、提高容错能力，但最大问题是在数据丢失之后，数据恢复过程需要从其他地方读取大量数据，故障修复堪称龟速。在同一数据中心内，数据恢复的网络传输时间占比超90%。我们固然可以通过增加数据中心硬件各项性能来实现一定的提速，但通过优化纠删码技术，从各方面综合降低故障恢复时间才是最重要的方向。

“数据纠删的负载均衡需要不断打磨与创新。”浪潮信息分布式存储架构师张立强介绍道。事实上，软硬件协同宽条带纠删技术正在迅速获得业界的认可。以浪潮分布式存储AS13000为例，采用纠删码FPGA加速卡，实现宽条带纠删的CPU计算卸载，将处理器平台的CPU占用率降低90%，性能提升390%。

又如，跨数据中心场景，数据中心带宽极其有限，如何“跨越万水千山”做纠删。众所周知，元宇宙是建立在Web 3.0技术基础之上，很多场景经常需要跨数据中心进行部署和服务。但跨数据中心的带宽通常只有数据中心内部带宽的1/20，这时对于纠删码技术就极为考验。

对此，会上专家认为，新型LRC（Locally Repairable Code）分组编码方式，可以在存储开销和恢复性能之间做一个权衡，未来会在元宇宙环境中获得更多尝试。可以说，元宇宙的数据保护之路还很长。随着元宇宙在各个行业的场景越来越多，相关数据保护技术的创新也将提速。

03

元宇宙存储是市场下一个爆点？

去年，元宇宙成为社会热点之际，有数据存储专家就认为元宇宙可能会成为数据存储市场下一个爆点。

来自各界的专家也认同，元宇宙在各行各业有着广泛的应用前景，对于包括数据存储在内的基础设施将带来极大改变。但与传统存储产品不同，元宇宙诸多新特性又让元宇宙存储的打造绝非易事。

首先，元宇宙在各行各业的应用才是冰山一角，未来依然有着太多未知值得去探索，会诞生层出不穷的新应用和新场景。众所周知，新场景必然带来新特性和新需求。如何满足新特性和新需求，最好的方面就是联合产业界各方力量共同创新。因此，浪潮存储近年来提的场景共同体非常适合元宇宙存储在相关场景的探索与落地。

其次，业务场景变化是技术变革最好的驱动力，元宇宙会成为前沿存储技术一个最佳的试验田和应用舞台。例如，NVMe Over Fabric、CXL高速互联、软件定义内存、跨域容错、跨数据中心纠删码等前沿技术，可能会随着元宇宙的兴起，加速在存储系统中普及和应用。

第三，元宇宙所带来的数据规模和数据增长速度，必然会吸引更多数据存储厂商进入到该市场，引发新一轮的市场竞争，有利于推动元宇宙存储这个细分市场的加速形成。

总体来看，随着数字经济的高速发展，元宇宙未来前景一片光明。普华永道预计元宇宙市场规模在2030年将达到1.5万亿美元。而元宇宙存储必然将成为站在元宇宙背后的那个“人”，引领数据基础设施的下一轮变革。

本文来源：大数据在线，Winbond华邦电子，华章科技