行业关键词
3.5 存储系统设计分析
企业或机构都需要有效地存储和维护各种应用服务所产生的数据。到目前为止，存储技术提供了三种基本的存储方法：直接附加存储(DAS)，网络连接存储(NAS)和存储区域网络(SAN)。
面向服务器存储:DAS(Direct Attached Storage)直接附加存储是传统的存储技术，由服务器内置磁盘，或服务器直接连接外置扩展的磁盘阵列机来实现。服务器与磁盘或磁盘阵列的通信采用IDE或SCSI协议。DAS可以为小型系统提供快速的磁盘访问。缺点是，管理成本高，距离有限制。这些限制促进了市场对网络存储的需要。
面向网络的存储: NAS(Network Attached Storage)网络附加存储设备，直接挂接在网上，实际上就是一台专用文件服务器，不承担应用服务，通过网口与应用服务器联接，支持通用的数据传输协议TCP/IP，可实现海量、异构数据的网络共享，以及异构服务器间共享数据。NAS基于文件进行存储和访问，由于采用较成熟的IP网络技术，易用易学，维护和管理简单易行，每个存储点易控制，结构灵活，节省费用。缺点是：数据访问速度慢，不太容易扩展。网络存储的应用常常需要可以分散地增加存储容量，为满足要求，管理员必须增加更多的设备。在网络上增加设备会增加物理的复杂性和总拥有成本(TCO)。这些需求促进了面向区域存储SAN的发展。
存储区域网络：SAN(Storage Area Network)由专用网络构成，将应用服务器连接到存储设备并传输存储数据，但不增加企业或机构LAN应用网的负荷。SAN的通信传输通常采用Fiber Channel .
应用服务器与SAN存储设备之间的光纤通信是通过主机总线适配器(HBA)来连接的。通常，服务器同时使用以太网卡和光纤通道HBA分别完成与LAN和SAN的连接。
SAN的性能可靠、可扩展、易管理，是最适合本系统应用的存储方案，同时兼容图书馆原有的DAS存储设备和带库等系统。
通过对数字图书馆系统现状的分析，我们可以看到目前馆内的存储体系如果仍然采用传统的DAS架构。那么随着系统的扩容和数据量的不断增长，DAS架构的不足将逐渐暴露：
本地存储设备（硬盘）的单机使用，制约了在不同系统之间动态协调分配空间和性能的可能性，因为每种应用对性能的要求和数据量增长速度不同，从而导致需要分别针对各个应用系统配置不同容量、类型的存储设备，造成投资的极大浪费和设备利用率低下；
这种存储结构，制约了系统对服务器的扩容和对存储设备的扩容，难以提高系统的处理能力和存储容量。
数据的分散造成管理的负担和成本大幅增加，各设备之间存储资源不能共享，而且不利于集中备份。
随着数字图书馆业务开展的深入，对系统的服务能力和存储容量、集中存储管理的需求将不断增长，如何解决这种制约条件，就成为设计存储方案的重点。
今天，存储技术的发展日新月异。存储局域网络SAN（Storage Area Network）以其突出的优势，逐渐为大家所了解并采用。SAN具有如下优点：
对于关键任务数据库的应用，可预计的响应时间、可用性和可扩展性是其基本要素；SAN具有出色的可扩展性；SAN克服了传统上与SCSI相连的线缆限制，极大地拓展了服务器和存储之间的距离，从而增加了更多连接的可能性；改进的扩展性还简化了服务器的部署和升级，SAN中的服务器和存储设备没有一对一的限制，可以任意的增加或减少，保护了原有硬件设备的投资。
集中存储方式所具备的性能、数据一致性和可靠性可以确保数据的安全存储；高可用性和故障切换环境可以确保更低的成本和更高的应用水平；可扩展的存储虚拟化，可使存储与直接主机连接相分离，并确保动态存储分区；改进的灾难容错特性，在主机服务器及其连接设备之间提供光纤通道高性能和扩展的距离。SAN中的备份可以利用高速的光纤通道同时对多个服务器的数据进行备份操作，而不占用有限的网络资源。
由以上SAN的优势，我们可以看到SAN的这些优点正是我们所需要的，它能很好地解决数字图书馆目前所遇到的困扰，集中统一的数据存储可以极大的简化管理，动态分配存储空间需求，提高设备利用率，解决集中备份的环境问题。因此我们建议数字图书馆采用基于SAN架构的存储解决方案。
数字图书系统是现在及未来整个应用的核心，需要提供资源发布、数据库检索、互联网服务等功能，一般还要同WEB等信息平台统一在一起。总体的数据量容量会不断增加；用户需要一套先进可靠的应用存储系统，要求能够支持全部用户的访问需求，存储设备能够满足传输和容量的需求，适应动态持续的容量扩展，还要有完善可靠的管理解决方案。
数字图书馆的数个TB的数据如果分散在各个服务器的本地硬盘或阵列上，将不利于数据的集中管理。随着电子图书馆服务业务的不断深入开展，电子图书、期刊、多媒体文件数据量的不断增加，单纯的服务器本地磁盘存储和直连阵列方式已经不能满足存储扩容、简化存储管理和集中备份的需要。为此，我们建议采用更易于扩展和管理的SAN或IPSAN存储方式。
根据本系统存储需求现状和将来规划，以及宝德科技在数字图书馆和安全方面的丰富经验，我们对西安外事学院图书馆存储中心需要增加5TB以上容量的数据存储系统方案作了初步的设计和分析，以满足西安外事学院图书馆存储现在以及将来的实际需求。
企业或机构都需要有效地存储和维护各种应用服务所产生的数据。到目前为止，存储技术提供了三种基本的存储方法：直接附加存储(DAS)，网络连接存储(NAS)和存储区域网络(SAN)。
面向服务器存储:DAS(Direct Attached Storage)直接附加存储是传统的存储技术，由服务器内置磁盘，或服务器直接连接外置扩展的磁盘阵列机来实现。服务器与磁盘或磁盘阵列的通信采用IDE或SCSI协议。DAS可以为小型系统提供快速的磁盘访问。缺点是，管理成本高，距离有限制。这些限制促进了市场对网络存储的需要。
面向网络的存储: NAS(Network Attached Storage)网络附加存储设备，直接挂接在网上，实际上就是一台专用文件服务器，不承担应用服务，通过网口与应用服务器联接，支持通用的数据传输协议TCP/IP，可实现海量、异构数据的网络共享，以及异构服务器间共享数据。NAS基于文件进行存储和访问，由于采用较成熟的IP网络技术，易用易学，维护和管理简单易行，每个存储点易控制，结构灵活，节省费用。缺点是：数据访问速度慢，不太容易扩展。网络存储的应用常常需要可以分散地增加存储容量，为满足要求，管理员必须增加更多的设备。在网络上增加设备会增加物理的复杂性和总拥有成本(TCO)。这些需求促进了面向区域存储SAN的发展。
存储区域网络：SAN(Storage Area Network)由专用网络构成，将应用服务器连接到存储设备并传输存储数据，但不增加企业或机构LAN应用网的负荷。SAN的通信传输通常采用Fiber Channel .
应用服务器与SAN存储设备之间的光纤通信是通过主机总线适配器(HBA)来连接的。通常，服务器同时使用以太网卡和光纤通道HBA分别完成与LAN和SAN的连接。
SAN的性能可靠、可扩展、易管理，是最适合本系统应用的存储方案，同时兼容图书馆原有的DAS存储设备和带库等系统。
通过对数字图书馆系统现状的分析，我们可以看到目前馆内的存储体系如果仍然采用传统的DAS架构。那么随着系统的扩容和数据量的不断增长，DAS架构的不足将逐渐暴露：
本地存储设备（硬盘）的单机使用，制约了在不同系统之间动态协调分配空间和性能的可能性，因为每种应用对性能的要求和数据量增长速度不同，从而导致需要分别针对各个应用系统配置不同容量、类型的存储设备，造成投资的极大浪费和设备利用率低下；
这种存储结构，制约了系统对服务器的扩容和对存储设备的扩容，难以提高系统的处理能力和存储容量。
数据的分散造成管理的负担和成本大幅增加，各设备之间存储资源不能共享，而且不利于集中备份。
随着数字图书馆业务开展的深入，对系统的服务能力和存储容量、集中存储管理的需求将不断增长，如何解决这种制约条件，就成为设计存储方案的重点。
今天，存储技术的发展日新月异。存储局域网络SAN（Storage Area Network）以其突出的优势，逐渐为大家所了解并采用。SAN具有如下优点：
对于关键任务数据库的应用，可预计的响应时间、可用性和可扩展性是其基本要素；SAN具有出色的可扩展性；SAN克服了传统上与SCSI相连的线缆限制，极大地拓展了服务器和存储之间的距离，从而增加了更多连接的可能性；改进的扩展性还简化了服务器的部署和升级，SAN中的服务器和存储设备没有一对一的限制，可以任意的增加或减少，保护了原有硬件设备的投资。
集中存储方式所具备的性能、数据一致性和可靠性可以确保数据的安全存储；高可用性和故障切换环境可以确保更低的成本和更高的应用水平；可扩展的存储虚拟化，可使存储与直接主机连接相分离，并确保动态存储分区；改进的灾难容错特性，在主机服务器及其连接设备之间提供光纤通道高性能和扩展的距离。SAN中的备份可以利用高速的光纤通道同时对多个服务器的数据进行备份操作，而不占用有限的网络资源。
由以上SAN的优势，我们可以看到SAN的这些优点正是我们所需要的，它能很好地解决数字图书馆目前所遇到的困扰，集中统一的数据存储可以极大的简化管理，动态分配存储空间需求，提高设备利用率，解决集中备份的环境问题。因此我们建议数字图书馆采用基于SAN架构的存储解决方案。
数字图书系统是现在及未来整个应用的核心，需要提供资源发布、数据库检索、互联网服务等功能，一般还要同WEB等信息平台统一在一起。总体的数据量容量会不断增加；用户需要一套先进可靠的应用存储系统，要求能够支持全部用户的访问需求，存储设备能够满足传输和容量的需求，适应动态持续的容量扩展，还要有完善可靠的管理解决方案。
数字图书馆的数个TB的数据如果分散在各个服务器的本地硬盘或阵列上，将不利于数据的集中管理。随着电子图书馆服务业务的不断深入开展，电子图书、期刊、多媒体文件数据量的不断增加，单纯的服务器本地磁盘存储和直连阵列方式已经不能满足存储扩容、简化存储管理和集中备份的需要。为此，我们建议采用更易于扩展和管理的SAN或IPSAN存储方式。
根据本系统存储需求现状和将来规划，以及宝德科技在数字图书馆和安全方面的丰富经验，我们对西安外事学院图书馆存储中心需要增加5TB以上容量的数据存储系统方案作了初步的设计和分析，以满足西安外事学院图书馆存储现在以及将来的实际需求。
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