数字图书馆内存储的数据量非常大,普通的存储方式是绝对不能满足数字图书馆存储之需,在这里,网络存储就有了它的用武之地。
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网络普及使各个企业、高校的信息量迅速增加,为了解决大量信息存储问题,网络存储这个概念被提了出来。网络存储是一种基于网络下的存储技术,这种存储方式具有极其强劲的性能和超强的扩展能力,不但能满足目前存储的需要,并且能够满足未来存储之需。
早在上个世纪末,网络已经慢慢开始普及,众多高校也开始打造属于自己的校园网络,这为网络存储系统的组建和应用打好了坚实的基础。那么校园打造网络存储系统主要应用在哪些方面呢?其实校园组建网络存储系统主要是为了建设校园数字图书馆,数字图书馆的建设是高校组建校园网络不可惑缺的一个项目,它也是评定高校综合实力的一个标准。所谓数字图书馆,实际上是一种基于网络组建的大型系统,学校通过组建网站,让学生访问网站并进入到这个系统中,再运用全文检索系统链接到各个文件服务器上,让学生能够搜索、阅读查找所需要的资料,在网络中实现图书馆式的功能。数字图书馆内包含的文件不仅仅是文字资料,它还包括音频、视频等数据。因此,数字图书馆内存储的数据量非常大,普通的存储方式是绝对不能满足数字图书馆存储之需,在这里,网络存储就有了它的用武之地。
网络存储技术简介
目前,我们最常见的网络存储技术有两种,一种是NAS,一种是SAN。关于这两种网络存储技术谁更有优势,已经有很多人对此进行了深入的研究。无论大家持什么样的观点,但有一点却不会变,网络存储技术的应用要根据应用的具体情况和具体环境来确定。
NAS是Network Attached Storage的简称,也叫网络附加存储。它以“分散存储,集中管理”为原则,不通过服务器进行管理,直接连接到网络中使用。这样就大大降低了系统组建时间,同时也提升了网络共享的效率,并且组建NAS存储系统投入成本比较低。但这种存储方式扩展能力不是太好,并且影响LAN的性能,数据也不够集中,不利于管理。
SAN是Storage Area Network的简称,中文意思为“存储区域网络”。这种存储技术以光纤通道为基础,以一个完整的存储系统直接连接到网络中。SAN存储系统由于采用光纤通道作为基础,我们通常也把SAN存储称为FC SAN,这也是目前SAN存储中最常用的一种方式,它的优势在于扩展能力强,数据传输速度快,数据集中便于管理。而SAN存储的劣势也非常明显,由于采用光纤作为基础,整个系统组建成本非常高,对于一般的企业或校园并不太适合。但近一两年出现了多种不同的光纤存储设备,让一些小型企业也能组建FC SAN存储系统。
当然,这两种存储方式各有各的特点,各有各的缺点。从高性能存储和满足于未来的存储角度考虑,SAN存储无疑占有绝对优势;但从投入成本考虑,NAS存储则占上风。
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从目前组建基于SAN的存储系统来看,其网络结构都大同小异,也就是说SAN存储系统本身是一个比较固定的模式,用户只需要在此基础上选择产品,组建成不同性能的SAN存储系统。下图是SAN存储的基本网络拓扑结构图:
从上图中我们能看出SAN存储系统的组成结构,同样这种方式也适合校园数字图书馆。在上面这套系统中,主要分为三个组成部分,前台服务器、后台存储设备和中间的连接设备。
前台的服务器一般安装的是检索系统和设计的网站等,学生就是通过这些服务器来访问磁盘阵列中的电子书籍以及相关音频和视频文件,因此,前台的服务器性能一定要高,才能满足学生的需求。在这里我们需要清楚两点,一台服务器是绝对不能满足学生访问需要的,当众多学生同时访问服务器时,会造成服务器性能下降,从而使整个数字图书馆性能下降,因此,在服务器不能满足校园学生访问需求时,就需要增加服务器来分担现有服务器的负担。实际上多台服务器组成的SAN存储系统有一个优势,可以实现双机热备份,当一台服务器出现故障时,其他服务器可代替出现故障的服务器,保证校园数字图书馆的正常运行。
磁盘阵列主要是为了存储数字图书馆中的数据,对于它的功能,我们要求不多,只需要支持多种RAID级别和便于管理就可以了。磁盘阵列的重点在存储容量和性能上,当然这也要根据具体的情况而定,后面我们将作详细分析。
FC交换机是连接磁盘阵列和前台服务器的设备,它的选型主要根据磁盘阵列的数量和服务器的数量来决定,而FC交换机的重点在于性能,因为它是数据交换的中转站,FC交换机性能的好与坏将直接影响数字图书馆存储系统的性能。
总的来说,数字图书馆SAN存储系统的核心在存储设备,也就是我们所说的磁盘阵列。当然其他的产品也比较重要。下面我们就来详细了解一下数字图书馆SAN存储系统中的磁盘阵列设备。
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FC SAN存储设备介绍
我们知道SAN存储是一种基于光纤通道下的存储方式,也就是我们通常说的FC SAN。如果要组建一个FC SAN,就必需使用到FC SAN的磁盘阵列,目前市场上最常见的光纤磁盘阵列主要分为FC-FC磁盘阵列、FC-SCSI磁盘阵列和FC-SATA磁盘阵列,它们各有各的优势,下面我们就来看看这些磁盘阵列的具体情况。
FC-FC磁盘阵列与其他两种存储设备相比,在性能上毫无疑问具有绝对的优势,它是一种以光纤通道进行通信,同时采用高性能FC硬盘作为存储空间的存储设备,这种存储设备的数据传输速度十分快,但购买这种存储设备投入的成本也非常大,因此,这种存储设备适合大型校园使用。
FC-SCSI磁盘阵列与FC-FC磁盘阵列相比,在性能上有一定的差距,虽然它也是采用的光纤通道通信,但SCSI硬盘的性能无法与FC硬盘相比,不过SCSI硬盘与FC硬盘的容量基本相同,也就是说如果挂载的硬盘数量相同,它们提供的最大容量也相同,并且FC-SCSI磁盘阵列的价格比FC-FC磁盘阵列要便宜一些。因此,FC-SCSI磁盘阵列比较适合一些大中型高校对数字图书馆性能要求不是太高的用户使用。
FC-SATA磁盘阵列在这三种磁盘阵列中的性能是最差的,这主要是由于FC-SATA磁盘阵列中采用的SATA硬盘性能有限,但单个SATA硬盘的容量比较大,因此,在挂载硬盘数相同的情况下,FC-SATA磁盘阵列提供的存储容量比FC-FC磁盘阵列和FC-SCSI磁盘阵列要大得多,并且FC-SATA磁盘阵列的价格也比其他两种磁盘阵列要便宜。所以,FC-SATA磁盘阵列适合于小型高校使用。
总的来说,这三种磁盘阵列各有各的优势,我们只需要将上图中的磁盘阵列定为上面三种磁盘阵列中的任何一种,就能组建不同性能的数字图书馆。
产品推荐
浪潮英信服务器NL380P
浪潮英信服务器NL380P是浪潮公司推出的一款面向大中企业使用的服务器,它也可作为SAN存储系统中的前台服务器使用。该款服务器支持64位2.8GHz到3.6GHz Intel至强处理器,支持双路,标配一颗3.0GHz至强处理器。它通过8个DIMM插槽能够将内存扩展到惊人的32GB,内存标配为1GB。此款服务器标配一个73GB SCSI硬盘,主板上集成了双通道Ultra 320 SCSI控制器,通过庞大的机箱可安装16个SCSI硬盘。该款服务器提供了6个不同的插槽,在这6个插槽中,还有高性能的PCI-E插槽。它内部还集成了千兆网络控制芯片,为用户提供了两个千兆网络端口。
总的来说,此款服务器的性能比较突出,其扩展能力也非常强,将这款服务器置于SAN存储系统的前台,不但能在现阶段满足校园需要,而且在将来访问量增大的时候,不用另外增加服务器,只需将这台服务器进行升级,就能满足用户需要。
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Brocade SilkWorm 3800 光纤交换机
SilkWorm 3800是一款专门针对SAN存储系统的光纤交换机,该款交换机拥有16个端口,具有1Gbit/sec和2Gbit/sec光纤通道吞吐量,是一款入门级的光纤交换机。它具有World Wide Name(WWN)的硬件强制分区功能,支持MIB,可以通过SSH(Secure Shell)实现Telnet访问,可以通过Brocade WEB TOOLS工具让SAN存储系统的管理更加方便,该款交换机还提供了快速问题诊断功能等。
此款交换机性能比较让人满意, 同时还提供了16个端口,能够满足SAN存储系统的需要。
清华同方 TS F16R1 FC-FC磁盘阵列
TS F16R1是清华同方推出的一款FC-FC磁盘阵列,该产品集成Intel XscaleTM 600MHz RISC存储专用处理器,标配256MB缓存,最大支持512GB缓存。该款磁盘阵列产品外部采用4U机架式机箱,为内部安装硬盘提供了极大方便。此款磁盘阵列最大能够安装16个硬盘,其容量能够达到2.3T,如果采用多个TS F16R1的组合,能为用户提供更大的存储空间。该款磁盘阵列拥有2个2GB/S的光纤主机通道和1个2GB/S的磁盘通道,支持RAID 0,1,3,5,10等RAID级别。
总的来说,此款磁盘阵列的性能还是比较让人满意,不过它支持的RAID级别过少,对于如今高等级的RAID并没有提供支持,因此,此款磁盘阵列的安全性不是非常高,不过这款磁盘阵列的价格比较让人满意。
宝德GS-630 FC-SCSI磁盘阵列
宝德GS-630是一款采用2个2GB光纤信道进行通信的FC-SCSI磁盘阵列,该款磁盘阵列内部集成Intel 80303 RISC 64Bit CPU,标配128MB缓存,最大可扩展到512MB。此款磁盘阵列支持RAID 0,1,,3,5,10级别,采用3U高度19英寸机箱设计,内部提供16个硬盘位,可安装16个SCSI硬盘,在单机情况下容量达到2.3TB,在多台磁盘阵列的组合下能为用户提供更大存储空间。该款磁盘阵列支持8位多字符密码保护,支持RAID状态监控,支持磁盘阵列内部环境监测等多种功能。
总的来说,这款FC-SCSI磁盘阵列的存储容量比较让人满意,两个2GB/S的光纤通道让此款磁盘阵列数据传输能力得到保证,并且该款磁盘阵列还提供了密码保护等多种功能,让这款磁盘阵列在SAN存储中能够胜任存储心脏的角色。
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Adaptec FS4500 FC-SATA磁盘阵列
Adaptec FS4500是全球著名存储厂商纳斯达克推出的一款2U高度FC-SATA磁盘阵列,该款磁盘阵列采用PowerPC 750 667MHz RISC处理器作为核心,内部提供12个硬盘位,可安装12个SATA硬盘,单机情况下最大支持4.8TB的存储空间,如果还需要扩展存储空间,可通过另外的机柜组建子系统,每个子系统可最多安装96个硬盘,其存储容量能达到惊人的38.4TB。此款磁盘阵列支持的RAID级别为RAID 0,1,3,5,10,30,50,能够很好的保护该款磁盘阵列数据的存储。Adaptec FS4500的功能非常丰富,它支持全局热备份,支持在线RAID扩充和分区等多种功能。
总的来说,此款存储设备的性能还是比较让人满意,支持的RAID级别也特别丰富,很好的保护了磁盘阵列中数据的安全。并且这款磁盘阵列支持的存储容量也让人满意,因此,该款磁盘阵列比较适合中小高校SAN存储中使用。
总 结
校园数字图书馆的整个组建主要是根据校园的具体情况来决定,当然这些具体情况包括很多方面,比如高校投入的成本,存储文件的容量,未来的扩展等多个方面。但总的方向不会变,那就是校园数字图书馆的实际需求。
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