導(dǎo)語：如何才能寫好一篇網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：IP存儲 SAN 塊級存儲 光纖通道 TCP/IP FCIP iSCSI iFCP FC IP架構(gòu) IP SAN

1 IP技術(shù)介紹

IP存儲涉及到了一系列的技術(shù)，它可以使塊級存儲的數(shù)據(jù)在基于IP的網(wǎng)路中傳輸，這里面有兩個技術(shù)需要闡明：IP技術(shù)的利用和塊級存儲。網(wǎng)絡(luò)中塊級存儲的數(shù)據(jù)傳輸不是新技術(shù)，今天的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN即便采用是光纖通道FC技術(shù)業(yè)仍舊如此。然而，新的IP存儲協(xié)議則可將多個SAN通過IP如以太網(wǎng)的結(jié)構(gòu)建立起來，并且完全互聯(lián)。通用互聯(lián)網(wǎng)文件系統(tǒng)CIFS和網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS是將文件級的請求發(fā)送到擁有這些文件系統(tǒng)的服務(wù)器上，這些請求得到那些文件服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)存儲NAS設(shè)備的響應(yīng)，并發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上的主機。

2 IP存儲適應(yīng)不斷增長的網(wǎng)絡(luò)需求

今天，IP已經(jīng)成為穩(wěn)固的且重要的通用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，IP存儲自然成為最能適應(yīng)日益增長的網(wǎng)絡(luò)存儲需求的技術(shù)。

2.1 日益增長的網(wǎng)絡(luò)存儲 國際數(shù)據(jù)協(xié)會IDC預(yù)計在2008年以后，存儲容量將每年增長85％，這一增長表明：重要數(shù)據(jù)在不斷增長，而對存儲資源的管理越來越難。因此，各個公司都在致力于開發(fā)基于SAN的網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，用于存儲、訪問、保護和管理關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)。實事上，IDC預(yù)測到2009年，全球92％的存儲將實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。

2.2 IP是早已應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議 與其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相比，在全球范偉內(nèi)關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用中，IP得到了更為廣泛的認可，在以太網(wǎng)環(huán)境中，IP技術(shù)也是較為經(jīng)濟實用的。得益于IP技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及其低廉的價格，很多信息專家都致力于IP技術(shù)的應(yīng)用，使得IP技術(shù)的開發(fā)擁有更廣更扎實的基礎(chǔ)。IP的這種質(zhì)量服務(wù)體系、鏈接優(yōu)先技術(shù)和安全機制推動了其技術(shù)的快速發(fā)展和開發(fā)的不斷擴大。

2.3 IP存儲是IP技術(shù)的下一個階段 在早期的IP技術(shù)開發(fā)中，多是IP構(gòu)架在所有事情上，像Ethernet、Token Ring、ATM等，而今天的視頻、聲音，以及塊級存儲技術(shù)則都是基于IP進行傳輸?shù)?，形成了一切?gòu)架在IP上的態(tài)勢。

3 IP存儲的標準過程

目前IETF開發(fā)的三種IP存儲壓縮協(xié)議：iSCSI、基于TCP/IP的光纖通道FCIP和互聯(lián)網(wǎng)光纖通道協(xié)議iFCP。

3.1 iSCSI通過IP方式傳輸SCSI指令 將來iSCSI可提供必要的映射，通過IP傳輸SCSI指令就像今天的光纖通道可以傳輸SCSI指令一樣。iSCSI是為主機到存儲設(shè)備的端到端連接而設(shè)計的，類似于光纖通道的SAN構(gòu)架，iSCSI技術(shù)包括可使主機到兼容的存儲設(shè)備之間通過IP交換機進行通訊。而驅(qū)動器仍可以使用真正的SCSI驅(qū)動器，因為iSCSI并不等同于今天的硬盤連接技術(shù)。

3.2 FCIP光纖通道SAN環(huán)境的互聯(lián) 就像iSCSI協(xié)議將SCSI指令壓縮為IP包一樣，F(xiàn)CIP協(xié)議將光纖通道指令壓縮為IP包，F(xiàn)CIP協(xié)議允許獨立的SAN環(huán)境通過IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)在一起。每個SAN采用標準FC尋址，在FCIP的端點之間建立IP隧道或網(wǎng)關(guān)，一旦隧道建立，擴展的FC設(shè)備將被視為標準的FC設(shè)備，并予以FC尋址。典型的應(yīng)用是在一個FCIP端點上連接兩個或更多架構(gòu)在標準IP網(wǎng)絡(luò)之上的FC交換機，通過內(nèi)部交換鏈路與先前的SAN光纖環(huán)路相結(jié)合。

3.3 IFCP具有不同的尋址模式 在最新的IP存儲協(xié)議中，iFCP介于前面介紹的兩種協(xié)議之間，如同F(xiàn)CIP一樣，iFCP將FC幀壓縮，采用通用FC壓縮格式，通過IP架構(gòu)進行傳輸，與前兩種協(xié)議的主要區(qū)別在尋址模式。FCIP協(xié)議是在兩個SAN之間通過以太網(wǎng)建立點到點的隧道，構(gòu)成一個統(tǒng)一的SAN環(huán)境。與之相對應(yīng)的是iFCP在FC和IP之間建立網(wǎng)關(guān)到網(wǎng)關(guān)的連接是FC幀可以路由到正確的目的地址。與FCIP協(xié)議尋址方式不同的是目前的iFCP尋址模式是它可以允許每一個互聯(lián)的SAN都擁有獨立的命名空間。 4 IP存儲的尋址

IP存儲是一個新興的技術(shù)，盡管其標準早已建立且應(yīng)用，但將其真正廣泛應(yīng)用到存儲環(huán)境中還需要解決幾個關(guān)鍵技術(shù)點。

4.1 TCP負載空閑 由于IP無法確保提交到對方，而將TCP作為底層傳輸?shù)娜NIP存儲協(xié)議則需要再擁擠的、遠距離的IP空間中確保傳輸?shù)目煽啃裕捎贗P包可以打亂次序傳送，因此，TCP層需要重新修正次序，以提交到上一層的協(xié)議中，如SCSI。TCP完成這一任務(wù)的典型操作是使用重調(diào)順序緩沖器，將數(shù)據(jù)包的順序完全整理為正確方式，完成這一操作后，TCP層將數(shù)據(jù)發(fā)送到下一層。

4.2 價格性能比 盡管IP技術(shù)很有可能得以應(yīng)用，但如果對性能較為看重的話，不推薦使用標準的以太網(wǎng)卡。如前所述，TOE可以減少服務(wù)器的處理負載，但由于TOE設(shè)備較新，其硬件成本及復(fù)雜程序都比標準網(wǎng)卡更高。其廣泛應(yīng)用可能會由于價格性能比過高而受阻。像那些增強的iHBA都需要進一步改進，已達到FC技術(shù)的水平。

4.3 安全性 當存儲設(shè)備通過IP架構(gòu)進行遠距離連接時，安全性變得愈加重要。生產(chǎn)廠家必須明確產(chǎn)品的安全級別，并確保其安全性。在IP存儲產(chǎn)品廣泛應(yīng)用之前，這一問題時IETF需要解決的。

4.4 互聯(lián)性 基于IP的技術(shù)并沒有被所有廠家共同使用，雖然這個協(xié)議的標準早已被公布，但并不能保證廠家和廠家使用相同的協(xié)議或技術(shù)。為了保證這些產(chǎn)品能夠互相配合得更好，必須保證廠家之間采用相同的協(xié)議，使各廠家產(chǎn)品具有良好的互聯(lián)性。

5 IP存儲的應(yīng)用現(xiàn)狀

IP存儲解決方案會慢慢的被采用，其技術(shù)的應(yīng)用可能會經(jīng)歷三個發(fā)展階段。

5.1 階段一：SAN擴展器 隨著SAN技術(shù)在全球的開發(fā)，越來越需要長距離的SAN連接技術(shù)。IP存儲技術(shù)定位于將多種設(shè)備緊密連接，就像一個大企業(yè)多個站點間的數(shù)據(jù)共享，以及遠程數(shù)據(jù)鏡像。這種技術(shù)是利用FC到IP的橋接或路由器，將兩個遠程的SAN通過IP架構(gòu)互聯(lián)，雖然iSCSI設(shè)備可以實現(xiàn)以上技術(shù)，但是FCIP和iFCP對于此類應(yīng)用更為適合，因為他們采用的是光纖通道協(xié)議FCP。

5.2 階段二：有限區(qū)域IP存儲 在第二個階段中的IP存儲的開發(fā)主要集中在小型的低成本的產(chǎn)品，目前還沒有真正意義的全球SAN環(huán)境，隨之而來的技術(shù)是有限區(qū)域的、基于IP的SAN連接技術(shù)?？赡軙霈F(xiàn)類似于可安裝到NAS設(shè)備中的iSCSI卡，因為這種技術(shù)和需求可使TOE設(shè)備彌補NAS技術(shù)的解決方案。

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關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)存儲；NAS；FC SAN；IP SAN

中圖分類號：TN914 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2012）09-0-02

引言

回顧計算機技術(shù)的發(fā)展歷程，不難發(fā)現(xiàn)計算機核心技術(shù)主要有三次大的遷移，計算機發(fā)明初期由于主要用于科學計算，因此中央處理器CPU的計算能力是研究的核心技術(shù)；隨后計算機網(wǎng)絡(luò)大面積應(yīng)用，使計算機通信成為耗費時間最多的事件，因此如何提高網(wǎng)絡(luò)帶寬的技術(shù)成為熱點；現(xiàn)今，計算機的主要應(yīng)用模式己轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)的存儲和訪問，存儲技術(shù)業(yè)已成為計算機核心熱點技術(shù)。

受機械部件自身性能的限制，磁盤存儲設(shè)備數(shù)據(jù)訪問時間平均每年只提高7%～10%，而數(shù)據(jù)傳輸率也只是以每年提高20%的速度發(fā)展。根據(jù)摩爾定律，計算機中央處理器和內(nèi)存以平均每18個月增長一倍的速度發(fā)展。根據(jù)吉爾德定律，網(wǎng)絡(luò)帶寬以每6個月增長一倍的速度發(fā)展。很顯然處理器、網(wǎng)絡(luò)帶寬和磁盤IO之間的性能差距越來越大，而計算機系統(tǒng)性能的提高受限于系統(tǒng)中最慢的部件。因此，數(shù)據(jù)的存取速度己經(jīng)成嚴重影響計算機系統(tǒng)的性能。傳統(tǒng)的存儲技術(shù)難以解決這一問題，采用新的存儲技術(shù)，提高數(shù)據(jù)存儲的I/O性能的需求越來越迫切。

一、直接附加存儲（Direct Attached Storage， DAS）

直接附加存儲是傳統(tǒng)的存儲模式，以服務(wù)器為中心的存儲結(jié)構(gòu)，將存儲設(shè)備通過傳統(tǒng)的I/O總線、SCSI接口或光纖通道直接接駁到服務(wù)器上使用，數(shù)據(jù)的讀寫、存儲直接發(fā)送到存儲設(shè)備端。DAS不帶操作系統(tǒng)，所有的輸入輸出操作都要通過服務(wù)器實現(xiàn)。如果需要訪問存儲器上的數(shù)據(jù)，必須先給文件服務(wù)器發(fā)送請求信息。

DAS的主要優(yōu)點是特別適合地理上分散分布的服務(wù)器環(huán)境和存儲系統(tǒng)必須直連到應(yīng)用服務(wù)器上的場合。

DAS的不足一是安裝、調(diào)試比較煩瑣，也沒有獨立的存儲操作系統(tǒng)，易造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓；二是因DAS采用異地備份，所以備份操作復(fù)雜；三是雖然DAS依靠雙服務(wù)器實現(xiàn)雙機容錯功能，但若兩臺服務(wù)器同時出故障，則無法進行正常數(shù)據(jù)存儲。

二、網(wǎng)絡(luò)附加存儲（Network Attached Storage， NAS）

網(wǎng)絡(luò)附加存儲是提供文件級服務(wù)的存儲設(shè)備，通過標準的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)連接到一組計算機上，通過網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（NFS）或者基于I P網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)文件協(xié)議等標準的協(xié)議提供文件級的數(shù)據(jù)訪問。NAS實際是一種帶有網(wǎng)絡(luò)文件瘦服務(wù)器的存儲設(shè)備。

NAS是以存儲設(shè)備為中心，采用可伸縮的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，通過具有高傳輸速率的光通道的直接連接方式，提供SAN內(nèi)部任意節(jié)點之間的多路可選擇的數(shù)據(jù)交換，并且將數(shù)據(jù)存儲管理集中在相對獨立的存儲區(qū)域網(wǎng)內(nèi)。

NAS 的優(yōu)點：一是易于安裝的即插即用性。NAS內(nèi)置了網(wǎng)卡，通過交換機直接連接到網(wǎng)絡(luò)中，基本上不需特別設(shè)置就可支持多個計算機平臺使用；二是極易部署性。NAS 設(shè)備可放置于任何地方，只通過網(wǎng)絡(luò)連接，用戶可直接在網(wǎng)絡(luò)上存取數(shù)據(jù)。這既減輕了應(yīng)用服務(wù)器的系統(tǒng)開銷，又顯著改善了網(wǎng)絡(luò)性能；三是安全性高。NAS通常將操作系統(tǒng)駐留在主板芯片內(nèi)，大大提高了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和病毒防犯能力；四是擴充方便。NAS 設(shè)備本身內(nèi)置了多個 I/O 接口，使擴充其存儲容量極為方便，同時也允許在網(wǎng)絡(luò)中自由增加 NAS 設(shè)備。NAS 為當今異構(gòu)平臺使用統(tǒng)一存儲系統(tǒng)提供了解決方案。

NAS 的不足：一是NAS同樣采用普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸備份和恢復(fù)，備份時網(wǎng)絡(luò)帶寬的消耗較大，當網(wǎng)絡(luò)上有其他大數(shù)據(jù)流量時會嚴重影響系統(tǒng)性能；二是由于存儲數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此易產(chǎn)生數(shù)據(jù)泄漏安全問題；三是NAS存儲只能以文件方式訪問，而不能直接訪問物理數(shù)據(jù)塊，因此對事務(wù)處理和數(shù)據(jù)庫等應(yīng)用無能為力。

三、存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（Storage Area Network，SAN）

網(wǎng)絡(luò)存儲的主角SAN是一種以數(shù)據(jù)存儲為中心，面向網(wǎng)絡(luò)的存儲結(jié)構(gòu)。目前常見的可使用SAN技術(shù)主要有兩種，一種是采用的是光通道（FC，F(xiàn)iber Channel）技術(shù)，即FC SAN；另外一種技術(shù)是利用基于高速以太網(wǎng)協(xié)議（TCP/IP協(xié)議）的互聯(lián)網(wǎng)小型計算機系統(tǒng)接口（iSCSI）技術(shù)，即IP SAN。

1.FC SAN

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隨著信息時代的到來，數(shù)據(jù)存儲已經(jīng)變得越來越重要，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲方式已經(jīng)不能滿足海量數(shù)據(jù)的存儲需求，虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲已經(jīng)變成當今時代數(shù)據(jù)存儲的主流，基于此，本文對虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的實現(xiàn)方法、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分配、數(shù)據(jù)存取及其自適應(yīng)性等方面分別進行了分析和探討。

【關(guān)鍵詞】虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲 實現(xiàn)方法 數(shù)據(jù)分配及存取 自適應(yīng)性

在當今時代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計算機技術(shù)高速發(fā)展，隨著人們工作生活節(jié)奏的越來越快，對大量的數(shù)據(jù)進行存儲以及管理也提出了更高的要求，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲方式已經(jīng)不再適用，需要尋求更加可靠、性能更佳、易于維護的的新型存儲技術(shù)，虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)能夠充分利用存儲空間，簡化管理工作，降低投入成本，能提供良好的存儲質(zhì)量，滿足用戶的多種需求。

1 虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)概述

虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)是一個廣域的網(wǎng)絡(luò)存儲環(huán)境，其中有多種不同的設(shè)備及服務(wù)器等，其操作對象多種多樣，大致可以分為磁盤、文件、磁盤陣列或者LBA等，虛擬時可以一對一、一對多或者多對一，是一個在可控范圍內(nèi)將操作對象進行模擬轉(zhuǎn)化的過程，模擬抽象之后的設(shè)備應(yīng)該更加便于用戶理解與使用，采用虛擬塊或者邏輯塊的地址。操作者在使用該系統(tǒng)時，不需要知道被隱藏的信息，而且也不能對隱藏的信息進行使用。虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)能夠?qū)Υ鎯?jié)點的不同資源進行有效的管理，可實現(xiàn)設(shè)備共享以及數(shù)據(jù)共享。

2 虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲的實現(xiàn)方法

2.1 對稱虛擬

對稱虛擬受到黑客攻擊的可能性較小，具有較高的安全性能，如圖1-1中所示意的為對稱虛擬存儲，實現(xiàn)位置是數(shù)據(jù)通道內(nèi)部以及應(yīng)用服務(wù)器，數(shù)據(jù)通道內(nèi)有兩種數(shù)據(jù)在傳遞，分別是實際數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳遞都要經(jīng)過存儲服務(wù)器的允許。具體的實現(xiàn)過程是，用戶發(fā)出指令，經(jīng)過主機處理之后發(fā)送給存儲服務(wù)器，然后進行數(shù)據(jù)尋找，相應(yīng)的數(shù)據(jù)找到之后經(jīng)由原來的路徑發(fā)回給主機，響應(yīng)完畢。該種存儲方法也稱為帶內(nèi)存儲，管理方便集中，協(xié)同能力較高，然而性能上容易產(chǎn)生問題，響應(yīng)時間會有一定的拖延。

2.2 不對稱虛擬

不對稱虛擬存儲安全性能稍差，受到黑客攻擊的可能性較大，客戶需要在主機端安裝相應(yīng)的適配卡或者軟件對主機服務(wù)器進行驅(qū)動。如圖2-2所示意的為不對稱虛擬存儲，實現(xiàn)位置是存儲服務(wù)器，在數(shù)據(jù)傳遞時控制以及實際數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ朗遣幌嗤?。該種存儲方法又稱為帶外虛擬存儲，較難實施的虛擬化模塊發(fā)生故障的幾率較小，具有較高的擴展性能。

3 虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲的文件系統(tǒng)

虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲的文件系統(tǒng)中主要包括三個具備多種功能的部分，分別是虛擬存儲節(jié)點（一般有多個）、虛擬存儲服務(wù)器（一般至少一個）以及客戶端（可有多個）。其運作過程如圖3-1所示。不同用戶的全局命名空間是一致的，由虛擬存儲服務(wù)器來負責，目錄結(jié)構(gòu)是樹狀的，能實現(xiàn)透明化存取。而對于不同的虛擬節(jié)點空間來說，都是自行維護與管理的。虛擬存儲服務(wù)器中存放著該系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對存儲資源、全局目錄等視圖進行維護。

虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲文件系統(tǒng)的一個重要特點是數(shù)據(jù)共享，如果數(shù)據(jù)的完整性、關(guān)聯(lián)性或者一致性被破壞，其他用戶使用起來就會有諸多不便，因此應(yīng)該保證數(shù)據(jù)的完整性及其之間的關(guān)聯(lián)性恒定。實現(xiàn)此種性能的二級鎖機制技術(shù)，即對系統(tǒng)原有的共享式持有鎖以及獨占式持有鎖模式進行結(jié)合，細分之后分為為上下兩層，分別為文件鎖以及數(shù)據(jù)片鎖，能夠?qū)ξ募w或者其中的任意內(nèi)容進行鎖定。

信息安全技術(shù)是一項非常重要的研究內(nèi)容，數(shù)據(jù)可能會在網(wǎng)絡(luò)連接層或者網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備層或者數(shù)據(jù)管理階段出現(xiàn)安全問題，發(fā)生丟生或者被人為的篡改。在虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中，采用數(shù)據(jù)加密技術(shù)來應(yīng)對此類問題，實現(xiàn)位置是在公用程序接口的后臺。

4 虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲的數(shù)據(jù)分配及存取技術(shù)

在虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中的存儲節(jié)點上，分配不同的數(shù)據(jù)，會引起I/O性能的變化，因此針對不同的存儲特征，要讓數(shù)據(jù)的分配與存儲環(huán)境相適應(yīng)，才能保證系統(tǒng)性能的優(yōu)良。數(shù)據(jù)的分配算法主要有輪轉(zhuǎn)分條算法、linear算法、round-robin算法、自適應(yīng)分條算法等，其中最后一種算法是按照虛擬節(jié)點的性能高低進行分配，能夠與異構(gòu)Vnode環(huán)境進行良好的融合。

虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)復(fù)雜性較高，對于元數(shù)據(jù)可集中進行管理。僅用FTP等單一協(xié)議是不能滿足虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中的節(jié)點平衡、數(shù)據(jù)有效存儲等要求的。采用將客戶的請求與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行有效轉(zhuǎn)換的技術(shù)，讓I/O虛擬化的模塊與服務(wù)器VSFS-S模塊協(xié)調(diào)合作，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存入與獲取。

5 虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的自適應(yīng)性研究

動態(tài)分配以及靜態(tài)分配是兩種主要的數(shù)據(jù)分配方法，采用的分配方法不同，就會引起虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的自適應(yīng)性的變化，采用均分hash算法，能夠降低其空間的復(fù)雜程度，在數(shù)據(jù)分配時能按照磁盤容量的大小來分配，將其壓縮在較小的區(qū)間中，具有較高的可靠性。

6 結(jié)語

虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)能對大量的數(shù)據(jù)進行良好的智能化及自動化存儲及管理，采用該技術(shù)，能滿足企業(yè)、個人等需求的不斷提升，促進存儲網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展。

參考文獻

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[關(guān)鍵詞]DAS；NAS；SAN；iscsl

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器對存儲的需求隨之發(fā)展，但由于商業(yè)企業(yè)規(guī)模不同，對網(wǎng)絡(luò)存儲的需求也應(yīng)有所不同，選擇不當?shù)木W(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)，往往會使得企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中盲目投資不需要的設(shè)備，或者造成企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)性能低下，影響企業(yè)信息化發(fā)展，因此商業(yè)企業(yè)如何選擇和使用適當?shù)膶I(yè)存儲方式是非常重要的。

目前高端服務(wù)器所使用的專業(yè)存儲方案有DAS、NAS、SAN、iscsl幾種，通過這幾種專業(yè)的存儲方案使用RAID陣列提供的高效安全的存儲空間。

一、直接附加存儲（DAS）

直接附加存儲是指將存儲設(shè)備通過SCSI接口直接連接到一臺服務(wù)器上使用。DAS購置成本低，配置簡單，使用過程和使用本機硬盤并無太大差別，對于服務(wù)器的要求僅僅是一個外接的SCSI口，因此對于小型企業(yè)很有吸引力。但是DAS也存在諸多問題：(1)服務(wù)器本身容易成為系統(tǒng)瓶頸;(2)服務(wù)器發(fā)生故障，數(shù)據(jù)不可訪問;(3)對于存在多個服務(wù)器的系統(tǒng)來說，設(shè)備分散，不便管理。同時多臺服務(wù)器使用DAS時，存儲空間不能在服務(wù)器之間動態(tài)分配，可能造成相當?shù)馁Y源浪費;(4)數(shù)據(jù)備份操作復(fù)雜。

二、網(wǎng)絡(luò)附加存儲（NAS）

NAS實際是一種帶有瘦服務(wù)器的存儲設(shè)備。這個瘦服務(wù)器實際是一臺網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器。NAS設(shè)備直接連接到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)存取管理數(shù)據(jù)。NAS作為一種瘦服務(wù)器系統(tǒng)，易于安裝和部署，管理使用也很方便。同時由于可以允許客戶機不通過服務(wù)器直接在NAS中存取數(shù)據(jù)，因此對服務(wù)器來說可以減少系統(tǒng)開銷。NAS為異構(gòu)平臺使用統(tǒng)一存儲系統(tǒng)提供了解決方案。由于NAS只需要在一個基本的磁盤陣列柜外增加一套瘦服務(wù)器系統(tǒng)，對硬件要求很低，軟件成本也不高，甚至可以使用免費的LINUX解決方案，成本只比直接附加存儲略高。NAS存在的主要問題是：(1)由于存儲數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此易受網(wǎng)絡(luò)上其它流量的影響。當網(wǎng)絡(luò)上有其它大數(shù)據(jù)流量時會嚴重影響系統(tǒng)性能;(2)由于存儲數(shù)據(jù)通過普通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)泄漏等安全問題;（3）存儲只能以文件方式訪問，而不能像普通文件系統(tǒng)一樣直接訪問物理數(shù)據(jù)塊，因此會在某些情況下嚴重影響系統(tǒng)效率，比如大型數(shù)據(jù)庫就不能使用NAS。

三、存儲區(qū)域網(wǎng)（SAN）

SAN實際是一種專門為存儲建立的獨立于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)之外的專用網(wǎng)絡(luò)。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的傳輸數(shù)率，同時SAN網(wǎng)絡(luò)獨立于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)存在，因此存取速度很快，另外SAN一般采用高端的RAID陣列，使SAN的性能在幾種專業(yè)存儲方案中傲視群雄。SAN由于其基礎(chǔ)是一個專用網(wǎng)絡(luò)，因此擴展性很強，不管是在一個SAN系統(tǒng)中增加一定的存儲空間還是增加幾臺使用存儲空間的服務(wù)器都非常方便。通過SAN接口的磁帶機，SAN系統(tǒng)可以方便高效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中備份。SAN作為一種新興的存儲方式，是未來存儲技術(shù)的發(fā)展方向，但是，它也存在一些缺點：（1）價格昂貴。不論是SAN陣列柜還是SAN必須的光纖通道交換機價格都是十分昂貴的，就連服務(wù)器上使用的光通道卡的價格也是不容易被小型商業(yè)企業(yè)所接受的;（2）需要單獨建立光纖網(wǎng)絡(luò)，異地擴展比較困難；

四、iSCSI

使用專門的存儲區(qū)域網(wǎng)成本很高，而利用普通的數(shù)據(jù)網(wǎng)來傳輸SCSI數(shù)據(jù)實現(xiàn)和SAN相似的功能可以大大的降低成本，同時提高系統(tǒng)的靈活性。iSCSI就是這樣一種技術(shù)，它利用普通的TCP/IP網(wǎng)來傳輸本來用存儲區(qū)域網(wǎng)來傳輸?shù)腟CSI數(shù)據(jù)塊。iSCSI的成本相對SAN來說要低不少。隨著千兆網(wǎng)的普及，萬兆網(wǎng)也逐漸的進入主流，使iSCSI的速度相對SAN來說并沒有太大的劣勢。iSCSI目前存在的主要問題是:(1)新興的技術(shù)，提供完整解決方案的廠商較少，對管理者技術(shù)要求高;(2)通過普通網(wǎng)卡存取iSCSI數(shù)據(jù)時，解碼成SCSI需要CPU進行運算，增加了系統(tǒng)性能開銷，如果采用專門的iSCSI網(wǎng)卡雖然可以減少系統(tǒng)性能開銷，但會大大增加成本;(3)使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進行存取，存取速度冗余受網(wǎng)絡(luò)運行狀況的影響。超級秘書網(wǎng)

通過以上分析，下表總結(jié)了這四種方式的主要區(qū)別。

通過以上比較研究，四種方案各有優(yōu)劣。對于小型且服務(wù)較為集中的商業(yè)企業(yè)，可采用簡單的DAS方案。對于中小型商業(yè)企業(yè)，服務(wù)器數(shù)量比較少，有一定的數(shù)據(jù)集中管理要求，且沒有大型數(shù)據(jù)庫需求的可采用NAS方案。對于大中型商業(yè)企業(yè)，SAN和iSCSI是較好的選擇。如果希望使用存儲的服務(wù)器相對比較集中，且對系統(tǒng)性能要求極高，可考慮采用SAN方案；對于希望使用存儲的服務(wù)器相對比較分散，又對性能要求不是很高的，可以考慮采用iSCSI方案。

參考文獻：

[1]白廣思:CSAN與IPSAN架構(gòu)比較新論.情報科學,2007,(9)

篇5

關(guān)鍵詞：電視媒體網(wǎng)絡(luò)；存儲安全技術(shù)；數(shù)據(jù)存儲

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及應(yīng)用給電視媒體節(jié)目的制作、播出以及存儲帶來很大的影響，目前已經(jīng)出現(xiàn)了非線性后期網(wǎng)絡(luò)制作、硬盤自動播放、媒體資料管理等新的網(wǎng)絡(luò)電視功能。大量的電視節(jié)目的制作資料依賴于網(wǎng)絡(luò)存儲功能，那么網(wǎng)絡(luò)存儲安全性的問題，也在被電視媒體工作者們所關(guān)注。

1 網(wǎng)絡(luò)認證存儲安全技術(shù)

存儲安全是指確保數(shù)據(jù)存儲的完整性、可靠性和調(diào)用的便利性，包含了設(shè)備安全與應(yīng)用安全。前者是指存儲設(shè)備自身的技術(shù)可靠性和實用性，后者指的是保存在存儲設(shè)備中的數(shù)據(jù)邏輯完整性。目前比較常用的存儲技術(shù)包括DAS（Direct Attached Storage即直接附加存儲）、DAS（Network Attached Storage 即網(wǎng)絡(luò)附加存儲）、SAN（Storage Aera Network即存儲區(qū)域網(wǎng)）[1]?，F(xiàn)在比較常用的是SAN形式存儲網(wǎng)絡(luò)。下面我們就網(wǎng)絡(luò)存儲的安全技術(shù)進行介紹：

1.1 認證與授權(quán)

認證與授權(quán)是存儲系統(tǒng)所具備的最基本的服務(wù)功能，其中認證是指確定某個實體或信息源的身份，分別是實體認證和信息認證，存儲服務(wù)器在許可數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者、管理者和使用者訪問的時候，首先要對其合法身份進行驗證，如果驗證身份合法，則賦予訪問者相應(yīng)的權(quán)利，叫做授權(quán)。

1.2 保密性與完整性

當數(shù)據(jù)在多個遠程存儲器上進行生產(chǎn)、存儲和使用時，如果出現(xiàn)未被授權(quán)者的惡意攻擊，一個惡意的舊版本文件就可以取代當前的文件。對此可以通過加密的方式來保證信息的秘密性，為每個會話設(shè)置好時間或隨機驗證信息可以阻擋他人的重發(fā)攻擊。通過使用接層協(xié)議SSL與反協(xié)議工PSEC可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

1.3 認證密鑰的管理

密鑰是打開數(shù)據(jù)庫大門的鑰匙，當多個用戶同時使用數(shù)據(jù)庫中的信息時就需要通過密鑰進行認證。對于密鑰的有效性和拓展管理就顯得非常有必要。當變更組群中的用戶時需要對共享文件進行重新加密，此外恢復(fù)密鑰技術(shù)也很關(guān)鍵，在密鑰恢復(fù)系統(tǒng)中會有一個備份解密的容器，它在某些條件下允許被授權(quán)的用戶在獲得實體信息的協(xié)助下解密密文。

2 網(wǎng)絡(luò)存儲安全的高可用技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為電視媒體的關(guān)鍵技術(shù)，這些技術(shù)必須提供全年365天的全天24小時穩(wěn)定服務(wù)。如果這些功能的主機系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就會嚴重影響電視工作的進展。所以，提高系統(tǒng)的可用性就顯的非常重要。近些年來，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的實用性有了很大提升。如內(nèi)存ECC（錯誤代碼矯正）、硬盤RAID技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)負載均衡技術(shù)以及其他關(guān)于硬盤的冗余設(shè)計等都使系統(tǒng)的可靠性的到很大的提升。但是由于系統(tǒng)內(nèi)部的核心部件（如CPU、主板）長期處于工作狀態(tài)，每年都難免出現(xiàn)故障，為了提高系統(tǒng)的高可用性，我們可以從以下幾方面加以改進：

2.1 雙熱機備份方法

我們說的雙熱機備份方法就是指以一臺主機作為主服務(wù)器，另一臺作為備份服務(wù)器，在兩臺主機之間通過純軟件的方式達到雙機容錯。一般在正常的情況下，主服務(wù)器應(yīng)該為系統(tǒng)提供運行支持，備份服務(wù)器則用來監(jiān)視主服務(wù)器的工作狀況。當出現(xiàn)故障主服務(wù)器不能繼續(xù)工作時，備份服務(wù)器會接替主服務(wù)器的位置，為系統(tǒng)提供服務(wù)，保證系統(tǒng)工作繼續(xù)開展。這時備份服務(wù)器就成了主服務(wù)器。主服務(wù)器經(jīng)過修復(fù)后，系統(tǒng)管理員可以指令或以手動的辦法恢復(fù)主服務(wù)器的功能。反之，在系統(tǒng)工作中，主服務(wù)器也會對備份服務(wù)器的工作狀態(tài)進行監(jiān)視，一旦備份服務(wù)器出現(xiàn)故障，主服務(wù)器會向管理員發(fā)出提示，從而保證兩臺服務(wù)器至少有一臺在正常工作，為整個系統(tǒng)的持續(xù)運行提供保障。雙熱機備份方法適合在硬件充裕的情況下使用，它能夠保障存儲系統(tǒng)全天24小時的不間斷運行，即使在發(fā)生故障時，應(yīng)用系統(tǒng)也可以保持正常工作狀態(tài)，保證網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、共享磁盤、共享文件夾以及數(shù)據(jù)庫的高效運行。

2.2 群集并發(fā)存儲方式

這里所說的群集并發(fā)存儲方式就是指在某一區(qū)域內(nèi)，多臺擁有共享空間的服務(wù)器通過內(nèi)部局域網(wǎng)建立連接，群及內(nèi)部的任何一個服務(wù)器的內(nèi)容都可以被其他服務(wù)器所共享。當某一臺服務(wù)器出現(xiàn)運行故障時，其他的服務(wù)器可以代為工作，多臺服務(wù)器之間互相備份。采用群集并發(fā)存儲方式可以有效提高系統(tǒng)的效用性，也提高了系統(tǒng)的整體性。具有實時性強、數(shù)據(jù)流量大、對于系統(tǒng)有嚴格的可靠性要求的特點。

3 數(shù)據(jù)存儲中的安全隱患

在電視媒體制作中，移動存儲設(shè)備經(jīng)常接觸不同的計算機，仍然不能避免病毒的入侵。

4 總結(jié)

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)存儲安全技術(shù)為電視媒體更好的利用網(wǎng)絡(luò)平臺進行節(jié)目制作提供了保障，同網(wǎng)絡(luò)認證與授權(quán)保證了制作者與消費者的信息安全，運用雙熱機備份和群集并發(fā)存儲等方式，保證了電視節(jié)目制作工作的不間斷開展，這些服務(wù)為電視媒體工作者們提供了很大便利，在以后的工作中現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)存儲安全技術(shù)將會取得更大的進步，為維護網(wǎng)絡(luò)安全提供保障。

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關(guān)鍵詞：SAS技術(shù) IP-SAN 云存儲

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）10-0050-02

1、引言

隨著高校辦學模式的多樣化，加上成人教育、在職教育、網(wǎng)絡(luò)教育等的快速普及和發(fā)展，越來越多高校呈現(xiàn)了跨地區(qū)的多校區(qū)數(shù)字化管理模式，體現(xiàn)著學校核心工作的教學信息資源管理與應(yīng)用也呈現(xiàn)出多元化發(fā)展的趨勢。學校各方人員在獲取各種教學信息資源的手段和方式隨著計算機科學的飛速發(fā)展和自動化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究成果的廣泛應(yīng)用亦發(fā)生重大的改變，而能支撐這種改變的技術(shù)核心是高效、安全的云存儲網(wǎng)絡(luò)。此外，為了適應(yīng)高校多校區(qū)辦公的工作模式，需要教學管理信息存儲網(wǎng)絡(luò)能夠提供智能化的管理機制來實現(xiàn)多校區(qū)之間的協(xié)同工作。

如何合理而有效的建設(shè)高等學校數(shù)字化校園，使高校校園科學、合理地應(yīng)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)來保證數(shù)字化校園海量信息的存儲安全，并為用戶提供優(yōu)質(zhì)的信息資源服務(wù)，是跨校區(qū)數(shù)字化校園建設(shè)工作中面臨的實際問題。

本論文基于作者長期從事學校信息化、數(shù)字化管理教學工作的實際經(jīng)驗，從高校數(shù)字化校園建設(shè)的實際需求入手，分析研究了跨校區(qū)數(shù)字化校園管理云存儲網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)方案以及核心技術(shù)，設(shè)計了適用可行的結(jié)構(gòu)框架和實施方案，并提出了合理的優(yōu)化測試意見和升級拓展思路，可供高校數(shù)字化校園動態(tài)管理進行參考和推廣。

2、建設(shè)方案及核心技術(shù)

數(shù)字化校園建設(shè)跨校區(qū)云存儲網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與實現(xiàn)與數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)有著密切的聯(lián)系，因此存儲網(wǎng)絡(luò)設(shè)計之初就要考慮加入備份與容災(zāi)后的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和模式，避免重新開發(fā)時資金的重復(fù)投入。

目前高校跨校區(qū)數(shù)字化校園管理的存儲網(wǎng)絡(luò)面臨著一個嚴重的問題就是如何大幅度的增加存儲空間以滿足各種數(shù)字資源的存放問題，而且這些服務(wù)每年對容量的需求還在不斷增長，如果要在校內(nèi)架設(shè)鏡像站必然對數(shù)字化校園存儲網(wǎng)絡(luò)的容量提出很高要求。高校數(shù)字化校園建設(shè)在建設(shè)過程中的前幾次設(shè)備的資金投入往往比較充分，但卻無法應(yīng)對今后的增長需求，況且數(shù)字資源本身也有其自身特點，一味的追求用高速和高穩(wěn)定性的FC磁盤無疑也會造成浪費。設(shè)計一種能適合今后發(fā)展需要的廉價的云存儲網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是數(shù)字化校園存儲網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)。

目前國外大型企業(yè)、公司、學校等對存儲網(wǎng)絡(luò)有著很高的要求，存儲技術(shù)和實施方案已經(jīng)從直接存儲模式（DAS）和網(wǎng)絡(luò)存儲模式（NAS）向存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）發(fā)展，從設(shè)備的層面來說，F(xiàn)C-SAN的優(yōu)點毋容置疑，但相對于一般高校數(shù)字化校園管理設(shè)備來說，光纖的造價往往過于昂貴，通常只能在建站初期實現(xiàn)第一步的資金投入，后期維護和升級往往比較困難，無法將FC-SAN的優(yōu)勢繼續(xù)發(fā)揮出來。此外，不同SAN廠商的產(chǎn)品在管理方面的兼容性也不盡如人意，為今后的擴容造成不必要的麻煩。

為了在高性能、高安全性的數(shù)字存儲與存儲容量、造價之間找到平衡點，本方案著重從IP-SAN的理論層面納入進行論證，利用已經(jīng)成熟的TCP/IP和iSCSI協(xié)議構(gòu)建兼容性強而造價相對低廉的IP-SAN云存儲網(wǎng)絡(luò)，并通過建立IP-SAN+NAS的混合模式將原有早期設(shè)備合理的融入到新的以云計算為核心的存儲網(wǎng)絡(luò)中。

云存儲是在云計算（cloud computing）概念上延伸和發(fā)展出來的一個新的概念，是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個系統(tǒng)。當云計算系統(tǒng)運算和處理的核心是大量數(shù)據(jù)的存儲和管理時，云計算系統(tǒng)中就需要配置大量的存儲設(shè)備，那么云計算系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成為一個云存儲系統(tǒng)，所以云存儲系統(tǒng)是一個以數(shù)據(jù)存儲和管理為核心的云計算系統(tǒng)，是多設(shè)備、多應(yīng)用、多服務(wù)協(xié)同工作的集合體，它的實現(xiàn)要以WEB2.0技術(shù)、集群技術(shù)、網(wǎng)格技術(shù)和分布式文件系統(tǒng)、CDN內(nèi)容分發(fā)、P2P技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、存儲虛擬化技術(shù)、存儲網(wǎng)絡(luò)化管理技術(shù)等多種技術(shù)的發(fā)展為前提。

架構(gòu)跨校區(qū)數(shù)字化校園云存儲網(wǎng)絡(luò)，主要采用SAS技術(shù)及RAID技術(shù)，在云計算環(huán)境下，通過SATA硬盤組建RAID 6磁盤陣列，建立基于iSCSI協(xié)議的跨校區(qū)IP-SAN網(wǎng)絡(luò)，利用IP-SAN存儲網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)跨校區(qū)數(shù)字化校園管理建設(shè)。

本方案較好的解決了高?？缧^(qū)數(shù)字化校園管理存儲設(shè)備在容量、安全性、擴充性、成本和今后的維護等方面的問題，具有很高的靈活性。著力解決校園存儲系統(tǒng)的選項工作，用于提高用戶的訪問性能和服務(wù)種類，并能滿足數(shù)字化校園管理不斷增長的電子數(shù)據(jù)信息量的要求。

3、框架設(shè)計與實現(xiàn)

要滿足多校區(qū)、廉價和云存儲三個方面的要求，并能提供安全可靠的存儲服務(wù)，可以選擇IP-SAN結(jié)構(gòu)的存儲網(wǎng)絡(luò)，整個網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。

整個網(wǎng)絡(luò)分為三個區(qū)域，分別代表主校區(qū)和兩個分校區(qū)。每個校區(qū)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)類似，以主校區(qū)為例，又分為兩個區(qū)域，第一區(qū)域為IP-SAN區(qū)域，以SAS技術(shù)構(gòu)建的存儲陣列通過存兩臺內(nèi)置雙四核處理器和iSCSI HBA適配卡的儲服務(wù)器構(gòu)建成廉價的海量存儲設(shè)備，存儲服務(wù)器之間實現(xiàn)熱備份功能，運用iSCSI協(xié)議雙端口接入兩臺千兆的以太網(wǎng)交換機，實現(xiàn)與服務(wù)器/主機群的連接，兩臺以太網(wǎng)交換機彼此進行冗余配置，服務(wù)器/主機通過雙網(wǎng)卡與雙千兆交換機連接。

第二部分為局域網(wǎng)，服務(wù)器與工作機、檢索機通過千兆交換機實現(xiàn)連接，再通過路由器接入校園網(wǎng)，提供不同的數(shù)據(jù)庫服務(wù)，這部分的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與原來各個校區(qū)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一致，不同的只是交換機和路由器已經(jīng)能夠提供千兆的連接帶寬。

在兩個分校區(qū)與主校區(qū)之間，IP-SAN的交換機使用路由器通過租用的100Mbps電信Internet通道直接進行連接，由于主校區(qū)和分校區(qū)都在一個城市內(nèi)，通過Internet連接時經(jīng)過電信內(nèi)部路由器跳接的次數(shù)并不高，雖然不能保證實時傳輸?shù)男阅?，但連接帶寬往往較高，而且費用較低。各校區(qū)之間也可以通過光纖專線實現(xiàn)連接，但考慮到專線費用昂貴而且?guī)捿^低低，兩端還要使用轉(zhuǎn)換器/路由器將TCP/IP協(xié)議再次封裝為專線的E1或E2協(xié)議后實現(xiàn)連接（即使使用FC-SAN，F(xiàn)C交換機也需要轉(zhuǎn)換器將FC協(xié)議轉(zhuǎn)換為V35串口或TCP/IP協(xié)議后才能再次封裝為E1或E2協(xié)議而無法直接轉(zhuǎn)換或兩端直接連接，所以FC-SAN跨校區(qū)的帶寬也不高，造價則因為需要多個轉(zhuǎn)換器而更昂貴），并不適合數(shù)字校園存儲的造價方面的要求。分校區(qū)按相同的方式構(gòu)建IP-SAN存儲網(wǎng)絡(luò)，其目的主要用于容災(zāi)和數(shù)據(jù)異地備份，此外還負責對視頻數(shù)據(jù)進行智能緩沖，在播放軟件的支持下對分校區(qū)重復(fù)點播的視頻進行緩存，減少對校區(qū)之間帶寬的占用。此外，分校區(qū)也設(shè)立了服務(wù)器用于實現(xiàn)容災(zāi)功能，在主校區(qū)出現(xiàn)故障后利用備份數(shù)據(jù)和服務(wù)器將云管理系統(tǒng)切換到當?shù)氐姆?wù)器繼續(xù)進行。

進行數(shù)據(jù)備份時，采用從主校區(qū)存儲設(shè)備直接鏡像到兩個分校區(qū)的存儲陣列的方法。

這個基于IP-SAN的云存儲網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建好以后，每個校區(qū)都有各自的分云數(shù)據(jù)中心，校區(qū)內(nèi)部服務(wù)可以形成云內(nèi)互聯(lián)，而校區(qū)與校區(qū)之間形成云間互聯(lián)，又與每個服務(wù)終端形成云-端互聯(lián)，這樣就形成了“資源虛擬化、管控自動化、IT能力服務(wù)化”為特征的數(shù)字化校園跨校區(qū)管理私有云應(yīng)用平臺，這個平臺有全局的智能聯(lián)動管理“CLOUD OS”，對所有校區(qū)的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)三大IT基礎(chǔ)資源池進行全局的調(diào)度和資源編排與交付，此外，還根據(jù)各校區(qū)用戶、業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不同互訪需求，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層的資源隔離和安全訪問控制。

4、測試優(yōu)化與升級拓展

這套存儲系統(tǒng)建立后，在正式投入前還需要進行檢測，從局部的陣列性能優(yōu)化測試到全局的虛擬用戶網(wǎng)絡(luò)負載測試對整個存儲網(wǎng)絡(luò)進行深入的了解，找到系統(tǒng)潛在的問題并進行解決和優(yōu)化。

測試平臺作為一個單位分別放置在主校區(qū)和兩個分校區(qū)，分校的存儲網(wǎng)絡(luò)通過路由器與主校區(qū)IP-SAN中的千兆交換機實現(xiàn)連接，應(yīng)用服務(wù)器分別找到各個校區(qū)的存儲服務(wù)器分配的iSCSI存儲陣列。通過測試進行相應(yīng)的軟硬件選項與配型，最終完成整個云存儲網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的軟硬件資源優(yōu)化。一般情況下，數(shù)據(jù)中心的各種系統(tǒng)（包括軟硬件和基礎(chǔ)設(shè)施）是一大筆資源投入，在建成后一般經(jīng)歷3-5年硬件系統(tǒng)就即將面臨逐步老化與更換，而軟件技術(shù)則不斷面臨升級的壓力。另一方面，隨著社會的發(fā)展，不斷變化、增加的業(yè)務(wù)需求也對資源擴展產(chǎn)生考驗。而此IP-SAN云存儲網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在傳統(tǒng)架構(gòu)基礎(chǔ)上納入了云計算模式，將不斷產(chǎn)生的業(yè)務(wù)需求作為服務(wù)構(gòu)架整個系統(tǒng)的核心，采用租用第三方云設(shè)施的方式，剝離了云存儲系統(tǒng)中與數(shù)字化校園管理核心業(yè)務(wù)無關(guān)的因素（如IT基礎(chǔ)設(shè)施），如需自己重新建設(shè)，可按需獲得。

在此云存儲網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)中，網(wǎng)絡(luò)是最底層的管道，因此采用“網(wǎng)絡(luò)先行”的思路建設(shè)，在進行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架設(shè)計時充分考慮了數(shù)字化校園建設(shè)發(fā)展過程中會面臨的挑戰(zhàn)和解決方案，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)層的云就緒，以承載未來云計算IT平臺的動態(tài)需求和最終成本問題。

參考文獻

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篇7

FC-AE-ASM建立在以消息為基礎(chǔ)的通信架構(gòu)之上，每條消息攜帶了發(fā)送方ID、接收方ID、數(shù)據(jù)功能、數(shù)據(jù)內(nèi)容等所有的關(guān)鍵信息，節(jié)點在收到消息之后，按照協(xié)議約定進行解讀和判斷，并以此決定下一步操作，如是否應(yīng)該接收，接收后需要完成的任務(wù)等。在FC-AE-ASM網(wǎng)絡(luò)中，一條消息可以以單幀或多幀方式傳播，幀是數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締卧獙崿F(xiàn)對FC網(wǎng)絡(luò)傳輸“數(shù)據(jù)”的監(jiān)控，其根本在于對“幀”的監(jiān)控。幀頭中各個字段分別代表了該消息的類型、優(yōu)先級、服務(wù)類型、消息長度、消息發(fā)送方和接收方身份等個性信息，是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間信息準確交互的保證，幀數(shù)據(jù)內(nèi)容主要實現(xiàn)航電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能，是數(shù)據(jù)分析的主要對象。ASM幀通過FC幀格式的數(shù)據(jù)域封裝ASM幀頭實現(xiàn)協(xié)議映射。ELS幀通過FC幀格式的數(shù)據(jù)域封裝ELS幀頭實現(xiàn)協(xié)議映射。其中ASM非數(shù)據(jù)塊幀為單幀單消息傳輸，消息量大；ASM數(shù)據(jù)塊消息采用多幀發(fā)送的方式，到達目的節(jié)點后，基于消息ID和偏移量進行消息重組，多個分幀幀頭相同，無需對所有分幀進行過濾；ELS幀主要用作網(wǎng)絡(luò)管理，每幀的數(shù)據(jù)量小，處理速度快；此外，作為FC網(wǎng)絡(luò)組成部分，監(jiān)控卡自身需要ELS幀進行網(wǎng)絡(luò)配置，因此，還需對所接收到的本地ELS幀和需監(jiān)控的ELS幀進行鑒別、分流和處理。完成對FC網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控，應(yīng)根據(jù)幀組織和幀功能的不同設(shè)計相應(yīng)的監(jiān)控方案。合理的存儲機制是影響實時數(shù)據(jù)消化和處理速率最為重要的環(huán)節(jié)之一。FC網(wǎng)絡(luò)通訊速率快，數(shù)據(jù)量大，為避免丟幀漏幀，監(jiān)控方案必須保證較高的存儲速率；海量的監(jiān)控數(shù)據(jù)檢索和篩選困難，監(jiān)控數(shù)據(jù)的存儲方式要考慮后期的數(shù)據(jù)處理，盡可能的減小后期數(shù)據(jù)分析難度；同時，監(jiān)控卡存儲空間有限，需要最大限度的提高存儲區(qū)利用率，減少不必要的空間消耗。考慮如上因素，設(shè)計了一種幀壓縮按序存儲策略。這種方法由邏輯發(fā)起，將收到的監(jiān)控幀不分類型地按序連續(xù)存儲，提高了存儲效率，并在存儲前經(jīng)過預(yù)處理和重組過程，增加了監(jiān)控幀頭，為后期數(shù)據(jù)處理提供了方便。由于FC是一種高速的傳輸網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)有的FC網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)達到了2G、4G的通信速率。一方面，實時的監(jiān)控需要能實時分析、提取和處理海量的通信信息；另一方面，針對不斷變化的監(jiān)控需求，監(jiān)控方案設(shè)計需要能滿足靈活配置的要求。面對以上要求，采用軟件監(jiān)控方式的需要占用大量的主機資源，處理速度慢，效率低，難于達到實時監(jiān)控的目的；而采用純硬件方式則具有配置困難、監(jiān)控方案更改不便、監(jiān)控不靈活的缺點。針對監(jiān)控效率和監(jiān)控靈活性的要求，文章設(shè)計了硬件邏輯和軟件相結(jié)合的監(jiān)控方案。其中邏輯實現(xiàn)幀的接收、鑒別和分流，軟件實現(xiàn)監(jiān)控方案的配置、監(jiān)控功能的使能和禁止。

2數(shù)據(jù)監(jiān)控策略

圖2為的系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)控架構(gòu)。采用軟硬件結(jié)合方式，按幀類型和功能區(qū)分進行監(jiān)控。監(jiān)控開始時，主機軟件通過寫過濾掩碼寄存器(以表1為例)配置監(jiān)控方案，選擇需要監(jiān)控的幀頭或數(shù)據(jù)字段作為目標字段，并將過濾條件寫入各字段對應(yīng)CAM表中，完成監(jiān)控設(shè)置，并通過PCIe接口函數(shù)開啟監(jiān)控功能。硬件邏輯利用FC-MAC接收到幀后，存放至接收緩沖區(qū)RX_BUFF，幀類別判斷及分流系統(tǒng)對該幀進行協(xié)議分解，判斷幀類型。當接收到ASM非數(shù)據(jù)塊幀時，根據(jù)過濾掩碼寄存器提供的方案，依次讀取各目標字段的值并與對應(yīng)CAM表的值進行對比，若相同，則提交數(shù)據(jù)到DMA引擎，并寫入主機存儲器，若不相同，則對比下一目標字段，若所有目標字段均與CAM表不符合，則直接丟棄。當接收到數(shù)據(jù)塊消息幀時，由于所有分幀的幀頭信息相同，因此在接收到數(shù)據(jù)塊消息時，只需對第一幀幀頭進行處理篩選，若符合，則后續(xù)幀全部提交至主機存儲器，若不符合，則后續(xù)相同ID的幀全部丟棄。ELS幀主要用來進行網(wǎng)絡(luò)管理，監(jiān)控節(jié)點作為接入FC網(wǎng)絡(luò)的一個對象，同樣接收網(wǎng)絡(luò)上發(fā)來ELS幀。因此，對監(jiān)控節(jié)點而言，接收到的ELS分為兩部分：發(fā)給監(jiān)控卡的本地ELS幀和其余ELS幀，后者才是真正需要監(jiān)控的ELS數(shù)據(jù)。因此，邏輯收到ELS幀時，根據(jù)幀頭信息區(qū)分該幀是否為發(fā)給自己的本地ELS幀，若是，則提交到內(nèi)嵌PPC協(xié)議處理器進行處理，否則將數(shù)據(jù)提交給MAC緩沖，依次讀取各目標字段的值并對比CAM表，若相同，則提交DMA引擎，并寫入主機存儲器，否則直接丟棄。

3監(jiān)控數(shù)據(jù)存儲策略

數(shù)據(jù)監(jiān)控機制完成了目的數(shù)據(jù)的獲取，但是在航電通信網(wǎng)絡(luò)中，通信數(shù)據(jù)量大，監(jiān)控數(shù)據(jù)多，進一步的數(shù)據(jù)處理和存儲仍然存在較多的問題需要解決。首先，F(xiàn)C傳輸速率快，數(shù)據(jù)量大，為避免丟幀漏幀，對存儲速率要求很高；其次，海量的監(jiān)控數(shù)據(jù)檢索和篩選困難，需設(shè)計數(shù)據(jù)預(yù)處理和重組機制；此外，為提高后期網(wǎng)絡(luò)故障診斷效率，需完成協(xié)議幀的快速提取和定位。為了更好的管理監(jiān)控數(shù)據(jù)，我們設(shè)計了幀壓縮按序連續(xù)存儲方式。該方式利用邏輯對滿足監(jiān)控要求的ASM幀和ELS幀進行預(yù)處理后重新組包，將所有幀看做“數(shù)據(jù)”，在其前端增加監(jiān)控幀頭，組成新的“監(jiān)控幀”，并按順序由DMA引擎通過PCIe接口提交至主機存儲區(qū)。連續(xù)存儲減少了在緩沖區(qū)間來回切換的消耗，提高了存儲效率，預(yù)處理主要檢查幀的完整性和協(xié)議一致性，將結(jié)果記錄在監(jiān)控幀頭的Flag字段中，將封裝后的監(jiān)控幀長度記錄到Length字段中。增加監(jiān)控幀頭的存儲方式可以在第一時間內(nèi)獲取監(jiān)控數(shù)據(jù)的基本特性，如數(shù)據(jù)總量、數(shù)據(jù)的正確性等，在短時間內(nèi)識別并提取出問題幀，大大縮短了數(shù)據(jù)分析周期，提高了后期網(wǎng)絡(luò)故障診斷效率。采用邏輯硬件處理可以保證較高的預(yù)處理的速度，預(yù)處理過后的“監(jiān)控幀”不再需要主機進行干預(yù)即可立即存儲，大大提高了主機存儲速率。每個監(jiān)控幀的完整信息格式如圖4所示。

4設(shè)計與驗證

驗證試驗中，我們選用XILLIX公司V5FXT系列FPGA搭建監(jiān)控卡。該系列FPGA具有高速的GTX串行IO接口，可支持多種FC通信速率，內(nèi)嵌的PPC協(xié)處理器提供了強大的數(shù)據(jù)處理和控制能力，內(nèi)嵌的PCIe硬核提供了高速的PCIe主機接口。將監(jiān)控邏輯和驅(qū)動軟件加載到監(jiān)控卡上，用于監(jiān)控一個模擬航電節(jié)點，該節(jié)點可以向外發(fā)送ASM消息及ELS幀。監(jiān)控卡驅(qū)動軟件設(shè)置幾種不同的監(jiān)控方案，并使能監(jiān)控功能。采用虛擬FC協(xié)議節(jié)點制造超短幀、超長幀發(fā)送，采用故障注入方式產(chǎn)生CRC錯、無效EOF及EOF缺失等協(xié)議錯誤幀。經(jīng)過實際測試，F(xiàn)C監(jiān)控策略可以實現(xiàn)正確的監(jiān)控要求。驗證時采取的拓撲結(jié)構(gòu)如下：

5結(jié)束語

篇8

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)時代 圖書館員 素質(zhì) 能力

中圖分類號：G256 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（c）-0249-02

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的迅速發(fā)展，人類已步入信息時代，以因特網(wǎng)為代表的信息網(wǎng)絡(luò)造就了一個全新的信息交流平臺。在信息社會里，人們對話的文獻信息的廣度、深度和準確度的要求越來越高。與此相適應(yīng)的現(xiàn)代化通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機管理也越來越深入到圖書館，致使圖書館在文獻信息存儲、管理服務(wù)方式上均發(fā)生了巨大變化。圖書館不再是一個靜止不動的藏書樓，已成為信息高速公路中的一個重要站點，正在向現(xiàn)代化、智能化、信息化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的高速發(fā)展[1]，同時，在農(nóng)村的廣大基層人們的知識水平普遍不高，獲取信息的收到還是比較單一的，這一網(wǎng)絡(luò)技術(shù)促進知識的傳播與流動形成了鮮明的對比，圖書館是人們獲取知識的地方，圖書館員就在當中發(fā)揮著重要的橋梁作用，作為一個新時代的圖書館工作者就要對自身素質(zhì)和能力提出了更高的要求，才能很好的適應(yīng)不斷變化的工作環(huán)境和生存空間，才能跟得上時展的步伐。更好的跟人民大眾服務(wù)。

本文結(jié)合本人的一些經(jīng)驗，探討一下在信息時代圖書館員提高自身素質(zhì)的必要性和可行性。

1 網(wǎng)絡(luò)時代圖書館發(fā)展的特點

隨著科技的發(fā)展，新技術(shù)革命的到來，電子計算機作為圖書館現(xiàn)代化應(yīng)用的工具，廣泛應(yīng)用到圖書館的各個領(lǐng)域，傳統(tǒng)的圖書館被電子圖書館、數(shù)字圖書館、網(wǎng)絡(luò)化圖書館所取代，我國和其他國家一樣，把信息現(xiàn)代化作為社會經(jīng)濟發(fā)展的出發(fā)點之一，圖書館的現(xiàn)代化是其中一項，這樣圖書館就向“以網(wǎng)絡(luò)為中心的計算機技術(shù)、通信技術(shù)、信息數(shù)字化技術(shù)以及計算機國際語言化發(fā)展”。并具有以下特點：（1）圖書館的收藏模式向網(wǎng)絡(luò)檢索數(shù)字型的方向發(fā)展；（2）圖書館的服務(wù)方式由傳統(tǒng)手工檢索變?yōu)槁?lián)機檢索；（3）圖書館資源向聲像、縮微、電子印刷等多媒體并存的方向發(fā)展；（4）圖書館管理和服務(wù)向網(wǎng)絡(luò)資源共享方向發(fā)展。因此，作為一個圖書館員，只有不斷的加強自身學習，才能掌握最新的知識，給讀者提高準確無誤的信息，給他們提供滿意的服務(wù)[2]。

2 網(wǎng)絡(luò)時代圖書館員的素質(zhì)亟待提高

網(wǎng)絡(luò)時代的到來，圖書館的整個業(yè)務(wù)流程和服務(wù)方式都發(fā)生了巨大變化，服務(wù)手段從簡單型向現(xiàn)代化技術(shù)型轉(zhuǎn)變，服務(wù)方式由被動借還的低層次向主動提供信息的高層次轉(zhuǎn)換，面對未來圖書館的現(xiàn)代化、信息化、智能化、社會化、服務(wù)手段多樣化的發(fā)展，圖書館員必須適應(yīng)時代需求，不斷提高綜合素質(zhì)，調(diào)整知識結(jié)構(gòu)，吸收新的知識，使自身成為一專多能的復(fù)合型、多元知識型的人才。

（1）圖書館員的思想道德素質(zhì)：過硬的思想道德素質(zhì)是圖書館員做好圖書館工作的基礎(chǔ)。圖書館員是整個圖書館事業(yè)的主體骨干，是圖書館任務(wù)的承擔者和目標實現(xiàn)者。因此圖書館員在思想上牢固樹立全心全意為讀者服務(wù)、堅持“以讀者為中心”為社會大眾服務(wù)的思想觀念，在工作中任勞任怨、無私奉獻，立足本職，為圖書館事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻。

（2）加強圖書館員職業(yè)道德教育，培養(yǎng)敬業(yè)愛崗精神。圖書館的職業(yè)道德教育是一個永恒的主題，它是指以圖書館的社會地位、功能、權(quán)利、方針和任務(wù)相一致的道德準則和行為規(guī)范。主要表現(xiàn)為，政治思想覺悟高、熱愛圖書館事業(yè)，具有腳踏實地的工作作風和高度的責任感，對工作一絲不茍，對業(yè)務(wù)技術(shù)精益求精。圖書館員的職業(yè)道德，還體現(xiàn)在為讀者服務(wù)過程中，對待讀者是否富有愛心、耐心，是否貫徹“讀者第一，服務(wù)至上”的方針。只有樹立良好的職業(yè)道德，形成團結(jié)互助，嚴謹求實，認真負責，文明服務(wù)的新風尚，才能更好地在知識信息時代體現(xiàn)自身的服務(wù)價值，成為優(yōu)秀的信息傳播者和管理者。

（3）圖書館員的業(yè)務(wù)素質(zhì)。美國圖書館學家謝拉認為：“圖書館員作為知識的管理者，不可缺少的是關(guān)于知識的知識”。當今科技發(fā)展日新月異，新技術(shù)層出不盡，邊緣學科不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)代科技知識的迅速發(fā)展給圖書館員們提出了新的課題，圖書館工作的標準經(jīng)過現(xiàn)代化、信息化業(yè)務(wù)手段的多樣化、網(wǎng)絡(luò)化，這就要求圖書館員必須具有廣博的知識，精深的專業(yè)技能和較高的信息分析能力，能從總體上概括了解知識體系及相互關(guān)系[3]。首先，隨著交叉學科和邊緣學科等多種學科日益復(fù)雜，圖書館員在熟練掌握圖書館和情報信息專業(yè)知識的基礎(chǔ)上應(yīng)掌握幾門學科的專業(yè)知識，及與其相關(guān)學科知識以及網(wǎng)絡(luò)知識，以適應(yīng)圖書館發(fā)展趨勢，緊跟圖書館事業(yè)發(fā)展的步伐。以便更好地開展好信息服務(wù)工作。其次，隨著圖書館計算機管理系統(tǒng)的引進，計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、信息處理技術(shù)等，現(xiàn)代化技術(shù)廣泛應(yīng)用到圖書館工作中，這就要求圖書館員在掌握計算機的一般理論知識的基礎(chǔ)上，還要學會利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)，迅速、準確地為讀者提供各種信息服務(wù)，嫻熟地收集圖書及信息資料為教學、教研、科研工作服務(wù)。學習掌握新技術(shù)知識和技能是對每個圖書館員的迫切需要。在信息時代的今天只有掌握了圖書館自動化這門學科的理論知識和基本技能，熟練掌握圖書館各科室工作流程和技術(shù)、服務(wù)讀者的方法和方式，開發(fā)信息資源的能力等，才能更好地做好本職工作。再次，具有一定的外語水平，圖書館現(xiàn)代化的重要標志是計算機管理.要很好地使用計算機和在網(wǎng)上開發(fā)利用信息資源.就要有一定的外語水平，才能在信息網(wǎng)絡(luò)上及時跟蹤捕捉現(xiàn)展信息，整理開發(fā)利用信息資源提高網(wǎng)絡(luò)信息資源利用率。因此，圖書館員不但要具備精深的專業(yè)知識，掌握熟練地業(yè)務(wù)技能及具備一定的外語水平，還要掌握與其相關(guān)學科知識，做到一專多能。即“圖書館員必須是通才型復(fù)合型的人才。以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)時代圖書館現(xiàn)代化的需要。

3 網(wǎng)絡(luò)時代圖書館員的能力

在人類歷史邁向21世紀的今天，信息時代對圖書館專業(yè)人員的知識結(jié)構(gòu)提出更高更廣博的要求?？茖W文化的飛速發(fā)展和進步，廣博的知識和敏銳的信息意識都要通過能力反映到具體的服務(wù)工作中。所以圖書館員必須掌握現(xiàn)代管理技術(shù)的能力以適應(yīng)現(xiàn)代科學技術(shù)的飛速發(fā)展需要，圖書館要想充分發(fā)揮其社會教育職能和和文化傳播職能，圖書館員就必須加強現(xiàn)代技術(shù)理論的學習和研究，用現(xiàn)代管理技術(shù)的理論來充實自己，圖書館員必須學會使用這些先進的管理手段和現(xiàn)代技術(shù)，另外還要備較強的獲取信息利用的能力。圖書館作為傳播文化知識的重要陣地，要有效地開發(fā)利用信息資源，實現(xiàn)信息的真正價值。這就要求圖書館員具備敏銳的信息意識和信息素質(zhì)，掌握獲取信息、更新、傳播、開發(fā)利用信息等方面的能力[4]。在網(wǎng)絡(luò)時代的今天，圖書館員除了需要具備較高的整體素質(zhì)外，還必須具有較強的綜合能力。因此新形勢下圖書館專業(yè)人員應(yīng)具備以下幾種能力。

（1）信息處理能力：信息處理能力包括對信息的感覺力、洞察力、分析力以及概括力等，圖書館員還必須有激活信息的能力，信息是財富但必須使其發(fā)揮作用，否則就是一頁廢紙。激活信息，使信息發(fā)揮最大效益為社會大眾服務(wù)，

（2）獲取信息利用的能力。圖書館作為傳播文化知識的重要陣地，要有效地開發(fā)利用信息資源，實現(xiàn)信息的真正價值。這就要求圖書館員具備敏銳的信息意識和信息素質(zhì)，掌握獲取信息、更新、傳播、開發(fā)利用信息等方面的能力。這就要求圖書館員必須具備信息搜捕和檢索的能力。

（3）現(xiàn)代信息技術(shù)運用開發(fā)和利用的能力：圖書館員除了具備現(xiàn)代化信息、技術(shù)知識外，更要熟練地運用現(xiàn)代化信息技術(shù)，如：能用計算機處理各種信息，能建立各種文獻數(shù)據(jù)庫，能在網(wǎng)上獲取信息，以及網(wǎng)上解答讀者的各種咨詢，并指導(dǎo)讀者檢索各種文獻信息等。并在實際工作中不僅提供“精、高、尖”技術(shù)信息，而且提供“短、平、快”的實用性信息。

（4）解答讀者各種咨詢的能力。如文獻檢索咨詢、數(shù)值咨詢、新技術(shù)咨詢、網(wǎng)絡(luò)咨詢等。不但根據(jù)讀者的特性提供具有針對性的信息，而且還能通過對讀者專業(yè)特征、研究興趣的智能分析而主動向讀者推薦最可能需要的信息。

（5）較高的信息篩選轉(zhuǎn)化和知識整合能力：隨著社會知識和科學技術(shù)的迅猛發(fā)展人類的知識文化層次有了很大的提高，社會將更需要具體的適應(yīng)信息和經(jīng)過轉(zhuǎn)化、加工、分析、研究而形成的競爭情報，這種競爭情報不可能從網(wǎng)上或文獻資料中直接得到，必須經(jīng)過人腦的轉(zhuǎn)化整合和再加工。即利用數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘、知識提取、人工智能等技術(shù)對信息內(nèi)容進行深加工，向讀者提供能夠用于決策支持、智能查詢、科學研究、解決問題的策略。這是一種新的知識和新的信息即信息濃縮和提煉的能力。因此，圖書館員，必須具有能力能從浩如煙海的信息資源中篩選出所需的信息，并將其轉(zhuǎn)化、整合為直觀的知識信息，以滿足社會大眾需求。

4 結(jié)語

人類社會已步入21世紀網(wǎng)絡(luò)時代，圖書館將面臨嚴峻的挑戰(zhàn)，只有加強圖書館員的思想素質(zhì)建設(shè)，提高他們的整體業(yè)務(wù)素質(zhì)能力，才能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)時代圖書館的發(fā)展需要，從而為圖書館事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻。

參考文獻

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【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)平臺服務(wù)提供商 法律責任 歸責原則

就目前來說，網(wǎng)絡(luò)平臺服務(wù)提供者主要有搜索引擎服務(wù)提供者，網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)提供者，電子商務(wù)服務(wù)平臺、社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺等平臺服務(wù)提供者。本文主要通過對搜索引擎服務(wù)提供者和網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)平臺提供者進行責任分析，圍繞這些與網(wǎng)絡(luò)知識產(chǎn)權(quán)聯(lián)系相對緊密的主體展開論述。

搜索引擎服務(wù)提供商責任分析

在互聯(lián)網(wǎng)時代，搜索引擎是信息整合的重要利器，是網(wǎng)民進入互聯(lián)網(wǎng)的重要端口，其地位不容忽視。作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的重要平臺，搜索引擎服務(wù)供應(yīng)商擁有更大的用戶規(guī)模，其影響力之大，在網(wǎng)絡(luò)知識產(chǎn)權(quán)了保護的幾個主體論述中不可不論。

搜索引擎服務(wù)提供商責任概述。搜索引擎服務(wù)提供商在互聯(lián)網(wǎng)上所擔任的是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容整合服務(wù)的角色。這兩者的角色已經(jīng)被日益發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)融合成一個大的系統(tǒng)，搜索引擎服務(wù)提供商不再單純地從事其中的一項工作，而應(yīng)變?yōu)閺募夹g(shù)到內(nèi)容的垂直整合者，其責任也應(yīng)包括技術(shù)服務(wù)者責任與內(nèi)容提供者責任。搜索引擎服務(wù)提供商在進行搜索服務(wù)提供的同時應(yīng)該承擔保護網(wǎng)絡(luò)知識產(chǎn)權(quán)的義務(wù)。為此，必須盡到對其所提供的信息是否涉及侵犯網(wǎng)絡(luò)知識產(chǎn)權(quán)進行必要的審查義務(wù)，在歸責原則上適用過錯責任原則和過錯推定責任原則。在責任的承擔上搜索引擎服務(wù)提供商應(yīng)當承擔直接責任或者與侵權(quán)信息的者一起承擔共同責任。

搜索引擎服務(wù)提供商侵權(quán)責任產(chǎn)生的原因。搜索引擎服務(wù)提供者侵權(quán)責任的產(chǎn)生，有其深刻的歷史和社會根源。侵權(quán)原因大致可以劃分為以下幾個方面：一，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期，網(wǎng)站經(jīng)營者追求自身經(jīng)濟利益，忽視自身的社會責任；二，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的便捷性助長了對網(wǎng)絡(luò)知識產(chǎn)權(quán)的侵權(quán)；三，網(wǎng)絡(luò)傳播的多元主體及多渠道加大了侵權(quán)責任的擴展；四，社會認知的相對滯后以及網(wǎng)絡(luò)立法與監(jiān)管的不健全，容忍了對網(wǎng)絡(luò)知識產(chǎn)權(quán)的侵權(quán)。

搜索引擎服務(wù)提供商侵權(quán)責任及其承擔方式。涉及到侵權(quán)責任，必然要從侵權(quán)責任的規(guī)則原則談起。目前，我國法學界在侵權(quán)責任的歸責原則的體系上基本形成了統(tǒng)一認識，確認的歸責原則包括：過錯責任原則（包含過錯推定責任原則）、無過錯責任原則和公平責任原則。其中涉及網(wǎng)絡(luò)知識產(chǎn)權(quán)侵權(quán)責任的規(guī)則原則當以過錯責任原則為主，無過錯不承擔責任，這也與我國民法立法和理論體系相吻合。過錯責任原則，是以過錯作為價值判斷的標準，判斷行為人對其造成的損失是否承擔其侵權(quán)責任的規(guī)則原則。過錯推定責任原則，指在法律有特別規(guī)定的場合，從損害事實的本身推定加害人有過錯，并據(jù)此確定造成他人損害的行為人賠償責任的規(guī)則原則。

搜索引擎服務(wù)提供者所擔當?shù)耐菐椭富蛘卟蛔鳛榉福湓谥饕闆r下是不會承擔最大責任的。比如，其因為幫助傳播盜版侵權(quán)類知識產(chǎn)品而承受一定的經(jīng)濟制裁，但是其收益卻是遠大于其因為受制裁而遭受的損失，單純對其進行經(jīng)濟制裁，從根本上并不足以遏止盜版侵權(quán)泛濫之勢。搜索引擎服務(wù)提供者作為獨立的法人，應(yīng)當對已侵權(quán)行為承擔責任，法人侵權(quán)責任的承擔方式是指法人對其侵權(quán)責任是單獨承擔還是與具體的自然人承擔連帶責任。對于法人的侵權(quán)責任，在大陸法系國家和地區(qū)中存在著兩種承擔方式：一種是以德國和日本為代表，主張法人單獨承擔；一種是以瑞士和我國臺灣民法為代表，主張法人與其代表人承擔連帶責任。對于搜索引擎服務(wù)提供者的責任的追究，考慮到最大限度的制裁這一價值目標，我們應(yīng)當在此設(shè)置成法人和其代表人承擔責任，承擔方式包括：行政罰款、責令停止侵害、賠償損失、指令整改，整改不成吊銷營業(yè)執(zhí)照等，對涉及刑事責任的按照刑事法律處理。

搜索引擎服務(wù)提供商責任規(guī)范解決方案。一，行業(yè)自律是搜索引擎服務(wù)提供商應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)知識產(chǎn)權(quán)保護的必由之路；二，加強對搜索引擎服務(wù)提供者的日常運作的監(jiān)管力度是應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)知識產(chǎn)權(quán)保護的合理要求；三，用正版來節(jié)制盜版，對正版網(wǎng)絡(luò)知識產(chǎn)權(quán)的客體網(wǎng)絡(luò)交易價格及獲取便宜性進行再設(shè)計；四，加大對保護知識產(chǎn)權(quán)的宣傳力度，整體提升社會民眾對網(wǎng)絡(luò)知識產(chǎn)權(quán)保護的意識。

通過以上的分析和思考，我們基本厘清了搜索引擎服務(wù)提供者的責任，及其應(yīng)對保護網(wǎng)絡(luò)知識產(chǎn)權(quán)所能做的一些措施。有人說：當前或以后侵犯網(wǎng)絡(luò)知識產(chǎn)權(quán)的侵權(quán)方式將會發(fā)展的越來越隱蔽。不在前臺明目張膽的進行，轉(zhuǎn)而以一種更加隱秘的或者偽裝的形式來進行侵權(quán)，借助先進的技術(shù)和工具在特定群體之間傳播。我們在短期內(nèi)不能杜絕盜版侵權(quán)，但我們做到最大限度的保護，也因此彰顯出法律的價值。

網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)提供商責任分析

網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)提供商責任概述。同搜索引擎服務(wù)提供商一樣，網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)提供商是與網(wǎng)絡(luò)知識產(chǎn)權(quán)保護緊密相關(guān)的又一活動主體。作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者，二者在侵權(quán)責任的承擔上有著類似的擔當。網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)涉及知識產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)傳播，如果處理不當就會成為盜版侵權(quán)產(chǎn)品泛濫傳播的重要幫兇?；趯χR產(chǎn)權(quán)權(quán)利人權(quán)利的有效保護和維護網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需要，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商是否有權(quán)利和能力控制用戶之間的數(shù)據(jù)傳輸來分別確定其應(yīng)當承擔的民事責任。網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)提供商就是屬于擁有權(quán)力和能力控制用戶之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹黧w。同搜索引擎服務(wù)提供商一樣對其存儲、分享的信息要盡到必要的審查義務(wù)。在歸責原則上一樣適用過錯責任原則，在責任的承擔上也表現(xiàn)的比搜索引擎服務(wù)提供商承擔的更大。

網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)提供商侵權(quán)責任。在網(wǎng)絡(luò)運營過程中，網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)提供商是與盜版侵權(quán)行為最接近的網(wǎng)絡(luò)平臺運營主體，其所涉及到網(wǎng)絡(luò)知識產(chǎn)權(quán)的侵權(quán)問題也最為直接。網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)提供商有多重運營模式：開放式存儲平臺、封閉式存儲平臺、半開放式存儲平臺。其中以開放式網(wǎng)絡(luò)存儲、分享平臺涉及的侵犯網(wǎng)絡(luò)知識產(chǎn)權(quán)的行為最多且影響力最大，半開放式網(wǎng)絡(luò)存儲、分享平臺次之，封閉式網(wǎng)絡(luò)存儲、分享平臺為最低。在這里我們主要針對開放式網(wǎng)絡(luò)存儲、分享平臺進行討論，作為網(wǎng)絡(luò)存儲中心，它起到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲倉庫的作用，而且作為開放式信息傳播的重要平臺，網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)提供者在提供給網(wǎng)絡(luò)用戶存儲空間的同時，有義務(wù)對其提供的空間承擔相應(yīng)的法律責任。網(wǎng)絡(luò)存儲分享這一形式并無過錯，錯誤的是我們沒有合理的利用好它，其所提供的空間給盜版侵權(quán)類知識產(chǎn)品提供便利，使盜版侵權(quán)類知識產(chǎn)品存儲、傳播變的更加容易。網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)平臺上充斥著比搜索引擎的盜版鏈接更加可怕的侵權(quán)類知識產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)提供者給互聯(lián)網(wǎng)用戶提供了一定熟練地的網(wǎng)絡(luò)空間的同時，有義務(wù)維持這一空間的法制狀態(tài)，對其傳輸?shù)男畔⑦M行必要的審查。對于因為盜版侵權(quán)，網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)提供者要承擔比上傳侵權(quán)知識產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)用戶要承擔更大的責任，這種責任就是直接責任。

網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)提供商責任的承擔方式。可以預(yù)見，在這樣的網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)平臺上，盜版問題是必然存在并占據(jù)一定比例的。對于這一部分我們有必要進行應(yīng)對性分析。網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)提供商侵權(quán)責任的承擔方式主要包括：消除影響、停止侵權(quán)、刪除侵權(quán)信息資源、賠償損失、賠禮道歉。行政指令整改、吊銷網(wǎng)絡(luò)運營資格、情節(jié)嚴重的沒收財產(chǎn)追究相關(guān)人員的刑事責任。對于網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)提供商責任在承擔責任之后所作的關(guān)閉，有必要返還網(wǎng)絡(luò)用戶在使用該平臺的過程中所上傳合法數(shù)據(jù)，這些信息是用戶的個人信息財產(chǎn)，不能被隨便剝奪其再次獲取的權(quán)利。現(xiàn)行的行政制裁措施中這方面的考慮有所欠缺。網(wǎng)絡(luò)存儲、分享服務(wù)提供商責任應(yīng)該在行政機構(gòu)做出相應(yīng)的整改要求的同時，向社會公布信息，以便宜用戶對其所有的信息進行下載備份。另外，如果用戶上傳的信息不是作為可以被公共查閱的封閉信息，這樣的危害可以說是最低限度的，我們不應(yīng)當干涉這類信息的使用。即此類信息不具備對知識產(chǎn)權(quán)的侵犯。

篇10

針對密云衛(wèi)星地面站大數(shù)據(jù)量、多平臺的需求，分析了流行的存儲技術(shù)DAS、NAS和SAN，并比較三者的差異。比較結(jié)果表明，SAN是密云衛(wèi)星地面站網(wǎng)絡(luò)存儲方案的最佳選擇。從體系結(jié)構(gòu)和可靠性兩方面進行分析SAN技術(shù)的優(yōu)越性，以此研究為基礎(chǔ)，從密云地面站實際需求出發(fā)，設(shè)計了一套SAN存儲系統(tǒng)解決方案，并在探月工程嫦娥三號任務(wù)中投入建設(shè)運行。經(jīng)過2年的運行表明，本文設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)解決方案在系統(tǒng)可靠性、系統(tǒng)容量、吞吐率和響應(yīng)速度等方面均滿足設(shè)計要求。

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星地面站 網(wǎng)絡(luò)存儲 SAN架構(gòu) 可靠性分析

1 引言

密云衛(wèi)星地面站是探月工程地面應(yīng)用系統(tǒng)的一個衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收站，承擔著接收嫦娥衛(wèi)星下行科學數(shù)據(jù)并本地存儲數(shù)據(jù)的任務(wù)。密云站主要完成探測任務(wù)管理，衛(wèi)星探測數(shù)據(jù)的接收與存儲管理功能，同時為用戶提供全面的、集中的站內(nèi)數(shù)據(jù)接收設(shè)備監(jiān)視與控制功能。因此，密云地面站不僅要存儲衛(wèi)星下行的科學數(shù)據(jù)，還要存儲地面站每一秒種記錄的設(shè)備監(jiān)視信息、控制信息和日志信息。在嫦娥三號任務(wù)建設(shè)階段，密云地面站充分考慮到國家未來深空探測任務(wù)的增加以及觀測接收科學數(shù)據(jù)的增加，現(xiàn)有的存儲設(shè)備以及存儲方案已經(jīng)不能滿足需要。因此，統(tǒng)籌考慮建設(shè)一個適應(yīng)密云地面站未來發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)勢在必行，也獲得了國家探月工程專項資金的支持，研究人員于2011年開始調(diào)研與設(shè)計網(wǎng)絡(luò)存儲方案。

2 網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)比較分析

目前，網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)的發(fā)展科歸納為3個方向：直接連接存儲（DAS，Direct Attached Storage）、網(wǎng)絡(luò)附接存儲（NAS，Network Attached Storage）和存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN，Storage Area Networks）。

DAS是傳統(tǒng)的存儲方式，服務(wù)器后端連接著SCSI陣列，該磁盤陣列附屬于一臺服務(wù)器，不支持其他服務(wù)器共享存儲。隨著數(shù)據(jù)量的不斷增大，逐漸暴露出諸多弊端，如存儲空間得不到合理利用、數(shù)據(jù)分散不易管理、存儲架構(gòu)得不到擴展等。

NAS是一種特殊的專用數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器，是可以直接連接到網(wǎng)上向用戶提供文件級服務(wù)的存儲設(shè)備，NAS有自己的簡化的實時操作系統(tǒng)，它將硬件和軟件有機地集成在一起，通常用于專用文件服務(wù)。NAS采用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議為NFS和CIFS。由于，其數(shù)據(jù)傳輸需要通過普通網(wǎng)絡(luò)，受到網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，傳輸效率不能得到保證。

SAN是繼NAS之后出現(xiàn)的一種新的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)。主要思路是通過專用的交換機和網(wǎng)關(guān)建立服務(wù)器與磁盤陣列的直接連接，從傳統(tǒng)的以太網(wǎng)中獨立了出來，成為獨立的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，將原有以太網(wǎng)上的存儲事務(wù)轉(zhuǎn)換到主要由存儲設(shè)備組成的SAN網(wǎng)絡(luò)上。SAN取代服務(wù)器完成整個存儲過程的控制和管理，減少了對服務(wù)器處理時間的占用，提高了服務(wù)器的使用效率。FC SAN是以光纖通道技術(shù)（FC）為基礎(chǔ)，可以提供高達4Gb/s的傳輸速率，解決了NAS數(shù)據(jù)訪問對網(wǎng)絡(luò)帶寬占用的問題，數(shù)據(jù)的訪問不影響LAN的性能，在有大量數(shù)據(jù)訪問時，不會大幅度降低正常網(wǎng)絡(luò)性能。而隨著數(shù)據(jù)爆炸式的發(fā)展，SAN是人們公認的具有發(fā)展?jié)摿Φ拇鎯夹g(shù)解決方案。

根據(jù)上述研究內(nèi)容分析，了解當前流行的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)的各自優(yōu)勢。從地面站網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)關(guān)注的性能指標出發(fā)進行討論研究，就以下項目對前三種網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)進行比較，比較結(jié)果見表1。

從比較結(jié)果看出，SAN網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)具有高帶寬，易擴展、高可用、可靠以及安全高等品質(zhì)性能，是密云地面站網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)建設(shè)方案的首選。同時，大量資料表明，SAN也成為多媒體信息流存儲、大數(shù)據(jù)量的快速網(wǎng)絡(luò)存儲、數(shù)據(jù)倉庫以及決策支持等應(yīng)用領(lǐng)域中較理想的存儲方案。

3 SAN存儲技術(shù)概述

3.1 FC SAN體系結(jié)構(gòu)

FC SAN是通過光纖通道技術(shù)連接服務(wù)器、磁盤陣列、磁帶庫等存儲設(shè)備的高性能專用網(wǎng)絡(luò)。FC SAN的典型體系結(jié)構(gòu)如圖1所示，大致可以分為4個層次，從下到上的順序依次為存儲設(shè)備、交換設(shè)備、應(yīng)用設(shè)備和LAN。

3.2 FC SAN架構(gòu)可靠性分析

可靠性是指部件、元件、產(chǎn)品或者系統(tǒng)在規(guī)定的環(huán)境下、規(guī)定的時間內(nèi)、規(guī)定條件下無故障地完成其規(guī)定功能的概率。本文利用可靠性R指標，對SAN架構(gòu)進行可靠性計算。

在圖1中，為了方便討論，假設(shè)LAN和電源等其他系統(tǒng)的可靠性為1，假設(shè)某一個應(yīng)用設(shè)備通過單條數(shù)據(jù)鏈路的可靠性概率為Pi。從應(yīng)用設(shè)備到存儲設(shè)備，根據(jù)數(shù)據(jù)交換的邏輯過程知道，在某1條數(shù)據(jù)鏈路中，1臺應(yīng)用設(shè)備通過1臺交換機就能夠訪問到一套存儲設(shè)備，是典型的串聯(lián)關(guān)系模型；在整個系統(tǒng)中，1臺應(yīng)用設(shè)備可以通過2臺交換機訪問存儲層中2套存儲設(shè)備，可以看作是并聯(lián)關(guān)系，共有4條數(shù)據(jù)鏈路。串聯(lián)關(guān)系和并聯(lián)關(guān)系在概率論和可靠性理論中具有嚴格的數(shù)學定義。就目前產(chǎn)品市場而言，單個設(shè)備的可靠性Tj一般高于0.9，假設(shè)Tj=0.9（j=1，2，3），在圖1中一條鏈路由3個設(shè)備串聯(lián)，系統(tǒng)可靠性概率計算公式為Pi=T1T2T3=0.93=0.729（i=1，2，3，4）；多條鏈路并聯(lián)的后的系統(tǒng)可靠性概率為：R=1-（1-P1）（1-P2）（1-P3）（1-P4）=1-（1-0.729）4=0.994。

表2：SAN架構(gòu)的并聯(lián)與串聯(lián)關(guān)系模型可靠性計算分析

單個設(shè)備可靠性 串聯(lián)可靠性 并聯(lián)可靠性

Tj =0.9 Pi=0.729 R=0.994

Tj =0.8 Pi=0.512 R=0.943

Tj =0.7 Pi=0.343 R=0.813

上述計算結(jié)果表明，當單個設(shè)備可靠性Tj大于0.9時，系統(tǒng)整個可靠性概率R大于0.99。SAN架構(gòu)的并聯(lián)關(guān)系模型可靠性極高，遠遠高于單條數(shù)據(jù)鏈路的串聯(lián)關(guān)系模型。隨著時間的推移，單臺設(shè)備的可靠性逐漸下降，兩種模型的可靠性差異越來越大，并聯(lián)模型的可靠性優(yōu)勢越發(fā)明顯。因此，密云站在設(shè)計存儲方案時首選采用FC SAN架構(gòu)的并聯(lián)關(guān)系模型。

4 密云衛(wèi)星地面站網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)設(shè)計

4.1 系統(tǒng)需求分析

密云衛(wèi)星地面站主要完成衛(wèi)星探測數(shù)據(jù)的接收與存儲管理功能，同時為用戶提供全面的、集中的站內(nèi)數(shù)據(jù)接收設(shè)備監(jiān)視與控制功能。密云站不僅要存儲衛(wèi)星下行的科學數(shù)據(jù)，還要存儲地面站監(jiān)視信息和控制信息。

在探月工程嫦娥三號任務(wù)設(shè)計中，密云站計算機系統(tǒng)由6臺業(yè)務(wù)運行服務(wù)器（IBM）、4臺應(yīng)用工作站以及存儲系統(tǒng)構(gòu)成。6臺業(yè)務(wù)運行服務(wù)器采用的是AIX6.0操作系統(tǒng)，要求均能獨立訪問共享存儲系統(tǒng)；同時4臺應(yīng)用工作站采用的是Windows7專業(yè)版操作系統(tǒng)，也要獨立訪問共享存儲系統(tǒng)。因此，在設(shè)計存儲系統(tǒng)時要求采用的共享文件系統(tǒng)必須支持異構(gòu)多操作系統(tǒng)。

設(shè)計中，LAN中6臺業(yè)務(wù)運行服務(wù)器和4臺工作站需要同時向磁盤寫入16路科學數(shù)據(jù)，每一路科學數(shù)據(jù)的最大傳輸速率可達15MB/s，因此要求存儲系統(tǒng)的吞吐率不小于240MB/s。同時，每一路寫入的科學數(shù)據(jù)文件的最大容量可達810GB，要求存儲系統(tǒng)支持大文件的讀寫。同時，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫記錄的設(shè)備監(jiān)視信息、控制信息以及站內(nèi)日志信息，要求做到實時記錄與定期轉(zhuǎn)存，也是一個不可忽視的數(shù)據(jù)量，平均每月增長幾個GB。

由此可見，嫦娥三號任務(wù)中，密云站接收科學數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)吞吐率高以及平臺異構(gòu)等要求是對存儲系統(tǒng)最嚴峻的考驗。現(xiàn)有的單機連接獨立存儲設(shè)備的方案已經(jīng)不能滿足任務(wù)需要。因此，統(tǒng)籌考慮建設(shè)一個適應(yīng)密云地面站未來發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)勢在必行。

4.2 系統(tǒng)設(shè)計原則

系統(tǒng)設(shè)計時要充分考慮未來地面站的業(yè)務(wù)發(fā)展需要，分別從系統(tǒng)的吞吐率、安全性、可靠性和擴展性方面考慮。

4.2.1 吞吐率高

要求存儲系統(tǒng)的吞吐率為不小于240MB/s，同時每一路寫入的數(shù)據(jù)文件的最大容量可達810GB。

4.2.2 安全性好

通過Stornext軟件實現(xiàn)文件共享訪問控制機制。

4.2.3 可靠性好

確保2臺MetaData服務(wù)器互為備份，一旦處于活動狀態(tài)的主機發(fā)生故障，另一臺主機主動接管其所有業(yè)務(wù)；正常情況下，2臺主機還能做到負載均衡。

4.2.4 擴展性好

采用先進的光纖通道技術(shù)，可在光纖網(wǎng)絡(luò)上增加光纖設(shè)備；只需增加硬盤即可實現(xiàn)存儲空間擴容，滿足系統(tǒng)擴展需要。

4.3 Stornext共享文件系統(tǒng)工作原理

SAN存儲網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)只提供底層的物理上的共享訪問支持，并不提供文件系統(tǒng)層的共享訪問，從而造成存儲空間浪費、多機并行處理/集群計算無法有效展開。為了確保大量客戶端主機對同一存儲設(shè)備的共享訪問，就需要專門的共享文件系統(tǒng)軟件。

Stornext文件系統(tǒng)是一個高性能的共享文件系統(tǒng)，支持采用不同操作系統(tǒng)的多臺服務(wù)器同時訪問文件系統(tǒng)，所有的用戶節(jié)點（訪問接入點）都可以運行Stornext客戶端（統(tǒng)稱DLC），訪問Stornext共享文件系統(tǒng)，并支持在多種拓撲結(jié)構(gòu)上訪問數(shù)據(jù)，比如SAN。

Stornext的工作原理是：LAN客戶端通過LAN向MetaData服務(wù)器（MDS）發(fā)出I/O操作請求；MetaData服務(wù)器處理該請求，并將數(shù)據(jù)訪問的許可證和磁盤地址返回給客戶端；LAN客戶端通過LAN得到訪問許可和數(shù)據(jù)塊地址，并通過Stornext的客戶端（DLC）向數(shù)據(jù)盤讀寫數(shù)據(jù)。Stornext為存儲系統(tǒng)提供便捷的文件創(chuàng)建、存儲與共享管理功能。

4.4 系統(tǒng)設(shè)計

密云衛(wèi)星地面站存儲系統(tǒng)采用FC+千兆以太網(wǎng)的雙網(wǎng)共享存儲架構(gòu)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。配置了兩臺MDS（Meta Data Server）服務(wù)器，采用雙機集群方式，2臺MDS均正常工作，共同處理同一事務(wù)，當其中一臺發(fā)生故障時，另外一臺主機承擔所有事務(wù)。磁盤陣列采用2臺EMC CX480，配置雙控制器，A（10T）、B（10T）兩個磁盤柜，滿載20TB的光纖接口硬盤。配置2臺32口的FC交換機，用于存儲設(shè)備與應(yīng)用設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，可以提供高達4Gb/s的傳輸速率。密云站6臺業(yè)務(wù)服務(wù)器中，2臺服務(wù)器通過HAMP軟件構(gòu)成雙機熱備系統(tǒng)（TASK1/TASK2），完成地面站計劃調(diào)度與任務(wù)管理功能；2臺服務(wù)器構(gòu)成雙機集群方式（DTS1&DTS2），完成數(shù)據(jù)接收與傳輸功能；另外2臺服務(wù)器也是雙機集群方式，加載數(shù)據(jù)庫（DATABASE1&DATABASE2）；6臺業(yè)務(wù)服務(wù)器與4臺工作站均配備4GB高速光纖通道卡（HBA），通過光纖連接到FC交換機形成SAN存儲網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)交換通過光纖通道進行，不通過局域網(wǎng)LAN，提高了LAN網(wǎng)絡(luò)的利用率。密云衛(wèi)星地面站存儲系統(tǒng)主要設(shè)備及管理軟件見表3。

5 密云衛(wèi)星地面站網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)運行效果

密云衛(wèi)星地面站網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)于2012年5月建成并投入試運行。系統(tǒng)試運行1年間，運行可靠、穩(wěn)定，保障了各個應(yīng)用系統(tǒng)的正常運行。為2013年12月中國探月工程“嫦娥三號”任務(wù)地面應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)接收分系統(tǒng)密云衛(wèi)星地面站成功接收科學探測數(shù)據(jù)奠定了堅實的基礎(chǔ)。成功解決了衛(wèi)星地面站原有的數(shù)據(jù)存儲問題。在資源整合上，所有存儲空間都在磁盤陣列上，磁盤陣列滿配后空間可達到25TB，通過Stornext共享文件系統(tǒng)為每個應(yīng)用服務(wù)劃定LUN，還可以根據(jù)實際需要為應(yīng)用服務(wù)擴展空間。在存儲系統(tǒng)空間擴展上，只需增加硬盤數(shù)量即可達到擴展容量的要求，擴容期間，所有應(yīng)用服務(wù)不中斷，保證了業(yè)務(wù)連續(xù)性。在可靠性上，整個架構(gòu)不存在單點故障，不論是MetaData服務(wù)器還是，數(shù)據(jù)交換鏈路均實現(xiàn)了熱備份設(shè)計，MetaData主備服務(wù)器自動切換僅需要5s。在系統(tǒng)吞吐率上，經(jīng)過驗收測試，存儲系統(tǒng)可以提供1020MB/S的讀寫速率。在安全性上，系統(tǒng)采用了Stornext共享文件系統(tǒng)，實現(xiàn)了文件共享的訪問控制機制，每個應(yīng)用服務(wù)均需要得到Stornext文件系統(tǒng)的授權(quán)才能訪問存儲系統(tǒng)，并且磁盤空間的獲取對于應(yīng)用服務(wù)是透明的，減少了應(yīng)用服務(wù)器的工作。

6 結(jié)束語

通過對DAS，NAS和SAN三種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的對比分析以及實踐應(yīng)用，表明SAN架構(gòu)在資源整合、空間擴展、可靠性、吞吐率和安全性等方面具有明顯優(yōu)勢。隨著網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化時代的到來，所有企業(yè)都會面臨著數(shù)據(jù)容量大、數(shù)據(jù)傳輸率高、系統(tǒng)可靠性高等眾多要求，那么構(gòu)建SAN網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)是必然的選擇。密云地面站網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的建設(shè)成功就是一個很好的應(yīng)用例子。

參考文獻

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作者簡介

薛喜平（1984-），男。中國科學院國家天文臺，碩士，助理研究員，研究方向為計算機網(wǎng)絡(luò)以及計算機軟件應(yīng)用。負責國家天文臺密云衛(wèi)星地面站計算機系統(tǒng)、應(yīng)用軟件和衛(wèi)星下行科學數(shù)據(jù)的管理工作。