SAN架構(gòu)存儲解決方案

1、第一章：概述數(shù)字圖書館的概念，從開始流行到現(xiàn)在不是10年左右的時間，在國內(nèi)成為圖書館界，IT業(yè)乃至整個社會的熱點和焦點不過是近年來的事。 美國人在90年代初提出這個概念是為了高速寬帶互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用準(zhǔn)備。 因此，數(shù)字圖書館作為推進(jìn)多媒體大容量數(shù)字信息組織和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用問題各方面研究的技術(shù)領(lǐng)域被納入美國的信息高速公路計劃NII。 同樣，國內(nèi)數(shù)字圖書館研究界也傾向于將數(shù)字圖書館視為IT技術(shù)應(yīng)用的子集。 我認(rèn)為與圖書館的關(guān)系實際上并不如名詞的使用所示那樣密切。但是，將數(shù)字庫這個詞翻譯成“數(shù)字圖書館”而不是“數(shù)字庫”這一偶然的事實，給圖書館界帶來了很多機會，將圖書館未來的發(fā)展與數(shù)字圖書館技術(shù)的發(fā)展密切結(jié)合，將

2、圖書館界多年的自動化、電子化方面的努力數(shù)字化達(dá)成這一點，不僅確立了圖書館界在數(shù)字圖書館技術(shù)和理論研究中的主導(dǎo)地位，也為數(shù)字圖書館技術(shù)的發(fā)展提供了深厚的應(yīng)用和需求基礎(chǔ)。傳統(tǒng)圖書館最重要的作用是收藏，根據(jù)收藏的圖書資料的保存和組織為讀者提供各種各樣的服務(wù)。 媒體是信息傳播的載體。 傳統(tǒng)媒體有圖書、報紙、雜志、發(fā)票、文件、廣播、電視等。 傳統(tǒng)的紙作為信息媒體有很大的浪費。 以書為例，數(shù)千本書經(jīng)過印刷、儲藏、運輸、批發(fā)、銷售等環(huán)節(jié)到達(dá)讀者面前。 這不僅成本大，而且浪費資源，環(huán)節(jié)多，流通不方便，大量堆積的紙張難以管理和保存，信息無法檢索和檢索，進(jìn)而導(dǎo)致信息的附加價值談不上?；ヂ?lián)網(wǎng)改變了信息的發(fā)布方法。

3、大量信息可以以低廉的傳輸成本傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中，并且用戶能夠選擇性地獲取和使用必要的內(nèi)容。 電子化的信息數(shù)據(jù)不僅節(jié)約了傳播成本，還加快了信息的附加價值，因此信息資料的數(shù)字化成為未來信息社會的基本需求。 數(shù)字媒體是媒體信息的電子化表現(xiàn)形式，雖然可以用相同的文字、語音、圖像等信息代替?zhèn)鹘y(tǒng)媒體，但容易管理、查詢、讀書，可以通過現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實現(xiàn)傳播和安全保護(hù)。 數(shù)字圖書館是電子化的信息倉庫，可以存儲大量的各種形式的信息，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)簡單地訪問，獲得包括多媒體在內(nèi)的各種信息，該信息的存儲與用戶的訪問不受地區(qū)限制。 隨著信息技術(shù)的發(fā)展，需要記憶和傳播的信息量越來越大，信息的種類和形式越來越豐富。 數(shù)字圖書

4、館在高速校園寬帶網(wǎng)上運行，是一組可以跨庫檢索的大量數(shù)字信息庫，用于收集有價值的圖像、文本、語音、視頻、視頻、軟件和科學(xué)數(shù)據(jù)等多媒體信息，并進(jìn)行數(shù)字加工、存儲和管理這些應(yīng)用程序肯定需要高可用性、高可靠性和大容量，而且還需要低成本、易于安裝和管理的存儲系統(tǒng)。第二章用戶的現(xiàn)狀和需求分析2.1用戶現(xiàn)狀數(shù)字圖書館經(jīng)過幾年前的建設(shè)，建立了一個可以在互聯(lián)網(wǎng)上提供數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)查詢、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)等多種應(yīng)用功能的大容量數(shù)據(jù)中心。 但是，隨著讀者人數(shù)突破一百萬，資料數(shù)據(jù)也在增加，大容量、安全高效的存儲設(shè)施變得重要起來。 圖書館的傳統(tǒng)存儲設(shè)施顯然不能滿足這些需要。 為了滿足未來數(shù)字圖書館的需要，圖書館開始大幅度增加存

5、儲設(shè)備的容量，考慮到圖書館當(dāng)前的存儲容量和未來五年數(shù)字資源的增長趨勢和應(yīng)用需求，此次擴大的總存儲容量定位在5TB級， 這些容量主要包括館藏資源的數(shù)字化全文存儲、多媒體資源存儲、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、郵件服務(wù)、視頻點播和其他數(shù)字資源和服務(wù)。數(shù)字圖書館的預(yù)約管理系統(tǒng)、預(yù)約數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和WEB數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為在線事務(wù)處理系統(tǒng)，要求一天24小時、每周7天不間斷運轉(zhuǎn)。 像借用系統(tǒng)一樣，中斷的話，結(jié)果是無法想象的，絕對不允許數(shù)據(jù)丟失。 在系統(tǒng)的日常運行中，糾正錯誤的數(shù)據(jù)、更新數(shù)據(jù)的工作很多，需要維護(hù)人員的參與。 系統(tǒng)維護(hù)性差的話，維護(hù)人員必然會忙于日常應(yīng)對，負(fù)擔(dān)加重。2.2需求分析系統(tǒng)分析的應(yīng)用所謂數(shù)字圖書館，就是在互聯(lián)

6、網(wǎng)上建立網(wǎng)站，使互聯(lián)網(wǎng)用戶可以訪問圖書館的web服務(wù)器，通過館內(nèi)TRS (全文檢索系統(tǒng))鏈接到各文件服務(wù)器，從而在互聯(lián)網(wǎng)上檢索和閱覽圖書館文獻(xiàn)等資料但是，隨著圖書館圖書的收藏量大幅增加，現(xiàn)有的文件管理器的儲藏量有限。 圖書館需要經(jīng)濟高效的數(shù)據(jù)存儲，這是當(dāng)前數(shù)字圖書館建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急?，F(xiàn)在大多數(shù)數(shù)字圖書館的軟件由Web服務(wù)器、數(shù)字圖書資料、圖書檢索系統(tǒng)三部分組成，其中需求最大的是數(shù)字圖書資料的部分。 傳統(tǒng)的存儲方式，例如將數(shù)字書籍中的數(shù)據(jù)存儲到磁盤陣列上，會增加存儲成本，使存儲無法集中，從而導(dǎo)致無法進(jìn)行合理的管理。 SAN是目前增長最快的存儲方式之一，以其特有的管理容易、安全性高、易于擴展等特點，

7、已成為圖書館數(shù)字圖書資源存儲的最佳方案之一。在預(yù)約系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等系統(tǒng)中，應(yīng)用、數(shù)據(jù)、系統(tǒng)的高可用性建設(shè)也是必不可少的，在高可用性系統(tǒng)中，我們可以通過定期備份可以通過雙熱多集群方式實現(xiàn)的數(shù)據(jù)高可用性應(yīng)用數(shù)據(jù)來解決。數(shù)字圖書館的內(nèi)容分析數(shù)字圖書館顯然不僅僅是書，還會整合音頻、視頻、多媒體等各種形式的媒體資源，創(chuàng)造前所未有的讀書新空間。 例如，讀者在數(shù)字圖書館尋找紅樓夢，除了圖書出借狀態(tài)外，還能閱讀數(shù)字圖書、紅樓夢音樂、紅樓夢電視劇等。這樣，豐富的媒體資源最適合存儲在光纖盤陣列中。 光纖光盤陣列已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于多媒體應(yīng)用環(huán)境中，例如電視臺的非線性編輯、小區(qū)電影請求等系統(tǒng)。 光纖磁盤陣列可以提供高連續(xù)

8、帶寬，即使用戶數(shù)量多，也可以提供高數(shù)據(jù)傳輸帶寬。技術(shù)分析我們建議客戶階段性地建設(shè)數(shù)字圖書館. 這是基于數(shù)字圖書館的建設(shè)模式和充分保護(hù)客戶投資的角度來考慮的。 從IT行業(yè)的發(fā)展趨勢來看，SATA技術(shù)作為最新技術(shù)已成為市場的主流，SATA存儲介質(zhì)具有可靠性高、速度快、價格便宜等特征，可以保護(hù)用戶的投資。 因此，推薦以FC-SATA磁盤陣列為中心的SAN網(wǎng)絡(luò)。第三章整體方案的說明3.1方案設(shè)計原則和目的3.1.1方案設(shè)計原則整體解決方案在充分理解客戶的需求的基礎(chǔ)上，首先以滿足應(yīng)用程序的需求為重點，以節(jié)約投資為出發(fā)點進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計。 在進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃時，程序盡量全面理解具體的應(yīng)用程序，在滿足用戶的基本需求

9、的基礎(chǔ)上，重點考慮了系統(tǒng)的安全性、可擴展性、通用性，或者維護(hù)性和系統(tǒng)的高性能。 同時，本方案在推薦產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，盡可能地采用先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品，同時保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性，采用成熟還在發(fā)展的產(chǎn)品和技術(shù)，保證未來的系統(tǒng)維護(hù)的可行性。 基本上，提出的產(chǎn)品有類似的應(yīng)用實例，盡量避免未知的產(chǎn)品問題，降低實施的難度。具體表現(xiàn)如下：維護(hù)性：系統(tǒng)維護(hù)和管理設(shè)計應(yīng)遵循高效、安全、簡單、方便的原則可靠性：充分考慮到提供安全可靠的技術(shù)和管理方式，系統(tǒng)必須保證其工作的可靠性和穩(wěn)定性，保證多年不間斷運行易用性：系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)遵循簡單的原則，系統(tǒng)管理簡單易懂，明確，用戶易用效率：系統(tǒng)在合理的性價比下，至少應(yīng)該滿足系統(tǒng)性能的需要安全

10、性：系統(tǒng)在技術(shù)和管理方面要確保系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的安全可擴展性：計劃需要卓越的可擴展性和投資保護(hù)功能。3.1.2方案設(shè)計目的*可集中存儲高達(dá)6TB的數(shù)據(jù)，并具有足夠的可擴展性*實現(xiàn)重要數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的分離24小時系統(tǒng)的高可用性，以實現(xiàn)關(guān)鍵應(yīng)用程序或數(shù)據(jù)庫服務(wù)器3.2整體設(shè)計方案3.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，除WEB服務(wù)器以外的所有服務(wù)器都經(jīng)由兩個Brocade Silk Worm3200光纖交換機連接到一個NetStor DA7520F磁盤陣列，操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序系統(tǒng)或服務(wù)器的本地重要數(shù)據(jù)存儲在磁盤陣列上，Rose HA通過為保留和保留數(shù)據(jù)庫和WEB數(shù)據(jù)庫建立兩個單或兩個高可用性系統(tǒng)，實現(xiàn)了應(yīng)用程序的持久

11、性。 在一臺服務(wù)器癱瘓后，另一臺服務(wù)器繼承該應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)，切換時間為40秒左右。此外，您還可以安裝Veritas BackupExec(BEWS )備份軟件，以通過網(wǎng)絡(luò)將所有服務(wù)器上的數(shù)據(jù)定期備份到磁盤陣列或磁帶庫。 如果服務(wù)器上的數(shù)據(jù)丟失，可以使用Veritas BEWS軟件從磁盤陣列或磁帶庫中恢復(fù)數(shù)據(jù)，將丟失降到最低。此設(shè)計方案提供數(shù)據(jù)的集中、可靠的存儲、關(guān)鍵系統(tǒng)的高可用性和數(shù)據(jù)的集中備份。3.2.2系統(tǒng)采用的產(chǎn)品美國ROSE數(shù)據(jù)公司ROSE HA FOR WindowsNT/2000/2003容錯軟件NetStor DA7520F光纖磁盤陣列系統(tǒng)NetStor DA7500F光纖陣列擴

12、展盤柜SATA硬盤驅(qū)動器Brocade SilkWorm3200光纖交換機Qlogic 2310F光纖卡光纖電纜SFP3.2.3系統(tǒng)的說明如圖所示，在每臺服務(wù)器上配置兩張光纖卡，并通過Brocade 3200光纖交換機連接一個NetStor DA7520F磁盤陣列。 NetStor DA7520F光纖陣列提供6個光纖通道，可以同時連接到4臺服務(wù)器。 使用300GB硬盤，一個陣列的最大容量為4800GB，連接到DA7500F光纖擴展盤柜，連接多達(dá)124個SATA硬盤，提供高達(dá)37TB的原始容量。系統(tǒng)以WIN2000為平臺，以NetStor DA磁盤陣列和ROSE HA軟件為核心，常用數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)

13、數(shù)據(jù)存儲在DA磁盤陣列上，兩臺服務(wù)器包含本地系統(tǒng)文件和ROSE HA軟件系統(tǒng)啟動后： Rose HA首先啟動HA manager管理器，然后啟動監(jiān)視和管理系統(tǒng)服務(wù)所需的服務(wù)和代理。 HA代理通過RS232或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)適配器監(jiān)視、監(jiān)視、診斷和管理硬件、軟件服務(wù)。ROSE HA代理監(jiān)視服務(wù)或硬件故障，如果在執(zhí)行了用戶能夠設(shè)置的適當(dāng)操作后仍未成功，則開始切換服務(wù)。 將IP移動到具有相同用戶名的另一臺Standby服務(wù)器上，將DA磁盤陣列中的數(shù)據(jù)庫從主服務(wù)器切換到從屬服務(wù)器，并恢復(fù)所有服務(wù)功能。 完成整體切換，平均時間為40秒，并且系統(tǒng)再次進(jìn)入初始狀態(tài)。本設(shè)計方案提供數(shù)據(jù)集中可靠的存儲，重要系統(tǒng)的高可用

14、性。3.2.4 ROSE HA高可用性系統(tǒng)方案的特征支持Solaris、Linux、SCO和Windows NT/2000/2003等主流平臺。支持?jǐn)?shù)據(jù)庫代理，如Oracle、Sybase、Informix、SQL、Lotus和IIS。將兩臺主機構(gòu)建為互冗馀、負(fù)載均衡的高可用性主機集群，同時支持主服務(wù)器和待機服務(wù)器(Active/Standby )的運行。如果其中一臺活動服務(wù)器癱瘓，其IP地址、服務(wù)器名稱和運行的作業(yè)將自動遷移到另一臺服務(wù)器，客戶端軟件無需重新配置，只要連接到原始的IP地址和服務(wù)器名稱就可以繼續(xù)工作。采用可靠的錯誤檢測和故障恢復(fù)機制，縮短系統(tǒng)停機時間，防止錯誤，提供故障警告?？?/p>

15、以設(shè)定故障診斷后的自動或手動恢復(fù)(Switch Back )。安裝時不需要更改操作系統(tǒng)核心、更改應(yīng)用程序，也不需要特殊硬件。因為對硬件結(jié)構(gòu)的要求不高，所以服務(wù)器可以采用不同的結(jié)構(gòu)或不同的結(jié)構(gòu)。提供基于GUI的監(jiān)視中心，管理員可以查看ROSE HA的狀態(tài)、檢查錯誤消息和警告、修改系統(tǒng)參數(shù)，以及從遠(yuǎn)程工作站管理ROSE HA系統(tǒng)。系統(tǒng)切換時間短，平均切換時間為40秒，是目前同種軟件中最短的。切換過程不影響應(yīng)用程序(例如，計數(shù)器系統(tǒng))，所以不需要重新啟動或登錄。系統(tǒng)效率高。 因為系統(tǒng)整體的數(shù)據(jù)的讀寫、管理、容錯都是由DA來執(zhí)行的。 另一方面，系統(tǒng)的來自服務(wù)器故障的糾錯處理由HA軟件來執(zhí)行，這兩種處理

16、都是相對獨立的子系統(tǒng)。 雙機的抗故障監(jiān)視路徑是LVD SCSI線路(80M/S )和RS232線路或10/100M的自適應(yīng)nic線路，不占用主機CPU資源和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)帶寬，系統(tǒng)效率高，這在實際應(yīng)用中得到了用戶的好評。3.3集中備份系統(tǒng)解決方案的說明3.3.1數(shù)據(jù)集中備份方案的實現(xiàn)由于用戶環(huán)境基本上是Windows系統(tǒng)，所以我們建議通過Veritas、Leagato、CA等開放備份軟件制造商的考察，選擇Veritas BackupExec集中備份網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)選擇VERITAS的備份管理軟件的原因主要有以下幾點* VERITAS是目前世界上最大的開放式備份管理軟件供應(yīng)商，其備份管理軟件支持當(dāng)前行業(yè)的

17、大部分操作系統(tǒng)平臺*產(chǎn)品系列全面，從個人電腦應(yīng)用程序到ATT、Oracle、Microsoft等最大的企業(yè)應(yīng)用程序，都是VERITAS的用戶與SUN、HP、IBM、DELL、COMPAQ、存儲技術(shù)、ExeByte、Qualstar、軟件制造商Oracle、Microsoft、SYBASE、INFORMIX等硬件設(shè)備制造商合作*有優(yōu)秀的技術(shù)支持。 VERITAS現(xiàn)在在中國有北京、上海、廣州、成都事務(wù)所，有很多產(chǎn)品代理店的廣泛用戶群。具體的備份方案說明：使用NetStor NBSS進(jìn)行備份的服務(wù)器(Backup Master Server )負(fù)責(zé)管理整個備份系統(tǒng)，包括制定備份策略和保存?zhèn)浞輸?shù)據(jù)庫。 將本機數(shù)據(jù)或客戶端數(shù)據(jù)備份到磁盤陣列和磁帶庫上.的數(shù)據(jù)。 此服務(wù)器連接到大容量的磁帶庫，磁帶庫的驅(qū)動器數(shù)量和插槽數(shù)量是根據(jù)備份容量來決定的。 根據(jù)對用戶應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)量的估計，