肖松青

摘要：本文簡(jiǎn)述了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教育資源數(shù)據(jù)共享的重要性，以及數(shù)據(jù)備份在高校信息管理中的作用，提出用IP技術(shù)來解決校園數(shù)據(jù)資源的存儲(chǔ)。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù) 存儲(chǔ) 備份 IP技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2009）07-0030-03

近年來隨著我國(guó)信息化建設(shè)的快速發(fā)展，校園數(shù)據(jù)資源也大量增加，學(xué)校信息部門的工作重點(diǎn)也逐漸發(fā)生著變化，從滿足教學(xué)科研需要的計(jì)算中心，到為全校提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)中心，再到豐富校內(nèi)網(wǎng)上資源，更好地為師生以及校內(nèi)其他業(yè)務(wù)部門服務(wù)的數(shù)據(jù)中心。在建設(shè)數(shù)據(jù)中心的過程中，信息部門開始關(guān)注學(xué)校資源和統(tǒng)一備份平臺(tái)的建設(shè)。

一、高校信息化建設(shè)的新階段

1.資源建設(shè)

數(shù)據(jù)中心涵蓋了校內(nèi)的公共信息服務(wù)系統(tǒng)，具體而言，就是包括了郵件系統(tǒng)、VOD、FTP、校園精品課程庫等應(yīng)用。對(duì)大多數(shù)高校而言，這些應(yīng)用系統(tǒng)都已經(jīng)建設(shè)完畢，目前處在完善和豐富資源的階段。伴隨著Gmail、高品質(zhì)音視頻資料的普及，原來一臺(tái)服務(wù)器、幾塊硬盤搭建的系統(tǒng)，已經(jīng)不能滿足海量資料的存儲(chǔ)需求和大量的并發(fā)請(qǐng)求。

在規(guī)劃數(shù)據(jù)中心的資源建設(shè)時(shí)，必須從處理能力、存儲(chǔ)容量等多方面綜合考慮，滿足不斷發(fā)展的需求。

在資源建設(shè)中，通常需要考慮以下技術(shù)問題：

（１）多機(jī)集群：提供應(yīng)用連續(xù)性的保障，滿足應(yīng)用性能擴(kuò)展的要求。基于ＰＣ服務(wù)器的多級(jí)機(jī)群（Ｗｉｎｄｏｗｓ的ＭＳＣＳ或Ｌｉｎｕｘ Ｓｋｙｂｉｌｉｔｙ）已經(jīng)非常成熟，能夠滿足應(yīng)用擴(kuò)展的需求。

（２）存儲(chǔ)平臺(tái)：提供存儲(chǔ)空間滿足海量資源的存儲(chǔ)需求。

（３）各種應(yīng)用軟件平臺(tái)：解決郵件、ＶＯＤ等不同的業(yè)務(wù)需求。

2.統(tǒng)一備份平臺(tái)

目前，高校的信息系統(tǒng)往往是由各主管部門分別建設(shè)的，如財(cái)務(wù)負(fù)責(zé)一卡通；教務(wù)處負(fù)責(zé)教務(wù)系統(tǒng)和考試平臺(tái)；圖書館負(fù)責(zé)圖書管理和統(tǒng)一檢索；網(wǎng)絡(luò)中心負(fù)責(zé)郵件、門戶網(wǎng)站等。

相應(yīng)的，備份系統(tǒng)也存在著自行規(guī)劃、分散投入的建設(shè)特點(diǎn)。由于各個(gè)業(yè)務(wù)部門的技術(shù)能力、對(duì)數(shù)據(jù)保護(hù)的重視程度以及資金投入等方面的差異全校沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)保護(hù)級(jí)別參差不齊。甚至，部分應(yīng)用系統(tǒng)沒有任何數(shù)據(jù)備份的措施，一旦出現(xiàn)硬件故障、軟件bug、病毒等問題，就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失、業(yè)務(wù)停頓。

為了解決上述問題，需要建設(shè)全校統(tǒng)一的備份平臺(tái)。根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)、重要程度的不同，對(duì)校內(nèi)的各種應(yīng)用系統(tǒng)制定相應(yīng)的數(shù)據(jù)保護(hù)策略。使學(xué)校的應(yīng)用系統(tǒng)具備了抵御軟硬件故障的能力，確保數(shù)據(jù)安全。

在備份中心的建設(shè)中通常需要考慮以下技術(shù)問題：

（１）備份軟件的選擇：業(yè)界有很多成熟的備份軟件，如Ｖｅｒｉｔａｓ、Ａｔｅｍｐｏ等能夠滿足校園服務(wù)器備份的需求。

（２）備份介質(zhì)：提供備份數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間，滿足數(shù)據(jù)備份的需求。綜合考慮系統(tǒng)成本、易操作性和可靠性，校園內(nèi)一般采用磁盤系統(tǒng)作為備份介質(zhì)。

（３）其他數(shù)據(jù)保護(hù)手段：在備份軟件的基礎(chǔ)上，根據(jù)業(yè)務(wù)的重要程度和應(yīng)用的不同，選擇更加有效的數(shù)據(jù)保護(hù)方式，如ＣＤＰ（連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)）、數(shù)據(jù)容災(zāi)等。

綜合考慮資源和備份平臺(tái)建設(shè)中的技術(shù)要點(diǎn)，存儲(chǔ)系統(tǒng)的選擇和建設(shè)貫穿始終。這和當(dāng)前應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的重點(diǎn)是相一致的。不論是各種數(shù)字資源還是備份平臺(tái)中保存的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，其中心內(nèi)容都是對(duì)于信息（數(shù)據(jù)）的管理和使用。在信息社會(huì)的今天，存儲(chǔ)系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)的載體，其重要性也越來越大，甚至成為決定系統(tǒng)建設(shè)成敗的關(guān)鍵因素。所以，校園數(shù)據(jù)中心要詳細(xì)考慮存儲(chǔ)平臺(tái)的規(guī)劃方案和建設(shè)思路。

二、存儲(chǔ)平臺(tái)規(guī)劃思路

在信息日益膨脹的今天，存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)該得到和主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用一樣的重視。未來的信息系統(tǒng)規(guī)劃和建設(shè)，必須從主機(jī)、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)這三個(gè)方面入手取得最佳的均衡，從而得到功能強(qiáng)大、擴(kuò)展性強(qiáng)﹑易于管理、高投入產(chǎn)出比的信息系統(tǒng)。

學(xué)校在建設(shè)數(shù)據(jù)中心的過程中，也需要對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)保護(hù)手段做整體規(guī)劃，從而避免存儲(chǔ)系統(tǒng)伴隨著應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)、服務(wù)器個(gè)數(shù)的增加而無序的擴(kuò)張。

通過采用標(biāo)準(zhǔn)的IP SAN架構(gòu)的存儲(chǔ)設(shè)備來搭建數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)海量的存儲(chǔ)容量，并且預(yù)留了擴(kuò)展空間；利用IP SAN標(biāo)準(zhǔn)化和易于管理的特性，避免兼容性問題，降低整體擁有成本（TCO）。同時(shí)，存儲(chǔ)平臺(tái)上還能夠集成數(shù)據(jù)備份、連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)，災(zāi)難恢復(fù)等不同級(jí)別的數(shù)據(jù)保護(hù)手段，滿足所有應(yīng)用系統(tǒng)的要求。

三、校園數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)平臺(tái)建設(shè)方案解析

在數(shù)據(jù)中心建設(shè)中，資源建設(shè)和備份平臺(tái)擁有大量的服務(wù)器和海量的數(shù)據(jù)，一個(gè)學(xué)校可能會(huì)需要5TB的精品課程、5TB的郵件存儲(chǔ)、10TB的FTP和VOD，同時(shí)配備了20~30臺(tái)以上的服務(wù)器提供應(yīng)用訪問。對(duì)于數(shù)據(jù)中心這樣典型的多服務(wù)器集中、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的環(huán)境應(yīng)該采用基于標(biāo)準(zhǔn)的IP技術(shù)的iSCSI協(xié)議建設(shè)存儲(chǔ)平臺(tái)，理由如下。

基于iSCSI的存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠無縫地接入各種不同的主機(jī)和應(yīng)用。無論是過去的10M／100M，還是現(xiàn)在的千兆和下一步的萬兆，都能夠在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的管理平臺(tái)下運(yùn)行。徹底打破了過去廠商標(biāo)準(zhǔn)紛亂造成的一邊買一邊扔的狀況。

低成本接入，使用服務(wù)器自帶的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)卡和標(biāo)準(zhǔn)的IP SAN交換機(jī)，就能夠?qū)⒅鳈C(jī)接入到IP存儲(chǔ)中，就能夠?qū)?shù)據(jù)集中到存儲(chǔ)系統(tǒng)中。按照今天的價(jià)格，網(wǎng)卡加交換機(jī)，每臺(tái)主機(jī)的千兆接入成本不超過1200元。而過去的FC同比價(jià)格是10000元以上，服務(wù)器越多，這種成本浪費(fèi)就越大。

IP技術(shù)是一個(gè)智能的三層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不僅能夠通過“綁定”、“鏈路聚合”等方式，容易地把每個(gè)千兆鏈路聚合成為2千兆、4千兆、8千兆的高帶寬吞吐，還能通過訪問權(quán)限控制、VLAN技術(shù)、Chap認(rèn)證等方式提供安全的存儲(chǔ)訪問。

還支持遠(yuǎn)程的安全接入方式，遠(yuǎn)端的服務(wù)器設(shè)備可通過可靠的IP網(wǎng)絡(luò)接入到集中存儲(chǔ)中。利用成熟的IP安全傳輸技術(shù)（VPN、IPSec技術(shù)等）確保系統(tǒng)的安全接入。

圖1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)

以圖1為例，數(shù)據(jù)中心采用Neocean IX5000作為核心存儲(chǔ)系統(tǒng)。配置8個(gè)存儲(chǔ)控制模塊的IX5000能夠提供1640MB/s的吞吐量和600000 IOPS，完全能夠滿足數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等關(guān)鍵業(yè)務(wù)對(duì)于存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的性能和可靠性的要求。

所有需要連接lX5000的服務(wù)器，如FTP服務(wù)器、郵件服務(wù)器等，只要安裝千兆網(wǎng)卡，并安裝軟件的iSCSI Initiator，就可以通過以太網(wǎng)獲得存儲(chǔ)設(shè)備，遠(yuǎn)端的服務(wù)器也能通過IP網(wǎng)絡(luò)直接接入IX5000存儲(chǔ)系統(tǒng)。主流的操作系統(tǒng)，如AIXHP-UXSolarisLinuxWindows等都支持千兆網(wǎng)卡加軟件的iSCSI Initiator的實(shí)現(xiàn)方式。對(duì)于那些對(duì)于CPU負(fù)荷比較重的服務(wù)器，可以安裝通過iSCSI的HBA卡的方式連接到系統(tǒng)，將部分存儲(chǔ)運(yùn)算交給HBA卡完成，從而減輕主機(jī)CPU的負(fù)荷。

IP SAN支持如HACMP、True Cluster、MSCS等主流軟件實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備，支持?jǐn)?shù)據(jù)庫的集群，保證業(yè)務(wù)的高可用性。

四、方案特性

由于充分利用了IP技術(shù)的高性能、低成本、標(biāo)準(zhǔn)化的特性，使得IP SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)大大超越了傳統(tǒng)存儲(chǔ)產(chǎn)品的各種結(jié)構(gòu)局限和應(yīng)用困境，在校園數(shù)據(jù)中心應(yīng)用上體現(xiàn)出卓然超群的特性：

1.成熟標(biāo)準(zhǔn)，高可靠

IP技術(shù)是迄今為止IT世界中應(yīng)用最廣泛、支持最普遍、成本最低、成熟度最高的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。因此，IP SAN先天具備了IP技術(shù)成熟、通用的特征，在設(shè)計(jì)上充分運(yùn)用了控制器負(fù)載均衡、IRF存儲(chǔ)交換平臺(tái)、基于IP的網(wǎng)絡(luò)鏡像、2+1高功率冗余UPS等產(chǎn)品和技術(shù)，完全克服了傳統(tǒng)存儲(chǔ)產(chǎn)品磁盤、電源、控制器三大主要故障源容錯(cuò)設(shè)計(jì)不足的缺陷，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。此外，IP技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)性徹底消除了用戶采購傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)帶來的兼容性和集成管理問題，帶來了靈活、方便、標(biāo)準(zhǔn)化和低成本的系統(tǒng)部署和管理體驗(yàn)。

2.接入成本低

采用以太網(wǎng)卡和IP SAN交換機(jī)的接入成本遠(yuǎn)低于FC的接入成本。

3.結(jié)構(gòu)開放，無限擴(kuò)展

基于IP的存儲(chǔ)交換平臺(tái)打開了存儲(chǔ)功能和性能擴(kuò)展的大門，使數(shù)據(jù)的流動(dòng)和管理不再受到傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)僵化結(jié)構(gòu)的制約，無論從性能、功能、容量上都獲得了近乎無限的擴(kuò)展能力。

超群的擴(kuò)展能力，使“保護(hù)用戶投資”真正成為一個(gè)堅(jiān)實(shí)的承諾，讓“按需使用”成為現(xiàn)實(shí)。用戶完全可以根據(jù)最迫切的需求購買產(chǎn)品，并隨著業(yè)務(wù)發(fā)展的要求不斷地、持續(xù)地?cái)U(kuò)展下去，不再擔(dān)心標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)、更換和過時(shí)。

4.集成各種數(shù)據(jù)保護(hù)方式

IP存儲(chǔ)平臺(tái)能夠和備份軟件配合使用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的保護(hù)。并且通過存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)置的快照、基于塊增量的復(fù)制軟件、多時(shí)間點(diǎn)軟件等功能，實(shí)現(xiàn)連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)、災(zāi)難恢復(fù)、系統(tǒng)保護(hù)和恢復(fù)等功能。

5.使用簡(jiǎn)單，易于管理

完全基于設(shè)備和系統(tǒng)可視化、IP標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行管理。只要具備基礎(chǔ)IP網(wǎng)絡(luò)管理知識(shí)的人員，幾乎可以無需培訓(xùn)即可掌握存儲(chǔ)設(shè)備的管理和維護(hù)。

五、結(jié)束語

作為存儲(chǔ)市場(chǎng)未來的發(fā)展趨勢(shì)之一，IP存儲(chǔ)采用開放的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議構(gòu)建可靠的解決方案，徹底克服了FC存儲(chǔ)封閉、管理困難、后續(xù)升級(jí)服務(wù)費(fèi)用昂貴等不足，具有低成本、高性能、易管理、可靠且擴(kuò)展性好等特點(diǎn)，受到了越來越多用戶的青睞。目前國(guó)內(nèi)許多信息部門和高等院校都采用了IP存儲(chǔ)系統(tǒng)建設(shè)信息共享平臺(tái)，IP存儲(chǔ)正在迎來廣闊的發(fā)展空間。

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