校园IP [IP-SAN网络存储技术在校园信息网数据管理中的应用]
时间：2019-03-29 03:15:55 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要： 在分析校园信息网数据管理新特点的基础上，提出使用IP-SAN网络存储技术解决校园信息网数据管理中的数据异构问题，并使用双服务器集群系统实现了网络存储的可靠性，具有重要的应用价值。
关键词： IP-SAN网络存储技术；校园网络数据存储；应用价值
中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）19-0204-02
0 引言
在校园网建设与改造中，海量数据的存取要求自控机房数据中心具有更高的数据吞吐量、更快的I/O传输速率和很高的安全性能。传统的以各自业务子系统服务器为中心的分散式存储系统在管理方式、容量和扩展性以及数据保护方面都已很难支持数据中心急速增长的信息服务需求，而主机服务器和存储设备的分离是当今计算机存储发展的一大趋势。选择合理的存储体系结构，实现校园信息资源的有效融合和共享已至关重要，基于IP的存储区域网络（Storage Area Network 简称SAN）逐渐成为校园管理数据中心的发展方向[1]。
1 校园网络数据存储特点
为了能够更好的发挥校园网数据中心数据管理的作用，为校园用户提供高速、安全的数据信息服务以及海量的存储服务，有必要对于校园网络存储进行需求分析[2]。校园网数据中心作为校园信息化建设中的一个重要组成部分。以现代网络技术为平台，为图书管理、教学科研、后勤保障等工作提供全方位的数据支持。其主要具有以下特点：
1.1 应用系统多，管理难度大 校园网信息化建设，需要集成了学生选课、图书借阅、科研管理、人事管理等多个业务子系统，为了满足不同职能部门业务需求和差异化服务。不同的应用系统需要搭建在相互独立的业务服务器上，并且对操作系统也有不同的要求。因此，在数据中心中往往存在多种异构操作系统和大量的应用服务器，这对日常的管理和维护提出了更高的要求，管理工作量多、难度大。
1.2 数据类型多，存储需求复杂 数据中心为用户提供丰富的后勤保障和科研管理信息。比如：监控录像、师生管理、图书馆、一卡通与金融消费系统等，这些信息已不仅仅局限于以文本形式来传播，更多的是以文本、图形、图像、音视频等不同形式来展现。在数据中心应用中，存在着多种多样的数据类型，并且不同数据类型的保存周期不同，如图像监控录像要求至少半年，一卡通消费数据保持一年，图书借阅信息基本永久保存等。这些数据在实际应用中具有I/O请求频繁、响应要求快、系统可靠性要求高等特点．因此在应用上对数据存储容量、数据传输速度等方面有较高的要求。
1.3 系统用户多、访问量大 应用于校园正常业务开展的数据中心，需要同时为学校各单位、各部门服务，每天都有大量的用户访问数据中心的信息资源，这对数据中心的存储系统是一个严峻的考验：一方面，频繁的数据访问要求存储系统要有较快的响应速度和存取速度；另一方面，需要有足够的带宽保证大容量的数据流能够稳定的传输。综上可知，存储系统的性能和构架都是影响数据中心良好运行的重要因素。
2 校园网络数据存储要求
校园网络建设由于集成应用系统多、数据类型复杂、用户多的特点，决定了建设过程中，在数据中心络存储系统需要满足一些基本要求：
2.1 提供集中存储的平台 传统的校园信息网建设中分散独立存储存在两点不足：首先，对数据存储的管理必须通过对单独的服务器来进行，造成存储管理上的复杂性增大，牵扯学校管理精力；其次，不易实现校园数据存储空间的共享，无法充分利用已有的存储空间，造成资源的浪费。这些不足对于校园信息化系统建设集成特性显得更加突出，而集中的数据存储为所有业务应用系统提供统一的存储服务，既简化了存储的管理，又实现了存储空间的共享。
2.2 提供海量的存储空间 存储容量的大小是校园信息网存储设计的重点。对于校园信息网建设，数据的存储容量和周期明显提升，如图像监控录像、各类监控、能源管理、安防、一卡通等数据总容量超过几个TB，并且每天的数据量更新也多达几百个GB容量。以视频为代表的非结构化数据在校园信息网系统中使用的比重逐渐增加，大容量的非结构化数据极大的提高了数据中心对于海量存储的需求，海量存储空间、灵活的扩展方式都以成为数据中心存储系统的必要组成[2]。
2.3 具备快速的数据共享和高速交换能力 数据中心用户众多，I/O请求特别是结构化数据的请求频繁，要求存储系统必须有快速的响应速度，因此，存储系统高性能的I/O处理能力、充足的内部带宽是数据中心存储系统高效运行的保障。
2.4 实现了数据的快速备份 数据备份对于大型存储设备来说是非常必要的，由于重要的数据都在存储设备中，数据丢失会造成不可估量的损失。所以在数据库的应用中，数据备份是非常必要的日常维护工作。
3 基于IP-SAN架构存储系统的技术实现
IP-SAN是一项将利用IP网络将存储设备、连接设备和接口集成从而形成一个高速网络存储的技术。SAN一般以光纤通道技术为基础，由服务器、存储设备（磁盘阵列、磁带机等）、交换机（或集线器）及光纤通道连接而成，可以把一个或多个系统连接到存储设备和子系统[3]。校园网络的应用特点和不断发展的存储需求，IP-SAN存储区域网络技术是校园系统存储解决方案的理想选择。
3.1 IP-SAN 存储系统架构 存储系统基本架构分为三层，底层为存储池，由多套磁盘阵列组成，每套磁盘阵列含1台主控机和多个磁盘扩展柜；中间层为数据链路层，由万兆通道交换机负责存储网络的联通，为主机和存储设备之间提供了Gigabitls的高速互联，数据读写层由（I/O层）服务器对磁盘阵列进行读写操作和应用服务，由于存储系统是基于万兆的传输链路，所以需在每台数据库服务上加装万兆网卡来实现服务器与存储系统传输速率统一[4]。
