網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)范文

時(shí)間:2023-03-18 17:25:23

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網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)

篇1

關(guān)鍵詞:IP存儲(chǔ) SAN 塊級(jí)存儲(chǔ) 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(chǔ)涉及到了一系列的技術(shù),它可以使塊級(jí)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在基于IP的網(wǎng)路中傳輸,這里面有兩個(gè)技術(shù)需要闡明:IP技術(shù)的利用和塊級(jí)存儲(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)中塊級(jí)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸不是新技術(shù),今天的存儲(chǔ)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(chǔ)協(xié)議則可將多個(gè)SAN通過(guò)IP如以太網(wǎng)的結(jié)構(gòu)建立起來(lái),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(jí)的請(qǐng)求發(fā)送到擁有這些文件系統(tǒng)的服務(wù)器上,這些請(qǐng)求得到那些文件服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)NAS設(shè)備的響應(yīng),并發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)。

2 IP存儲(chǔ)適應(yīng)不斷增長(zhǎng)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(chǔ)自然成為最能適應(yīng)日益增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)需求的技術(shù)。

2.1 日益增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ) 國(guó)際數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)IDC預(yù)計(jì)在2008年以后,存儲(chǔ)容量將每年增長(zhǎng)85%,這一增長(zhǎng)表明:重要數(shù)據(jù)在不斷增長(zhǎng),而對(duì)存儲(chǔ)資源的管理越來(lái)越難。因此,各個(gè)公司都在致力于開(kāi)發(fā)基于SAN的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng),用于存儲(chǔ)、訪問(wèn)、保護(hù)和管理關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)。實(shí)事上,IDC預(yù)測(cè)到2009年,全球92%的存儲(chǔ)將實(shí)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(rèn)可,在以太網(wǎng)環(huán)境中,IP技術(shù)也是較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的。得益于IP技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及其低廉的價(jià)格,很多信息專(zhuān)家都致力于IP技術(shù)的應(yīng)用,使得IP技術(shù)的開(kāi)發(fā)擁有更廣更扎實(shí)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(jī)制推動(dòng)了其技術(shù)的快速發(fā)展和開(kāi)發(fā)的不斷擴(kuò)大。

2.3 IP存儲(chǔ)是IP技術(shù)的下一個(gè)階段 在早期的IP技術(shù)開(kāi)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(jí)存儲(chǔ)技術(shù)則都是基于IP進(jìn)行傳輸?shù)?,形成了一切?gòu)架在IP上的態(tài)勢(shì)。

3 IP存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程

目前IETF開(kāi)發(fā)的三種IP存儲(chǔ)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(guò)IP方式傳輸SCSI指令 將來(lái)iSCSI可提供必要的映射,通過(guò)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(jī)到存儲(chǔ)設(shè)備的端到端連接而設(shè)計(jì)的,類(lèi)似于光纖通道的SAN構(gòu)架,iSCSI技術(shù)包括可使主機(jī)到兼容的存儲(chǔ)設(shè)備之間通過(guò)IP交換機(jī)進(jìn)行通訊。而驅(qū)動(dòng)器仍可以使用真正的SCSI驅(qū)動(dòng)器,因?yàn)閕SCSI并不等同于今天的硬盤(pán)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(dú)立的SAN環(huán)境通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)在一起。每個(gè)SAN采用標(biāo)準(zhǔn)FC尋址,在FCIP的端點(diǎn)之間建立IP隧道或網(wǎng)關(guān),一旦隧道建立,擴(kuò)展的FC設(shè)備將被視為標(biāo)準(zhǔn)的FC設(shè)備,并予以FC尋址。典型的應(yīng)用是在一個(gè)FCIP端點(diǎn)上連接兩個(gè)或更多架構(gòu)在標(biāo)準(zhǔn)IP網(wǎng)絡(luò)之上的FC交換機(jī),通過(guò)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(chǔ)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(guò)IP架構(gòu)進(jìn)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(gè)SAN之間通過(guò)以太網(wǎng)建立點(diǎn)到點(diǎn)的隧道,構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的SAN環(huán)境。與之相對(duì)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(gè)互聯(lián)的SAN都擁有獨(dú)立的命名空間。 4 IP存儲(chǔ)的尋址

IP存儲(chǔ)是一個(gè)新興的技術(shù),盡管其標(biāo)準(zhǔn)早已建立且應(yīng)用,但將其真正廣泛應(yīng)用到存儲(chǔ)環(huán)境中還需要解決幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)。

4.1 TCP負(fù)載空閑 由于IP無(wú)法確保提交到對(duì)方,而將TCP作為底層傳輸?shù)娜NIP存儲(chǔ)協(xié)議則需要再擁擠的、遠(yuǎn)距離的IP空間中確保傳輸?shù)目煽啃?,由于IP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(jià)格性能比 盡管IP技術(shù)很有可能得以應(yīng)用,但如果對(duì)性能較為看重的話(huà),不推薦使用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)卡。如前所述,TOE可以減少服務(wù)器的處理負(fù)載,但由于TOE設(shè)備較新,其硬件成本及復(fù)雜程序都比標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡更高。其廣泛應(yīng)用可能會(huì)由于價(jià)格性能比過(guò)高而受阻。像那些增強(qiáng)的iHBA都需要進(jìn)一步改進(jìn),已達(dá)到FC技術(shù)的水平。

4.3 安全性 當(dāng)存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)IP架構(gòu)進(jìn)行遠(yuǎn)距離連接時(shí),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(jí)別,并確保其安全性。在IP存儲(chǔ)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用之前,這一問(wèn)題時(shí)IETF需要解決的。

4.4 互聯(lián)性 基于IP的技術(shù)并沒(méi)有被所有廠家共同使用,雖然這個(gè)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)的應(yīng)用現(xiàn)狀

IP存儲(chǔ)解決方案會(huì)慢慢的被采用,其技術(shù)的應(yīng)用可能會(huì)經(jīng)歷三個(gè)發(fā)展階段。

5.1 階段一:SAN擴(kuò)展器 隨著SAN技術(shù)在全球的開(kāi)發(fā),越來(lái)越需要長(zhǎng)距離的SAN連接技術(shù)。IP存儲(chǔ)技術(shù)定位于將多種設(shè)備緊密連接,就像一個(gè)大企業(yè)多個(gè)站點(diǎn)間的數(shù)據(jù)共享,以及遠(yuǎn)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(gè)遠(yuǎn)程的SAN通過(guò)IP架構(gòu)互聯(lián),雖然iSCSI設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)以上技術(shù),但是FCIP和iFCP對(duì)于此類(lèi)應(yīng)用更為適合,因?yàn)樗麄儾捎玫氖枪饫w通道協(xié)議FCP。

5.2 階段二:有限區(qū)域IP存儲(chǔ) 在第二個(gè)階段中的IP存儲(chǔ)的開(kāi)發(fā)主要集中在小型的低成本的產(chǎn)品,目前還沒(méi)有真正意義的全球SAN環(huán)境,隨之而來(lái)的技術(shù)是有限區(qū)域的、基于IP的SAN連接技術(shù)??赡軙?huì)出現(xiàn)類(lèi)似于可安裝到NAS設(shè)備中的iSCSI卡,因?yàn)檫@種技術(shù)和需求可使TOE設(shè)備彌補(bǔ)NAS技術(shù)的解決方案。

篇2

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

中圖分類(lèi)號(hào):TN914 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1001-828X(2012)09-0-02

引言

回顧計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展歷程,不難發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)核心技術(shù)主要有三次大的遷移,計(jì)算機(jī)發(fā)明初期由于主要用于科學(xué)計(jì)算,因此中央處理器CPU的計(jì)算能力是研究的核心技術(shù);隨后計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)大面積應(yīng)用,使計(jì)算機(jī)通信成為耗費(fèi)時(shí)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(diǎn);現(xiàn)今,計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用模式己轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和訪問(wèn),存儲(chǔ)技術(shù)業(yè)已成為計(jì)算機(jī)核心熱點(diǎn)技術(shù)。

受機(jī)械部件自身性能的限制,磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)據(jù)訪問(wèn)時(shí)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(jì)算機(jī)中央處理器和內(nèi)存以平均每18個(gè)月增長(zhǎng)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(gè)月增長(zhǎng)一倍的速度發(fā)展。很顯然處理器、網(wǎng)絡(luò)帶寬和磁盤(pán)IO之間的性能差距越來(lái)越大,而計(jì)算機(jī)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(yán)重影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能。傳統(tǒng)的存儲(chǔ)技術(shù)難以解決這一問(wèn)題,采用新的存儲(chǔ)技術(shù),提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的I/O性能的需求越來(lái)越迫切。

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

直接附加存儲(chǔ)是傳統(tǒng)的存儲(chǔ)模式,以服務(wù)器為中心的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),將存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)傳統(tǒng)的I/O總線(xiàn)、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(xiě)、存儲(chǔ)直接發(fā)送到存儲(chǔ)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(guò)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)。如果需要訪問(wèn)存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù),必須先給文件服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求信息。

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

DAS的不足一是安裝、調(diào)試比較煩瑣,也沒(méi)有獨(dú)立的存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)雙機(jī)容錯(cuò)功能,但若兩臺(tái)服務(wù)器同時(shí)出故障,則無(wú)法進(jìn)行正常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

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

網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)是提供文件級(jí)服務(wù)的存儲(chǔ)設(shè)備,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接到一組計(jì)算機(jī)上,通過(guò)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(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議提供文件級(jí)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)。NAS實(shí)際是一種帶有網(wǎng)絡(luò)文件瘦服務(wù)器的存儲(chǔ)設(shè)備。

NAS是以存儲(chǔ)設(shè)備為中心,采用可伸縮的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),通過(guò)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(diǎn)之間的多路可選擇的數(shù)據(jù)交換,并且將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理集中在相對(duì)獨(dú)立的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)內(nèi)。

NAS 的優(yōu)點(diǎn):一是易于安裝的即插即用性。NAS內(nèi)置了網(wǎng)卡,通過(guò)交換機(jī)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(gè)計(jì)算機(jī)平臺(tái)使用;二是極易部署性。NAS 設(shè)備可放置于任何地方,只通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接,用戶(hù)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(kāi)銷(xiāo),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(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和病毒防犯能力;四是擴(kuò)充方便。NAS 設(shè)備本身內(nèi)置了多個(gè) I/O 接口,使擴(kuò)充其存儲(chǔ)容量極為方便,同時(shí)也允許在網(wǎng)絡(luò)中自由增加 NAS 設(shè)備。NAS 為當(dāng)今異構(gòu)平臺(tái)使用統(tǒng)一存儲(chǔ)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(shí)網(wǎng)絡(luò)帶寬的消耗較大,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上有其他大數(shù)據(jù)流量時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能;二是由于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)通過(guò)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(wèn)題;三是NAS存儲(chǔ)只能以文件方式訪問(wèn),而不能直接訪問(wèn)物理數(shù)據(jù)塊,因此對(duì)事務(wù)處理和數(shù)據(jù)庫(kù)等應(yīng)用無(wú)能為力。

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

網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的主角SAN是一種以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為中心,面向網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。目前常見(jiàn)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(iSCSI)技術(shù),即IP SAN。

1.FC SAN

篇3

隨著信息時(shí)代的到來(lái),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)已經(jīng)變得越來(lái)越重要,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式已經(jīng)不能滿(mǎn)足海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求,虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)已經(jīng)變成當(dāng)今時(shí)代數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的主流,基于此,本文對(duì)虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)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(jìn)行了分析和探討。

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

在當(dāng)今時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展,隨著人們工作生活節(jié)奏的越來(lái)越快,對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)以及管理也提出了更高的要求,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(hù)的的新型存儲(chǔ)技術(shù),虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)能夠充分利用存儲(chǔ)空間,簡(jiǎn)化管理工作,降低投入成本,能提供良好的存儲(chǔ)質(zhì)量,滿(mǎn)足用戶(hù)的多種需求。

1 虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)概述

虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)是一個(gè)廣域的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)環(huán)境,其中有多種不同的設(shè)備及服務(wù)器等,其操作對(duì)象多種多樣,大致可以分為磁盤(pán)、文件、磁盤(pán)陣列或者LBA等,虛擬時(shí)可以一對(duì)一、一對(duì)多或者多對(duì)一,是一個(gè)在可控范圍內(nèi)將操作對(duì)象進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)化的過(guò)程,模擬抽象之后的設(shè)備應(yīng)該更加便于用戶(hù)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(shí),不需要知道被隱藏的信息,而且也不能對(duì)隱藏的信息進(jìn)行使用。虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠?qū)Υ鎯?chǔ)節(jié)點(diǎn)的不同資源進(jìn)行有效的管理,可實(shí)現(xiàn)設(shè)備共享以及數(shù)據(jù)共享。

2 虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)方法

2.1 對(duì)稱(chēng)虛擬

對(duì)稱(chēng)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(duì)稱(chēng)虛擬存儲(chǔ),實(shí)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(shí)際數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳遞都要經(jīng)過(guò)存儲(chǔ)服務(wù)器的允許。具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程是,用戶(hù)發(fā)出指令,經(jīng)過(guò)主機(jī)處理之后發(fā)送給存儲(chǔ)服務(wù)器,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)尋找,相應(yīng)的數(shù)據(jù)找到之后經(jīng)由原來(lái)的路徑發(fā)回給主機(jī),響應(yīng)完畢。該種存儲(chǔ)方法也稱(chēng)為帶內(nèi)存儲(chǔ),管理方便集中,協(xié)同能力較高,然而性能上容易產(chǎn)生問(wèn)題,響應(yīng)時(shí)間會(huì)有一定的拖延。

2.2 不對(duì)稱(chēng)虛擬

不對(duì)稱(chēng)虛擬存儲(chǔ)安全性能稍差,受到黑客攻擊的可能性較大,客戶(hù)需要在主機(jī)端安裝相應(yīng)的適配卡或者軟件對(duì)主機(jī)服務(wù)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。如圖2-2所示意的為不對(duì)稱(chēng)虛擬存儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)位置是存儲(chǔ)服務(wù)器,在數(shù)據(jù)傳遞時(shí)控制以及實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ朗遣幌嗤?。該種存儲(chǔ)方法又稱(chēng)為帶外虛擬存儲(chǔ),較難實(shí)施的虛擬化模塊發(fā)生故障的幾率較小,具有較高的擴(kuò)展性能。

3 虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的文件系統(tǒng)

虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的文件系統(tǒng)中主要包括三個(gè)具備多種功能的部分,分別是虛擬存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)(一般有多個(gè))、虛擬存儲(chǔ)服務(wù)器(一般至少一個(gè))以及客戶(hù)端(可有多個(gè))。其運(yùn)作過(guò)程如圖3-1所示。不同用戶(hù)的全局命名空間是一致的,由虛擬存儲(chǔ)服務(wù)器來(lái)負(fù)責(zé),目錄結(jié)構(gòu)是樹(shù)狀的,能實(shí)現(xiàn)透明化存取。而對(duì)于不同的虛擬節(jié)點(diǎn)空間來(lái)說(shuō),都是自行維護(hù)與管理的。虛擬存儲(chǔ)服務(wù)器中存放著該系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),對(duì)存儲(chǔ)資源、全局目錄等視圖進(jìn)行維護(hù)。

虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)文件系統(tǒng)的一個(gè)重要特點(diǎn)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(hù)使用起來(lái)就會(huì)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(shí)現(xiàn)此種性能的二級(jí)鎖機(jī)制技術(shù),即對(duì)系統(tǒng)原有的共享式持有鎖以及獨(dú)占式持有鎖模式進(jìn)行結(jié)合,細(xì)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(jìn)行鎖定。

信息安全技術(shù)是一項(xiàng)非常重要的研究?jī)?nèi)容,數(shù)據(jù)可能會(huì)在網(wǎng)絡(luò)連接層或者網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備層或者數(shù)據(jù)管理階段出現(xiàn)安全問(wèn)題,發(fā)生丟生或者被人為的篡改。在虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)中,采用數(shù)據(jù)加密技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)此類(lèi)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)位置是在公用程序接口的后臺(tái)。

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

在虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上,分配不同的數(shù)據(jù),會(huì)引起I/O性能的變化,因此針對(duì)不同的存儲(chǔ)特征,要讓數(shù)據(jù)的分配與存儲(chǔ)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(diǎn)的性能高低進(jìn)行分配,能夠與異構(gòu)Vnode環(huán)境進(jìn)行良好的融合。

虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)復(fù)雜性較高,對(duì)于元數(shù)據(jù)可集中進(jìn)行管理。僅用FTP等單一協(xié)議是不能滿(mǎn)足虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)平衡、數(shù)據(jù)有效存儲(chǔ)等要求的。采用將客戶(hù)的請(qǐng)求與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存入與獲取。

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

動(dòng)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(huì)引起虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)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(shí)能按照磁盤(pán)容量的大小來(lái)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(yǔ)

虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)能對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行良好的智能化及自動(dòng)化存儲(chǔ)及管理,采用該技術(shù),能滿(mǎn)足企業(yè)、個(gè)人等需求的不斷提升,促進(jìn)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]偉兵,趙躍龍,王文豐,陳超.基于EVMS的帶外虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[J].計(jì)算機(jī)工程,2010,14:56-58.

[3]黃河清,曹元大,宋曉華.虛擬網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)自適應(yīng)數(shù)據(jù)分配策略[J].計(jì)算機(jī)工程,2007,19:23-25.

篇4

[關(guān)鍵詞]DAS;NAS;SAN;iscsl

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器對(duì)存儲(chǔ)的需求隨之發(fā)展,但由于商業(yè)企業(yè)規(guī)模不同,對(duì)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的需求也應(yīng)有所不同,選擇不當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù),往往會(huì)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(dāng)?shù)膶?zhuān)業(yè)存儲(chǔ)方式是非常重要的。

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

一、直接附加存儲(chǔ)(DAS)

直接附加存儲(chǔ)是指將存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)SCSI接口直接連接到一臺(tái)服務(wù)器上使用。DAS購(gòu)置成本低,配置簡(jiǎn)單,使用過(guò)程和使用本機(jī)硬盤(pán)并無(wú)太大差別,對(duì)于服務(wù)器的要求僅僅是一個(gè)外接的SCSI口,因此對(duì)于小型企業(yè)很有吸引力。但是DAS也存在諸多問(wèn)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(wèn);(3)對(duì)于存在多個(gè)服務(wù)器的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),設(shè)備分散,不便管理。同時(shí)多臺(tái)服務(wù)器使用DAS時(shí),存儲(chǔ)空間不能在服務(wù)器之間動(dòng)態(tài)分配,可能造成相當(dāng)?shù)馁Y源浪費(fèi);(4)數(shù)據(jù)備份操作復(fù)雜。

二、網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)(NAS)

NAS實(shí)際是一種帶有瘦服務(wù)器的存儲(chǔ)設(shè)備。這個(gè)瘦服務(wù)器實(shí)際是一臺(tái)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(guò)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(shí)由于可以允許客戶(hù)機(jī)不通過(guò)服務(wù)器直接在NAS中存取數(shù)據(jù),因此對(duì)服務(wù)器來(lái)說(shuō)可以減少系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)。NAS為異構(gòu)平臺(tái)使用統(tǒng)一存儲(chǔ)系統(tǒng)提供了解決方案。由于NAS只需要在一個(gè)基本的磁盤(pán)陣列柜外增加一套瘦服務(wù)器系統(tǒng),對(duì)硬件要求很低,軟件成本也不高,甚至可以使用免費(fèi)的LINUX解決方案,成本只比直接附加存儲(chǔ)略高。NAS存在的主要問(wèn)題是:(1)由于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)通過(guò)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(dāng)網(wǎng)絡(luò)上有其它大數(shù)據(jù)流量時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能;(2)由于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)通過(guò)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(wèn)題;(3)存儲(chǔ)只能以文件方式訪問(wèn),而不能像普通文件系統(tǒng)一樣直接訪問(wèn)物理數(shù)據(jù)塊,因此會(huì)在某些情況下嚴(yán)重影響系統(tǒng)效率,比如大型數(shù)據(jù)庫(kù)就不能使用NAS。

三、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)(SAN)

SAN實(shí)際是一種專(zhuān)門(mén)為存儲(chǔ)建立的獨(dú)立于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)之外的專(zhuān)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(shí)SAN網(wǎng)絡(luò)獨(dú)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(zhuān)業(yè)存儲(chǔ)方案中傲視群雄。SAN由于其基礎(chǔ)是一個(gè)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò),因此擴(kuò)展性很強(qiáng),不管是在一個(gè)SAN系統(tǒng)中增加一定的存儲(chǔ)空間還是增加幾臺(tái)使用存儲(chǔ)空間的服務(wù)器都非常方便。通過(guò)SAN接口的磁帶機(jī),SAN系統(tǒng)可以方便高效的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中備份。SAN作為一種新興的存儲(chǔ)方式,是未來(lái)存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展方向,但是,它也存在一些缺點(diǎn):(1)價(jià)格昂貴。不論是SAN陣列柜還是SAN必須的光纖通道交換機(jī)價(jià)格都是十分昂貴的,就連服務(wù)器上使用的光通道卡的價(jià)格也是不容易被小型商業(yè)企業(yè)所接受的;(2)需要單獨(dú)建立光纖網(wǎng)絡(luò),異地?cái)U(kuò)展比較困難;

四、iSCSI

使用專(zhuān)門(mén)的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)成本很高,而利用普通的數(shù)據(jù)網(wǎng)來(lái)傳輸SCSI數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)和SAN相似的功能可以大大的降低成本,同時(shí)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(lái)傳輸本來(lái)用存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)來(lái)傳輸?shù)腟CSI數(shù)據(jù)塊。iSCSI的成本相對(duì)SAN來(lái)說(shuō)要低不少。隨著千兆網(wǎng)的普及,萬(wàn)兆網(wǎng)也逐漸的進(jìn)入主流,使iSCSI的速度相對(duì)SAN來(lái)說(shuō)并沒(méi)有太大的劣勢(shì)。iSCSI目前存在的主要問(wèn)題是:(1)新興的技術(shù),提供完整解決方案的廠商較少,對(duì)管理者技術(shù)要求高;(2)通過(guò)普通網(wǎng)卡存取iSCSI數(shù)據(jù)時(shí),解碼成SCSI需要CPU進(jìn)行運(yùn)算,增加了系統(tǒng)性能開(kāi)銷(xiāo),如果采用專(zhuān)門(mén)的iSCSI網(wǎng)卡雖然可以減少系統(tǒng)性能開(kāi)銷(xiāo),但會(huì)大大增加成本;(3)使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行存取,存取速度冗余受網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況的影響。超級(jí)秘書(shū)網(wǎng)

通過(guò)以上分析,下表總結(jié)了這四種方式的主要區(qū)別。

通過(guò)以上比較研究,四種方案各有優(yōu)劣。對(duì)于小型且服務(wù)較為集中的商業(yè)企業(yè),可采用簡(jiǎn)單的DAS方案。對(duì)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(méi)有大型數(shù)據(jù)庫(kù)需求的可采用NAS方案。對(duì)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(chǔ)的服務(wù)器相對(duì)比較集中,且對(duì)系統(tǒng)性能要求極高,可考慮采用SAN方案;對(duì)于希望使用存儲(chǔ)的服務(wù)器相對(duì)比較分散,又對(duì)性能要求不是很高的,可以考慮采用iSCSI方案。

參考文獻(xiàn):

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

篇5

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

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(chǔ)帶來(lái)很大的影響,目前已經(jīng)出現(xiàn)了非線(xiàn)性后期網(wǎng)絡(luò)制作、硬盤(pán)自動(dòng)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(lài)于網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)功能,那么網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)安全性的問(wèn)題,也在被電視媒體工作者們所關(guān)注。

1 網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證存儲(chǔ)安全技術(shù)

存儲(chǔ)安全是指確保數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(chǔ)設(shè)備自身的技術(shù)可靠性和實(shí)用性,后者指的是保存在存儲(chǔ)設(shè)備中的數(shù)據(jù)邏輯完整性。目前比較常用的存儲(chǔ)技術(shù)包括DAS(Direct Attached Storage即直接附加存儲(chǔ))、DAS(Network Attached Storage 即網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ))、SAN(Storage Aera Network即存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng))[1]。現(xiàn)在比較常用的是SAN形式存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。下面我們就網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的安全技術(shù)進(jìn)行介紹:

1.1 認(rèn)證與授權(quán)

認(rèn)證與授權(quán)是存儲(chǔ)系統(tǒng)所具備的最基本的服務(wù)功能,其中認(rèn)證是指確定某個(gè)實(shí)體或信息源的身份,分別是實(shí)體認(rèn)證和信息認(rèn)證,存儲(chǔ)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(wèn)的時(shí)候,首先要對(duì)其合法身份進(jìn)行驗(yàn)證,如果驗(yàn)證身份合法,則賦予訪問(wèn)者相應(yīng)的權(quán)利,叫做授權(quán)。

1.2 保密性與完整性

當(dāng)數(shù)據(jù)在多個(gè)遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器上進(jìn)行生產(chǎn)、存儲(chǔ)和使用時(shí),如果出現(xiàn)未被授權(quán)者的惡意攻擊,一個(gè)惡意的舊版本文件就可以取代當(dāng)前的文件。對(duì)此可以通過(guò)加密的方式來(lái)保證信息的秘密性,為每個(gè)會(huì)話(huà)設(shè)置好時(shí)間或隨機(jī)驗(yàn)證信息可以阻擋他人的重發(fā)攻擊。通過(guò)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(rèn)證密鑰的管理

密鑰是打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)大門(mén)的鑰匙,當(dāng)多個(gè)用戶(hù)同時(shí)使用數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息時(shí)就需要通過(guò)密鑰進(jìn)行認(rèn)證。對(duì)于密鑰的有效性和拓展管理就顯得非常有必要。當(dāng)變更組群中的用戶(hù)時(shí)需要對(duì)共享文件進(jìn)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(huì)有一個(gè)備份解密的容器,它在某些條件下允許被授權(quán)的用戶(hù)在獲得實(shí)體信息的協(xié)助下解密密文。

2 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)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(shí)穩(wěn)定服務(wù)。如果這些功能的主機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障,就會(huì)嚴(yán)重影響電視工作的進(jìn)展。所以,提高系統(tǒng)的可用性就顯的非常重要。近些年來(lái),網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的實(shí)用性有了很大提升。如內(nèi)存ECC(錯(cuò)誤代碼矯正)、硬盤(pán)RAID技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡技術(shù)以及其他關(guān)于硬盤(pán)的冗余設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(jìn):

2.1 雙熱機(jī)備份方法

我們說(shuō)的雙熱機(jī)備份方法就是指以一臺(tái)主機(jī)作為主服務(wù)器,另一臺(tái)作為備份服務(wù)器,在兩臺(tái)主機(jī)之間通過(guò)純軟件的方式達(dá)到雙機(jī)容錯(cuò)。一般在正常的情況下,主服務(wù)器應(yīng)該為系統(tǒng)提供運(yùn)行支持,備份服務(wù)器則用來(lái)監(jiān)視主服務(wù)器的工作狀況。當(dāng)出現(xiàn)故障主服務(wù)器不能繼續(xù)工作時(shí),備份服務(wù)器會(huì)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(kāi)展。這時(shí)備份服務(wù)器就成了主服務(wù)器。主服務(wù)器經(jīng)過(guò)修復(fù)后,系統(tǒng)管理員可以指令或以手動(dòng)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(huì)對(duì)備份服務(wù)器的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視,一旦備份服務(wù)器出現(xiàn)故障,主服務(wù)器會(huì)向管理員發(fā)出提示,從而保證兩臺(tái)服務(wù)器至少有一臺(tái)在正常工作,為整個(gè)系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行提供保障。雙熱機(jī)備份方法適合在硬件充裕的情況下使用,它能夠保障存儲(chǔ)系統(tǒng)全天24小時(shí)的不間斷運(yùn)行,即使在發(fā)生故障時(shí),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(pán)、共享文件夾以及數(shù)據(jù)庫(kù)的高效運(yùn)行。

2.2 群集并發(fā)存儲(chǔ)方式

這里所說(shuō)的群集并發(fā)存儲(chǔ)方式就是指在某一區(qū)域內(nèi),多臺(tái)擁有共享空間的服務(wù)器通過(guò)內(nèi)部局域網(wǎng)建立連接,群及內(nèi)部的任何一個(gè)服務(wù)器的內(nèi)容都可以被其他服務(wù)器所共享。當(dāng)某一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí),其他的服務(wù)器可以代為工作,多臺(tái)服務(wù)器之間互相備份。采用群集并發(fā)存儲(chǔ)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(shí)時(shí)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)流量大、對(duì)于系統(tǒng)有嚴(yán)格的可靠性要求的特點(diǎn)。

3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中的安全隱患

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

4 總結(jié)

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)安全技術(shù)為電視媒體更好的利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行節(jié)目制作提供了保障,同網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證與授權(quán)保證了制作者與消費(fèi)者的信息安全,運(yùn)用雙熱機(jī)備份和群集并發(fā)存儲(chǔ)等方式,保證了電視節(jié)目制作工作的不間斷開(kāi)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(chǔ)安全技術(shù)將會(huì)取得更大的進(jìn)步,為維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全提供保障。

篇6

關(guān)鍵詞:SAS技術(shù) IP-SAN 云存儲(chǔ)

中圖分類(lèi)號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2012)10-0050-02

1、引言

隨著高校辦學(xué)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(lái)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(xué)校核心工作的教學(xué)信息資源管理與應(yīng)用也呈現(xiàn)出多元化發(fā)展的趨勢(shì)。學(xué)校各方人員在獲取各種教學(xué)信息資源的手段和方式隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的飛速發(fā)展和自動(dòng)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(chǔ)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(xué)管理信息存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)能夠提供智能化的管理機(jī)制來(lái)實(shí)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(xué)校數(shù)字化校園,使高校校園科學(xué)、合理地應(yīng)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)來(lái)保證數(shù)字化校園海量信息的存儲(chǔ)安全,并為用戶(hù)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(shí)際問(wèn)題。

本論文基于作者長(zhǎng)期從事學(xué)校信息化、數(shù)字化管理教學(xué)工作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),從高校數(shù)字化校園建設(shè)的實(shí)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(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)方案以及核心技術(shù),設(shè)計(jì)了適用可行的結(jié)構(gòu)框架和實(shí)施方案,并提出了合理的優(yōu)化測(cè)試意見(jiàn)和升級(jí)拓展思路,可供高校數(shù)字化校園動(dòng)態(tài)管理進(jìn)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(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)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(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)之初就要考慮加入備份與容災(zāi)后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和模式,避免重新開(kāi)發(fā)時(shí)資金的重復(fù)投入。

目前高??缧^(qū)數(shù)字化校園管理的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)面臨著一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題就是如何大幅度的增加存儲(chǔ)空間以滿(mǎn)足各種數(shù)字資源的存放問(wèn)題,而且這些服務(wù)每年對(duì)容量的需求還在不斷增長(zhǎng),如果要在校內(nèi)架設(shè)鏡像站必然對(duì)數(shù)字化校園存儲(chǔ)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(guò)程中的前幾次設(shè)備的資金投入往往比較充分,但卻無(wú)法應(yīng)對(duì)今后的增長(zhǎng)需求,況且數(shù)字資源本身也有其自身特點(diǎn),一味的追求用高速和高穩(wěn)定性的FC磁盤(pán)無(wú)疑也會(huì)造成浪費(fèi)。設(shè)計(jì)一種能適合今后發(fā)展需要的廉價(jià)的云存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是數(shù)字化校園存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)。

目前國(guó)外大型企業(yè)、公司、學(xué)校等對(duì)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)有著很高的要求,存儲(chǔ)技術(shù)和實(shí)施方案已經(jīng)從直接存儲(chǔ)模式(DAS)和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)模式(NAS)向存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)發(fā)展,從設(shè)備的層面來(lái)說(shuō),F(xiàn)C-SAN的優(yōu)點(diǎn)毋容置疑,但相對(duì)于一般高校數(shù)字化校園管理設(shè)備來(lái)說(shuō),光纖的造價(jià)往往過(guò)于昂貴,通常只能在建站初期實(shí)現(xiàn)第一步的資金投入,后期維護(hù)和升級(jí)往往比較困難,無(wú)法將FC-SAN的優(yōu)勢(shì)繼續(xù)發(fā)揮出來(lái)。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(kuò)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(chǔ)與存儲(chǔ)容量、造價(jià)之間找到平衡點(diǎn),本方案著重從IP-SAN的理論層面納入進(jìn)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(qiáng)而造價(jià)相對(duì)低廉的IP-SAN云存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò),并通過(guò)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(jì)算為核心的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中。

云存儲(chǔ)是在云計(jì)算(cloud computing)概念上延伸和發(fā)展出來(lái)的一個(gè)新的概念,是指通過(guò)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(lèi)型的存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)應(yīng)用軟件集合起來(lái)協(xié)同工作,共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問(wèn)功能的一個(gè)系統(tǒng)。當(dāng)云計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)算和處理的核心是大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理時(shí),云計(jì)算系統(tǒng)中就需要配置大量的存儲(chǔ)設(shè)備,那么云計(jì)算系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成為一個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng),所以云存儲(chǔ)系統(tǒng)是一個(gè)以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理為核心的云計(jì)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(shí)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(chǔ)虛擬化技術(shù)、存儲(chǔ)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(chǔ)網(wǎng)絡(luò),主要采用SAS技術(shù)及RAID技術(shù),在云計(jì)算環(huán)境下,通過(guò)SATA硬盤(pán)組建RAID 6磁盤(pán)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(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)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(chǔ)設(shè)備在容量、安全性、擴(kuò)充性、成本和今后的維護(hù)等方面的問(wèn)題,具有很高的靈活性。著力解決校園存儲(chǔ)系統(tǒng)的選項(xiàng)工作,用于提高用戶(hù)的訪問(wèn)性能和服務(wù)種類(lèi),并能滿(mǎn)足數(shù)字化校園管理不斷增長(zhǎng)的電子數(shù)據(jù)信息量的要求。

3、框架設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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

整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分為三個(gè)區(qū)域,分別代表主校區(qū)和兩個(gè)分校區(qū)。每個(gè)校區(qū)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)類(lèi)似,以主校區(qū)為例,又分為兩個(gè)區(qū)域,第一區(qū)域?yàn)镮P-SAN區(qū)域,以SAS技術(shù)構(gòu)建的存儲(chǔ)陣列通過(guò)存兩臺(tái)內(nèi)置雙四核處理器和iSCSI HBA適配卡的儲(chǔ)服務(wù)器構(gòu)建成廉價(jià)的海量存儲(chǔ)設(shè)備,存儲(chǔ)服務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)熱備份功能,運(yùn)用iSCSI協(xié)議雙端口接入兩臺(tái)千兆的以太網(wǎng)交換機(jī),實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器/主機(jī)群的連接,兩臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)彼此進(jìn)行冗余配置,服務(wù)器/主機(jī)通過(guò)雙網(wǎng)卡與雙千兆交換機(jī)連接。

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

在兩個(gè)分校區(qū)與主校區(qū)之間,IP-SAN的交換機(jī)使用路由器通過(guò)租用的100Mbps電信Internet通道直接進(jìn)行連接,由于主校區(qū)和分校區(qū)都在一個(gè)城市內(nèi),通過(guò)Internet連接時(shí)經(jīng)過(guò)電信內(nèi)部路由器跳接的次數(shù)并不高,雖然不能保證實(shí)時(shí)傳輸?shù)男阅?,但連接帶寬往往較高,而且費(fèi)用較低。各校區(qū)之間也可以通過(guò)光纖專(zhuān)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)連接,但考慮到專(zhuān)線(xiàn)費(fèi)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(zhuān)線(xiàn)的E1或E2協(xié)議后實(shí)現(xiàn)連接(即使使用FC-SAN,F(xiàn)C交換機(jī)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(wú)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(jià)則因?yàn)樾枰鄠€(gè)轉(zhuǎn)換器而更昂貴),并不適合數(shù)字校園存儲(chǔ)的造價(jià)方面的要求。分校區(qū)按相同的方式構(gòu)建IP-SAN存儲(chǔ)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(fù)責(zé)對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行智能緩沖,在播放軟件的支持下對(duì)分校區(qū)重復(fù)點(diǎn)播的視頻進(jìn)行緩存,減少對(duì)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(shí)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(dāng)?shù)氐姆?wù)器繼續(xù)進(jìn)行。

進(jìn)行數(shù)據(jù)備份時(shí),采用從主校區(qū)存儲(chǔ)設(shè)備直接鏡像到兩個(gè)分校區(qū)的存儲(chǔ)陣列的方法。

這個(gè)基于IP-SAN的云存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建好以后,每個(gè)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(gè)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(dòng)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(tái),這個(gè)平臺(tái)有全局的智能聯(lián)動(dòng)管理“CLOUD OS”,對(duì)所有校區(qū)的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)三大IT基礎(chǔ)資源池進(jìn)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(hù)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不同互訪需求,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層的資源隔離和安全訪問(wèn)控制。

4、測(cè)試優(yōu)化與升級(jí)拓展

這套存儲(chǔ)系統(tǒng)建立后,在正式投入前還需要進(jìn)行檢測(cè),從局部的陣列性能優(yōu)化測(cè)試到全局的虛擬用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載測(cè)試對(duì)整個(gè)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深入的了解,找到系統(tǒng)潛在的問(wèn)題并進(jìn)行解決和優(yōu)化。

測(cè)試平臺(tái)作為一個(gè)單位分別放置在主校區(qū)和兩個(gè)分校區(qū),分校的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)路由器與主校區(qū)IP-SAN中的千兆交換機(jī)實(shí)現(xiàn)連接,應(yīng)用服務(wù)器分別找到各個(gè)校區(qū)的存儲(chǔ)服務(wù)器分配的iSCSI存儲(chǔ)陣列。通過(guò)測(cè)試進(jìn)行相應(yīng)的軟硬件選項(xiàng)與配型,最終完成整個(gè)云存儲(chǔ)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(jí)的壓力。另一方面,隨著社會(huì)的發(fā)展,不斷變化、增加的業(yè)務(wù)需求也對(duì)資源擴(kuò)展產(chǎn)生考驗(yàn)。而此IP-SAN云存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在傳統(tǒng)架構(gòu)基礎(chǔ)上納入了云計(jì)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(gè)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(chǔ)系統(tǒng)中與數(shù)字化校園管理核心業(yè)務(wù)無(wú)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(chǔ)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(jìn)行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了數(shù)字化校園建設(shè)發(fā)展過(guò)程中會(huì)面臨的挑戰(zhàn)和解決方案,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)層的云就緒,以承載未來(lái)云計(jì)算IT平臺(tái)的動(dòng)態(tài)需求和最終成本問(wèn)題。

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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(diǎn)在收到消息之后,按照協(xié)議約定進(jìn)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?,要?shí)現(xiàn)對(duì)FC網(wǎng)絡(luò)傳輸“數(shù)據(jù)”的監(jiān)控,其根本在于對(duì)“幀”的監(jiān)控。幀頭中各個(gè)字段分別代表了該消息的類(lèi)型、優(yōu)先級(jí)、服務(wù)類(lèi)型、消息長(zhǎng)度、消息發(fā)送方和接收方身份等個(gè)性信息,是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間信息準(zhǔn)確交互的保證,幀數(shù)據(jù)內(nèi)容主要實(shí)現(xiàn)航電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能,是數(shù)據(jù)分析的主要對(duì)象。ASM幀通過(guò)FC幀格式的數(shù)據(jù)域封裝ASM幀頭實(shí)現(xiàn)協(xié)議映射。ELS幀通過(guò)FC幀格式的數(shù)據(jù)域封裝ELS幀頭實(shí)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(dá)目的節(jié)點(diǎn)后,基于消息ID和偏移量進(jìn)行消息重組,多個(gè)分幀幀頭相同,無(wú)需對(duì)所有分幀進(jìn)行過(guò)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(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置,因此,還需對(duì)所接收到的本地ELS幀和需監(jiān)控的ELS幀進(jìn)行鑒別、分流和處理。完成對(duì)FC網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,應(yīng)根據(jù)幀組織和幀功能的不同設(shè)計(jì)相應(yīng)的監(jiān)控方案。合理的存儲(chǔ)機(jī)制是影響實(shí)時(shí)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(chǔ)速率;海量的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)檢索和篩選困難,監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)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(shí),監(jiān)控卡存儲(chǔ)空間有限,需要最大限度的提高存儲(chǔ)區(qū)利用率,減少不必要的空間消耗。考慮如上因素,設(shè)計(jì)了一種幀壓縮按序存儲(chǔ)策略。這種方法由邏輯發(fā)起,將收到的監(jiān)控幀不分類(lèi)型地按序連續(xù)存儲(chǔ),提高了存儲(chǔ)效率,并在存儲(chǔ)前經(jīng)過(guò)預(yù)處理和重組過(guò)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(dá)到了2G、4G的通信速率。一方面,實(shí)時(shí)的監(jiān)控需要能實(shí)時(shí)分析、提取和處理海量的通信信息;另一方面,針對(duì)不斷變化的監(jiān)控需求,監(jiān)控方案設(shè)計(jì)需要能滿(mǎn)足靈活配置的要求。面對(duì)以上要求,采用軟件監(jiān)控方式的需要占用大量的主機(jī)資源,處理速度慢,效率低,難于達(dá)到實(shí)時(shí)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(diǎn)。針對(duì)監(jiān)控效率和監(jiān)控靈活性的要求,文章設(shè)計(jì)了硬件邏輯和軟件相結(jié)合的監(jiān)控方案。其中邏輯實(shí)現(xiàn)幀的接收、鑒別和分流,軟件實(shí)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(lèi)型和功能區(qū)分進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)控開(kāi)始時(shí),主機(jī)軟件通過(guò)寫(xiě)過(guò)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(biāo)字段,并將過(guò)濾條件寫(xiě)入各字段對(duì)應(yīng)CAM表中,完成監(jiān)控設(shè)置,并通過(guò)PCIe接口函數(shù)開(kāi)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(lèi)別判斷及分流系統(tǒng)對(duì)該幀進(jìn)行協(xié)議分解,判斷幀類(lèi)型。當(dāng)接收到ASM非數(shù)據(jù)塊幀時(shí),根據(jù)過(guò)濾掩碼寄存器提供的方案,依次讀取各目標(biāo)字段的值并與對(duì)應(yīng)CAM表的值進(jìn)行對(duì)比,若相同,則提交數(shù)據(jù)到DMA引擎,并寫(xiě)入主機(jī)存儲(chǔ)器,若不相同,則對(duì)比下一目標(biāo)字段,若所有目標(biāo)字段均與CAM表不符合,則直接丟棄。當(dāng)接收到數(shù)據(jù)塊消息幀時(shí),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(shí),只需對(duì)第一幀幀頭進(jìn)行處理篩選,若符合,則后續(xù)幀全部提交至主機(jī)存儲(chǔ)器,若不符合,則后續(xù)相同ID的幀全部丟棄。ELS幀主要用來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理,監(jiān)控節(jié)點(diǎn)作為接入FC網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)對(duì)象,同樣接收網(wǎng)絡(luò)上發(fā)來(lái)ELS幀。因此,對(duì)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)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(shí),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(jìn)行處理,否則將數(shù)據(jù)提交給MAC緩沖,依次讀取各目標(biāo)字段的值并對(duì)比CAM表,若相同,則提交DMA引擎,并寫(xiě)入主機(jī)存儲(chǔ)器,否則直接丟棄。

3監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)策略

數(shù)據(jù)監(jiān)控機(jī)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?cái)?shù)據(jù)多,進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)仍然存在較多的問(wèn)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(duì)存儲(chǔ)速率要求很高;其次,海量的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)檢索和篩選困難,需設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)預(yù)處理和重組機(jī)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?cái)?shù)據(jù),我們?cè)O(shè)計(jì)了幀壓縮按序連續(xù)存儲(chǔ)方式。該方式利用邏輯對(duì)滿(mǎn)足監(jiān)控要求的ASM幀和ELS幀進(jìn)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(guò)PCIe接口提交至主機(jī)存儲(chǔ)區(qū)。連續(xù)存儲(chǔ)減少了在緩沖區(qū)間來(lái)回切換的消耗,提高了存儲(chǔ)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(zhǎng)度記錄到Length字段中。增加監(jiān)控幀頭的存儲(chǔ)方式可以在第一時(shí)間內(nèi)獲取監(jiān)控?cái)?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(shí)間內(nèi)識(shí)別并提取出問(wèn)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(guò)后的“監(jiān)控幀”不再需要主機(jī)進(jìn)行干預(yù)即可立即存儲(chǔ),大大提高了主機(jī)存儲(chǔ)速率。每個(gè)監(jiān)控幀的完整信息格式如圖4所示。

4設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

驗(yàn)證試驗(yàn)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(qiáng)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(jī)接口。將監(jiān)控邏輯和驅(qū)動(dòng)軟件加載到監(jiān)控卡上,用于監(jiān)控一個(gè)模擬航電節(jié)點(diǎn),該節(jié)點(diǎn)可以向外發(fā)送ASM消息及ELS幀。監(jiān)控卡驅(qū)動(dòng)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(diǎn)制造超短幀、超長(zhǎng)幀發(fā)送,采用故障注入方式產(chǎn)生CRC錯(cuò)、無(wú)效EOF及EOF缺失等協(xié)議錯(cuò)誤幀。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試,F(xiàn)C監(jiān)控策略可以實(shí)現(xiàn)正確的監(jiān)控要求。驗(yàn)證時(shí)采取的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下:

5結(jié)束語(yǔ)

篇8

關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)時(shí)代 圖書(shū)館員 素質(zhì) 能力

中圖分類(lèi)號(hào):G256 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):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(lèi)已步入信息時(shí)代,以因特網(wǎng)為代表的信息網(wǎng)絡(luò)造就了一個(gè)全新的信息交流平臺(tái)。在信息社會(huì)里,人們對(duì)話(huà)的文獻(xiàn)信息的廣度、深度和準(zhǔn)確度的要求越來(lái)越高。與此相適應(yīng)的現(xiàn)代化通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)管理也越來(lái)越深入到圖書(shū)館,致使圖書(shū)館在文獻(xiàn)信息存儲(chǔ)、管理服務(wù)方式上均發(fā)生了巨大變化。圖書(shū)館不再是一個(gè)靜止不動(dòng)的藏書(shū)樓,已成為信息高速公路中的一個(gè)重要站點(diǎn),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(shí),在農(nóng)村的廣大基層人們的知識(shí)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(jìn)知識(shí)的傳播與流動(dòng)形成了鮮明的對(duì)比,圖書(shū)館是人們獲取知識(shí)的地方,圖書(shū)館員就在當(dāng)中發(fā)揮著重要的橋梁作用,作為一個(gè)新時(shí)代的圖書(shū)館工作者就要對(duì)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(shí)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(yàn),探討一下在信息時(shí)代圖書(shū)館員提高自身素質(zhì)的必要性和可行性。

1 網(wǎng)絡(luò)時(shí)代圖書(shū)館發(fā)展的特點(diǎn)

隨著科技的發(fā)展,新技術(shù)革命的到來(lái),電子計(jì)算機(jī)作為圖書(shū)館現(xiàn)代化應(yīng)用的工具,廣泛應(yīng)用到圖書(shū)館的各個(gè)領(lǐng)域,傳統(tǒng)的圖書(shū)館被電子圖書(shū)館、數(shù)字圖書(shū)館、網(wǎng)絡(luò)化圖書(shū)館所取代,我國(guó)和其他國(guó)家一樣,把信息現(xiàn)代化作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的出發(fā)點(diǎn)之一,圖書(shū)館的現(xiàn)代化是其中一項(xiàng),這樣圖書(shū)館就向“以網(wǎng)絡(luò)為中心的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信息數(shù)字化技術(shù)以及計(jì)算機(jī)國(guó)際語(yǔ)言化發(fā)展”。并具有以下特點(diǎn):(1)圖書(shū)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(shū)館的服務(wù)方式由傳統(tǒng)手工檢索變?yōu)槁?lián)機(jī)檢索;(3)圖書(shū)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(shū)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(gè)圖書(shū)館員,只有不斷的加強(qiáng)自身學(xué)習(xí),才能掌握最新的知識(shí),給讀者提高準(zhǔn)確無(wú)誤的信息,給他們提供滿(mǎn)意的服務(wù)[2]。

2 網(wǎng)絡(luò)時(shí)代圖書(shū)館員的素質(zhì)亟待提高

網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái),圖書(shū)館的整個(gè)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(jiǎn)單型向現(xiàn)代化技術(shù)型轉(zhuǎn)變,服務(wù)方式由被動(dòng)借還的低層次向主動(dòng)提供信息的高層次轉(zhuǎn)換,面對(duì)未來(lái)圖書(shū)館的現(xiàn)代化、信息化、智能化、社會(huì)化、服務(wù)手段多樣化的發(fā)展,圖書(shū)館員必須適應(yīng)時(shí)代需求,不斷提高綜合素質(zhì),調(diào)整知識(shí)結(jié)構(gòu),吸收新的知識(shí),使自身成為一專(zhuān)多能的復(fù)合型、多元知識(shí)型的人才。

(1)圖書(shū)館員的思想道德素質(zhì):過(guò)硬的思想道德素質(zhì)是圖書(shū)館員做好圖書(shū)館工作的基礎(chǔ)。圖書(shū)館員是整個(gè)圖書(shū)館事業(yè)的主體骨干,是圖書(shū)館任務(wù)的承擔(dān)者和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)者。因此圖書(shū)館員在思想上牢固樹(shù)立全心全意為讀者服務(wù)、堅(jiān)持“以讀者為中心”為社會(huì)大眾服務(wù)的思想觀念,在工作中任勞任怨、無(wú)私奉獻(xiàn),立足本職,為圖書(shū)館事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

(2)加強(qiáng)圖書(shū)館員職業(yè)道德教育,培養(yǎng)敬業(yè)愛(ài)崗精神。圖書(shū)館的職業(yè)道德教育是一個(gè)永恒的主題,它是指以圖書(shū)館的社會(huì)地位、功能、權(quán)利、方針和任務(wù)相一致的道德準(zhǔn)則和行為規(guī)范。主要表現(xiàn)為,政治思想覺(jué)悟高、熱愛(ài)圖書(shū)館事業(yè),具有腳踏實(shí)地的工作作風(fēng)和高度的責(zé)任感,對(duì)工作一絲不茍,對(duì)業(yè)務(wù)技術(shù)精益求精。圖書(shū)館員的職業(yè)道德,還體現(xiàn)在為讀者服務(wù)過(guò)程中,對(duì)待讀者是否富有愛(ài)心、耐心,是否貫徹“讀者第一,服務(wù)至上”的方針。只有樹(shù)立良好的職業(yè)道德,形成團(tuán)結(jié)互助,嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí),認(rèn)真負(fù)責(zé),文明服務(wù)的新風(fēng)尚,才能更好地在知識(shí)信息時(shí)代體現(xiàn)自身的服務(wù)價(jià)值,成為優(yōu)秀的信息傳播者和管理者。

(3)圖書(shū)館員的業(yè)務(wù)素質(zhì)。美國(guó)圖書(shū)館學(xué)家謝拉認(rèn)為:“圖書(shū)館員作為知識(shí)的管理者,不可缺少的是關(guān)于知識(shí)的知識(shí)”。當(dāng)今科技發(fā)展日新月異,新技術(shù)層出不盡,邊緣學(xué)科不斷涌現(xiàn),現(xiàn)代科技知識(shí)的迅速發(fā)展給圖書(shū)館員們提出了新的課題,圖書(shū)館工作的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)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(shū)館員必須具有廣博的知識(shí),精深的專(zhuān)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(shí)體系及相互關(guān)系[3]。首先,隨著交叉學(xué)科和邊緣學(xué)科等多種學(xué)科日益復(fù)雜,圖書(shū)館員在熟練掌握?qǐng)D書(shū)館和情報(bào)信息專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上應(yīng)掌握幾門(mén)學(xué)科的專(zhuān)業(yè)知識(shí),及與其相關(guān)學(xué)科知識(shí)以及網(wǎng)絡(luò)知識(shí),以適應(yīng)圖書(shū)館發(fā)展趨勢(shì),緊跟圖書(shū)館事業(yè)發(fā)展的步伐。以便更好地開(kāi)展好信息服務(wù)工作。其次,隨著圖書(shū)館計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的引進(jìn),計(jì)算機(jī)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(shū)館工作中,這就要求圖書(shū)館員在掌握計(jì)算機(jī)的一般理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,還要學(xué)會(huì)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù),迅速、準(zhǔn)確地為讀者提供各種信息服務(wù),嫻熟地收集圖書(shū)及信息資料為教學(xué)、教研、科研工作服務(wù)。學(xué)習(xí)掌握新技術(shù)知識(shí)和技能是對(duì)每個(gè)圖書(shū)館員的迫切需要。在信息時(shí)代的今天只有掌握了圖書(shū)館自動(dòng)化這門(mén)學(xué)科的理論知識(shí)和基本技能,熟練掌握?qǐng)D書(shū)館各科室工作流程和技術(shù)、服務(wù)讀者的方法和方式,開(kāi)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(yǔ)水平,圖書(shū)館現(xiàn)代化的重要標(biāo)志是計(jì)算機(jī)管理.要很好地使用計(jì)算機(jī)和在網(wǎng)上開(kāi)發(fā)利用信息資源.就要有一定的外語(yǔ)水平,才能在信息網(wǎng)絡(luò)上及時(shí)跟蹤捕捉現(xiàn)展信息,整理開(kāi)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(shū)館員不但要具備精深的專(zhuān)業(yè)知識(shí),掌握熟練地業(yè)務(wù)技能及具備一定的外語(yǔ)水平,還要掌握與其相關(guān)學(xué)科知識(shí),做到一專(zhuān)多能。即“圖書(shū)館員必須是通才型復(fù)合型的人才。以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代圖書(shū)館現(xiàn)代化的需要。

3 網(wǎng)絡(luò)時(shí)代圖書(shū)館員的能力

在人類(lèi)歷史邁向21世紀(jì)的今天,信息時(shí)代對(duì)圖書(shū)館專(zhuān)業(yè)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)提出更高更廣博的要求??茖W(xué)文化的飛速發(fā)展和進(jìn)步,廣博的知識(shí)和敏銳的信息意識(shí)都要通過(guò)能力反映到具體的服務(wù)工作中。所以圖書(shū)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(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展需要,圖書(shū)館要想充分發(fā)揮其社會(huì)教育職能和和文化傳播職能,圖書(shū)館員就必須加強(qiáng)現(xiàn)代技術(shù)理論的學(xué)習(xí)和研究,用現(xiàn)代管理技術(shù)的理論來(lái)充實(shí)自己,圖書(shū)館員必須學(xué)會(huì)使用這些先進(jìn)的管理手段和現(xiàn)代技術(shù),另外還要備較強(qiáng)的獲取信息利用的能力。圖書(shū)館作為傳播文化知識(shí)的重要陣地,要有效地開(kāi)發(fā)利用信息資源,實(shí)現(xiàn)信息的真正價(jià)值。這就要求圖書(shū)館員具備敏銳的信息意識(shí)和信息素質(zhì),掌握獲取信息、更新、傳播、開(kāi)發(fā)利用信息等方面的能力[4]。在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的今天,圖書(shū)館員除了需要具備較高的整體素質(zhì)外,還必須具有較強(qiáng)的綜合能力。因此新形勢(shì)下圖書(shū)館專(zhuān)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(duì)信息的感覺(jué)力、洞察力、分析力以及概括力等,圖書(shū)館員還必須有激活信息的能力,信息是財(cái)富但必須使其發(fā)揮作用,否則就是一頁(yè)廢紙。激活信息,使信息發(fā)揮最大效益為社會(huì)大眾服務(wù),

(2)獲取信息利用的能力。圖書(shū)館作為傳播文化知識(shí)的重要陣地,要有效地開(kāi)發(fā)利用信息資源,實(shí)現(xiàn)信息的真正價(jià)值。這就要求圖書(shū)館員具備敏銳的信息意識(shí)和信息素質(zhì),掌握獲取信息、更新、傳播、開(kāi)發(fā)利用信息等方面的能力。這就要求圖書(shū)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(yùn)用開(kāi)發(fā)和利用的能力:圖書(shū)館員除了具備現(xiàn)代化信息、技術(shù)知識(shí)外,更要熟練地運(yùn)用現(xiàn)代化信息技術(shù),如:能用計(jì)算機(jī)處理各種信息,能建立各種文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù),能在網(wǎng)上獲取信息,以及網(wǎng)上解答讀者的各種咨詢(xún),并指導(dǎo)讀者檢索各種文獻(xiàn)信息等。并在實(shí)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(shí)用性信息。

(4)解答讀者各種咨詢(xún)的能力。如文獻(xiàn)檢索咨詢(xún)、數(shù)值咨詢(xún)、新技術(shù)咨詢(xún)、網(wǎng)絡(luò)咨詢(xún)等。不但根據(jù)讀者的特性提供具有針對(duì)性的信息,而且還能通過(guò)對(duì)讀者專(zhuān)業(yè)特征、研究興趣的智能分析而主動(dòng)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(shí)整合能力:隨著社會(huì)知識(shí)和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展人類(lèi)的知識(shí)文化層次有了很大的提高,社會(huì)將更需要具體的適應(yīng)信息和經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化、加工、分析、研究而形成的競(jìng)爭(zhēng)情報(bào),這種競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)不可能從網(wǎng)上或文獻(xiàn)資料中直接得到,必須經(jīng)過(guò)人腦的轉(zhuǎn)化整合和再加工。即利用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)提取、人工智能等技術(shù)對(duì)信息內(nèi)容進(jìn)行深加工,向讀者提供能夠用于決策支持、智能查詢(xún)、科學(xué)研究、解決問(wèn)題的策略。這是一種新的知識(shí)和新的信息即信息濃縮和提煉的能力。因此,圖書(shū)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(shí)信息,以滿(mǎn)足社會(huì)大眾需求。

4 結(jié)語(yǔ)

人類(lèi)社會(huì)已步入21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,圖書(shū)館將面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),只有加強(qiáng)圖書(shū)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(shí)代圖書(shū)館的發(fā)展需要,從而為圖書(shū)館事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 魯蓉蓉.略論21世紀(jì)信息素質(zhì)教育[J].高校圖書(shū)館工作,2004,24(2):40-41.

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篇9

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)服務(wù)提供商 法律責(zé)任 歸責(zé)原則

就目前來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)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(chǔ)、分享服務(wù)提供者,電子商務(wù)服務(wù)平臺(tái)、社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)等平臺(tái)服務(wù)提供者。本文主要通過(guò)對(duì)搜索引擎服務(wù)提供者和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享服務(wù)平臺(tái)提供者進(jìn)行責(zé)任分析,圍繞這些與網(wǎng)絡(luò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)聯(lián)系相對(duì)緊密的主體展開(kāi)論述。

搜索引擎服務(wù)提供商責(zé)任分析

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,搜索引擎是信息整合的重要利器,是網(wǎng)民進(jìn)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(tái),搜索引擎服務(wù)供應(yīng)商擁有更大的用戶(hù)規(guī)模,其影響力之大,在網(wǎng)絡(luò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)了保護(hù)的幾個(gè)主體論述中不可不論。

搜索引擎服務(wù)提供商責(zé)任概述。搜索引擎服務(wù)提供商在互聯(lián)網(wǎng)上所擔(dān)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(gè)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(xiàng)工作,而應(yīng)變?yōu)閺募夹g(shù)到內(nèi)容的垂直整合者,其責(zé)任也應(yīng)包括技術(shù)服務(wù)者責(zé)任與內(nèi)容提供者責(zé)任。搜索引擎服務(wù)提供商在進(jìn)行搜索服務(wù)提供的同時(shí)應(yīng)該承擔(dān)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的義務(wù)。為此,必須盡到對(duì)其所提供的信息是否涉及侵犯網(wǎng)絡(luò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行必要的審查義務(wù),在歸責(zé)原則上適用過(guò)錯(cuò)責(zé)任原則和過(guò)錯(cuò)推定責(zé)任原則。在責(zé)任的承擔(dān)上搜索引擎服務(wù)提供商應(yīng)當(dāng)承擔(dān)直接責(zé)任或者與侵權(quán)信息的者一起承擔(dān)共同責(zé)任。

搜索引擎服務(wù)提供商侵權(quán)責(zé)任產(chǎn)生的原因。搜索引擎服務(wù)提供者侵權(quán)責(zé)任的產(chǎn)生,有其深刻的歷史和社會(huì)根源。侵權(quán)原因大致可以劃分為以下幾個(gè)方面:一,網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期,網(wǎng)站經(jīng)營(yíng)者追求自身經(jīng)濟(jì)利益,忽視自身的社會(huì)責(zé)任;二,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的便捷性助長(zhǎng)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)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(zé)任的擴(kuò)展;四,社會(huì)認(rèn)知的相對(duì)滯后以及網(wǎng)絡(luò)立法與監(jiān)管的不健全,容忍了對(duì)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的侵權(quán)。

搜索引擎服務(wù)提供商侵權(quán)責(zé)任及其承擔(dān)方式。涉及到侵權(quán)責(zé)任,必然要從侵權(quán)責(zé)任的規(guī)則原則談起。目前,我國(guó)法學(xué)界在侵權(quán)責(zé)任的歸責(zé)原則的體系上基本形成了統(tǒng)一認(rèn)識(shí),確認(rèn)的歸責(zé)原則包括:過(guò)錯(cuò)責(zé)任原則(包含過(guò)錯(cuò)推定責(zé)任原則)、無(wú)過(guò)錯(cuò)責(zé)任原則和公平責(zé)任原則。其中涉及網(wǎng)絡(luò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)侵權(quán)責(zé)任的規(guī)則原則當(dāng)以過(guò)錯(cuò)責(zé)任原則為主,無(wú)過(guò)錯(cuò)不承擔(dān)責(zé)任,這也與我國(guó)民法立法和理論體系相吻合。過(guò)錯(cuò)責(zé)任原則,是以過(guò)錯(cuò)作為價(jià)值判斷的標(biāo)準(zhǔn),判斷行為人對(duì)其造成的損失是否承擔(dān)其侵權(quán)責(zé)任的規(guī)則原則。過(guò)錯(cuò)推定責(zé)任原則,指在法律有特別規(guī)定的場(chǎng)合,從損害事實(shí)的本身推定加害人有過(guò)錯(cuò),并據(jù)此確定造成他人損害的行為人賠償責(zé)任的規(guī)則原則。

搜索引擎服務(wù)提供者所擔(dān)當(dāng)?shù)耐菐椭富蛘卟蛔鳛榉?,其在主要情況下是不會(huì)承擔(dān)最大責(zé)任的。比如,其因?yàn)閹椭鷤鞑ケI版侵權(quán)類(lèi)知識(shí)產(chǎn)品而承受一定的經(jīng)濟(jì)制裁,但是其收益卻是遠(yuǎn)大于其因?yàn)槭苤撇枚馐艿膿p失,單純對(duì)其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)制裁,從根本上并不足以遏止盜版侵權(quán)泛濫之勢(shì)。搜索引擎服務(wù)提供者作為獨(dú)立的法人,應(yīng)當(dāng)對(duì)已侵權(quán)行為承擔(dān)責(zé)任,法人侵權(quán)責(zé)任的承擔(dān)方式是指法人對(duì)其侵權(quán)責(zé)任是單獨(dú)承擔(dān)還是與具體的自然人承擔(dān)連帶責(zé)任。對(duì)于法人的侵權(quán)責(zé)任,在大陸法系國(guó)家和地區(qū)中存在著兩種承擔(dān)方式:一種是以德國(guó)和日本為代表,主張法人單獨(dú)承擔(dān);一種是以瑞士和我國(guó)臺(tái)灣民法為代表,主張法人與其代表人承擔(dān)連帶責(zé)任。對(duì)于搜索引擎服務(wù)提供者的責(zé)任的追究,考慮到最大限度的制裁這一價(jià)值目標(biāo),我們應(yīng)當(dāng)在此設(shè)置成法人和其代表人承擔(dān)責(zé)任,承擔(dān)方式包括:行政罰款、責(zé)令停止侵害、賠償損失、指令整改,整改不成吊銷(xiāo)營(yíng)業(yè)執(zhí)照等,對(duì)涉及刑事責(zé)任的按照刑事法律處理。

搜索引擎服務(wù)提供商責(zé)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(duì)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的必由之路;二,加強(qiáng)對(duì)搜索引擎服務(wù)提供者的日常運(yùn)作的監(jiān)管力度是應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的合理要求;三,用正版來(lái)節(jié)制盜版,對(duì)正版網(wǎng)絡(luò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的客體網(wǎng)絡(luò)交易價(jià)格及獲取便宜性進(jìn)行再設(shè)計(jì);四,加大對(duì)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的宣傳力度,整體提升社會(huì)民眾對(duì)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的意識(shí)。

通過(guò)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(zé)任,及其應(yīng)對(duì)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)所能做的一些措施。有人說(shuō):當(dāng)前或以后侵犯網(wǎng)絡(luò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的侵權(quán)方式將會(huì)發(fā)展的越來(lái)越隱蔽。不在前臺(tái)明目張膽的進(jìn)行,轉(zhuǎn)而以一種更加隱秘的或者偽裝的形式來(lái)進(jìn)行侵權(quán),借助先進(jìn)的技術(shù)和工具在特定群體之間傳播。我們?cè)诙唐趦?nèi)不能杜絕盜版侵權(quán),但我們做到最大限度的保護(hù),也因此彰顯出法律的價(jià)值。

網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享服務(wù)提供商責(zé)任分析

網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享服務(wù)提供商責(zé)任概述。同搜索引擎服務(wù)提供商一樣,網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享服務(wù)提供商是與網(wǎng)絡(luò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)緊密相關(guān)的又一活動(dòng)主體。作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者,二者在侵權(quán)責(zé)任的承擔(dān)上有著類(lèi)似的擔(dān)當(dāng)。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享服務(wù)涉及知識(shí)產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)傳播,如果處理不當(dāng)就會(huì)成為盜版侵權(quán)產(chǎn)品泛濫傳播的重要幫兇?;趯?duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)權(quán)利人權(quán)利的有效保護(hù)和維護(hù)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(hù)之間的數(shù)據(jù)傳輸來(lái)分別確定其應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的民事責(zé)任。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享服務(wù)提供商就是屬于擁有權(quán)力和能力控制用戶(hù)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(duì)其存儲(chǔ)、分享的信息要盡到必要的審查義務(wù)。在歸責(zé)原則上一樣適用過(guò)錯(cuò)責(zé)任原則,在責(zé)任的承擔(dān)上也表現(xiàn)的比搜索引擎服務(wù)提供商承擔(dān)的更大。

網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享服務(wù)提供商侵權(quán)責(zé)任。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、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(tái)運(yùn)營(yíng)主體,其所涉及到網(wǎng)絡(luò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的侵權(quán)問(wèn)題也最為直接。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享服務(wù)提供商有多重運(yùn)營(yíng)模式:開(kāi)放式存儲(chǔ)平臺(tái)、封閉式存儲(chǔ)平臺(tái)、半開(kāi)放式存儲(chǔ)平臺(tái)。其中以開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享平臺(tái)涉及的侵犯網(wǎng)絡(luò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的行為最多且影響力最大,半開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享平臺(tái)次之,封閉式網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享平臺(tái)為最低。在這里我們主要針對(duì)開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享平臺(tái)進(jìn)行討論,作為網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)中心,它起到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)的作用,而且作為開(kāi)放式信息傳播的重要平臺(tái),網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享服務(wù)提供者在提供給網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)存儲(chǔ)空間的同時(shí),有義務(wù)對(duì)其提供的空間承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)分享這一形式并無(wú)過(guò)錯(cuò),錯(cuò)誤的是我們沒(méi)有合理的利用好它,其所提供的空間給盜版侵權(quán)類(lèi)知識(shí)產(chǎn)品提供便利,使盜版侵權(quán)類(lèi)知識(shí)產(chǎn)品存儲(chǔ)、傳播變的更加容易。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享服務(wù)平臺(tái)上充斥著比搜索引擎的盜版鏈接更加可怕的侵權(quán)類(lèi)知識(shí)產(chǎn)品,網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享服務(wù)提供者給互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)提供了一定熟練地的網(wǎng)絡(luò)空間的同時(shí),有義務(wù)維持這一空間的法制狀態(tài),對(duì)其傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行必要的審查。對(duì)于因?yàn)楸I版侵權(quán),網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享服務(wù)提供者要承擔(dān)比上傳侵權(quán)知識(shí)產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)要承擔(dān)更大的責(zé)任,這種責(zé)任就是直接責(zé)任。

網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享服務(wù)提供商責(zé)任的承擔(dān)方式??梢灶A(yù)見(jiàn),在這樣的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享服務(wù)平臺(tái)上,盜版問(wèn)題是必然存在并占據(jù)一定比例的。對(duì)于這一部分我們有必要進(jìn)行應(yīng)對(duì)性分析。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享服務(wù)提供商侵權(quán)責(zé)任的承擔(dān)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(xiāo)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)資格、情節(jié)嚴(yán)重的沒(méi)收財(cái)產(chǎn)追究相關(guān)人員的刑事責(zé)任。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、分享服務(wù)提供商責(zé)任在承擔(dān)責(zé)任之后所作的關(guān)閉,有必要返還網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)在使用該平臺(tái)的過(guò)程中所上傳合法數(shù)據(jù),這些信息是用戶(hù)的個(gè)人信息財(cái)產(chǎn),不能被隨便剝奪其再次獲取的權(quán)利?,F(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(chǔ)、分享服務(wù)提供商責(zé)任應(yīng)該在行政機(jī)構(gòu)做出相應(yīng)的整改要求的同時(shí),向社會(huì)公布信息,以便宜用戶(hù)對(duì)其所有的信息進(jìn)行下載備份。另外,如果用戶(hù)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(shuō)是最低限度的,我們不應(yīng)當(dāng)干涉這類(lèi)信息的使用。即此類(lèi)信息不具備對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的侵犯。

篇10

針對(duì)密云衛(wèi)星地面站大數(shù)據(jù)量、多平臺(tái)的需求,分析了流行的存儲(chǔ)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(chǔ)方案的最佳選擇。從體系結(jié)構(gòu)和可靠性?xún)煞矫孢M(jìn)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(shí)際需求出發(fā),設(shè)計(jì)了一套SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)解決方案,并在探月工程嫦娥三號(hào)任務(wù)中投入建設(shè)運(yùn)行。經(jīng)過(guò)2年的運(yùn)行表明,本文設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)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(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星地面站 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ) 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(gè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收站,承擔(dān)著接收嫦娥衛(wèi)星下行科學(xué)數(shù)據(jù)并本地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的任務(wù)。密云站主要完成探測(cè)任務(wù)管理,衛(wèi)星探測(cè)數(shù)據(jù)的接收與存儲(chǔ)管理功能,同時(shí)為用戶(hù)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(chǔ)衛(wèi)星下行的科學(xué)數(shù)據(jù),還要存儲(chǔ)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(hào)任務(wù)建設(shè)階段,密云地面站充分考慮到國(guó)家未來(lái)深空探測(cè)任務(wù)的增加以及觀測(cè)接收科學(xué)數(shù)據(jù)的增加,現(xiàn)有的存儲(chǔ)設(shè)備以及存儲(chǔ)方案已經(jīng)不能滿(mǎn)足需要。因此,統(tǒng)籌考慮建設(shè)一個(gè)適應(yīng)密云地面站未來(lái)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)勢(shì)在必行,也獲得了國(guó)家探月工程專(zhuān)項(xiàng)資金的支持,研究人員于2011年開(kāi)始調(diào)研與設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方案。

2 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)比較分析

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

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

NAS是一種特殊的專(zhuān)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器,是可以直接連接到網(wǎng)上向用戶(hù)提供文件級(jí)服務(wù)的存儲(chǔ)設(shè)備,NAS有自己的簡(jiǎn)化的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),它將硬件和軟件有機(jī)地集成在一起,通常用于專(zhuān)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(guò)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(chǔ)技術(shù)。主要思路是通過(guò)專(zhuān)用的交換機(jī)和網(wǎng)關(guān)建立服務(wù)器與磁盤(pán)陣列的直接連接,從傳統(tǒng)的以太網(wǎng)中獨(dú)立了出來(lái),成為獨(dú)立的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò),將原有以太網(wǎng)上的存儲(chǔ)事務(wù)轉(zhuǎn)換到主要由存儲(chǔ)設(shè)備組成的SAN網(wǎng)絡(luò)上。SAN取代服務(wù)器完成整個(gè)存儲(chǔ)過(guò)程的控制和管理,減少了對(duì)服務(wù)器處理時(shí)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(dá)4Gb/s的傳輸速率,解決了NAS數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬占用的問(wèn)題,數(shù)據(jù)的訪問(wèn)不影響LAN的性能,在有大量數(shù)據(jù)訪問(wèn)時(shí),不會(huì)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(rèn)的具有發(fā)展?jié)摿Φ拇鎯?chǔ)技術(shù)解決方案。

根據(jù)上述研究?jī)?nèi)容分析,了解當(dāng)前流行的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的各自?xún)?yōu)勢(shì)。從地面站網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)關(guān)注的性能指標(biāo)出發(fā)進(jìn)行討論研究,就以下項(xiàng)目對(duì)前三種網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)行比較,比較結(jié)果見(jiàn)表1。

從比較結(jié)果看出,SAN網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)具有高帶寬,易擴(kuò)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(chǔ)系統(tǒng)建設(shè)方案的首選。同時(shí),大量資料表明,SAN也成為多媒體信息流存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)量的快速網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)以及決策支持等應(yīng)用領(lǐng)域中較理想的存儲(chǔ)方案。

3 SAN存儲(chǔ)技術(shù)概述

3.1 FC SAN體系結(jié)構(gòu)

FC SAN是通過(guò)光纖通道技術(shù)連接服務(wù)器、磁盤(pán)陣列、磁帶庫(kù)等存儲(chǔ)設(shè)備的高性能專(zhuān)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(gè)層次,從下到上的順序依次為存儲(chǔ)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(shí)間內(nèi)、規(guī)定條件下無(wú)故障地完成其規(guī)定功能的概率。本文利用可靠性R指標(biāo),對(duì)SAN架構(gòu)進(jìn)行可靠性計(jì)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(gè)應(yīng)用設(shè)備通過(guò)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(chǔ)設(shè)備,根據(jù)數(shù)據(jù)交換的邏輯過(guò)程知道,在某1條數(shù)據(jù)鏈路中,1臺(tái)應(yīng)用設(shè)備通過(guò)1臺(tái)交換機(jī)就能夠訪問(wèn)到一套存儲(chǔ)設(shè)備,是典型的串聯(lián)關(guān)系模型;在整個(gè)系統(tǒng)中,1臺(tái)應(yīng)用設(shè)備可以通過(guò)2臺(tái)交換機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)層中2套存儲(chǔ)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(yán)格的數(shù)學(xué)定義。就目前產(chǎn)品市場(chǎng)而言,單個(gè)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(gè)設(shè)備串聯(lián),系統(tǒng)可靠性概率計(jì)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(jì)算分析

單個(gè)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(jì)算結(jié)果表明,當(dāng)單個(gè)設(shè)備可靠性Tj大于0.9時(shí),系統(tǒng)整個(gè)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(yuǎn)遠(yuǎn)高于單條數(shù)據(jù)鏈路的串聯(lián)關(guān)系模型。隨著時(shí)間的推移,單臺(tái)設(shè)備的可靠性逐漸下降,兩種模型的可靠性差異越來(lái)越大,并聯(lián)模型的可靠性?xún)?yōu)勢(shì)越發(fā)明顯。因此,密云站在設(shè)計(jì)存儲(chǔ)方案時(shí)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(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(cè)數(shù)據(jù)的接收與存儲(chǔ)管理功能,同時(shí)為用戶(hù)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(chǔ)衛(wèi)星下行的科學(xué)數(shù)據(jù),還要存儲(chǔ)地面站監(jiān)視信息和控制信息。

在探月工程嫦娥三號(hào)任務(wù)設(shè)計(jì)中,密云站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由6臺(tái)業(yè)務(wù)運(yùn)行服務(wù)器(IBM)、4臺(tái)應(yīng)用工作站以及存儲(chǔ)系統(tǒng)構(gòu)成。6臺(tái)業(yè)務(wù)運(yùn)行服務(wù)器采用的是AIX6.0操作系統(tǒng),要求均能獨(dú)立訪問(wèn)共享存儲(chǔ)系統(tǒng);同時(shí)4臺(tái)應(yīng)用工作站采用的是Windows7專(zhuān)業(yè)版操作系統(tǒng),也要獨(dú)立訪問(wèn)共享存儲(chǔ)系統(tǒng)。因此,在設(shè)計(jì)存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)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(jì)中,LAN中6臺(tái)業(yè)務(wù)運(yùn)行服務(wù)器和4臺(tái)工作站需要同時(shí)向磁盤(pán)寫(xiě)入16路科學(xué)數(shù)據(jù),每一路科學(xué)數(shù)據(jù)的最大傳輸速率可達(dá)15MB/s,因此要求存儲(chǔ)系統(tǒng)的吞吐率不小于240MB/s。同時(shí),每一路寫(xiě)入的科學(xué)數(shù)據(jù)文件的最大容量可達(dá)810GB,要求存儲(chǔ)系統(tǒng)支持大文件的讀寫(xiě)。同時(shí),系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)時(shí)記錄與定期轉(zhuǎn)存,也是一個(gè)不可忽視的數(shù)據(jù)量,平均每月增長(zhǎng)幾個(gè)GB。

由此可見(jiàn),嫦娥三號(hào)任務(wù)中,密云站接收科學(xué)數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)吞吐率高以及平臺(tái)異構(gòu)等要求是對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)最嚴(yán)峻的考驗(yàn)?,F(xiàn)有的單機(jī)連接獨(dú)立存儲(chǔ)設(shè)備的方案已經(jīng)不能滿(mǎn)足任務(wù)需要。因此,統(tǒng)籌考慮建設(shè)一個(gè)適應(yīng)密云地面站未來(lái)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)勢(shì)在必行。

4.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮未來(lái)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(kuò)展性方面考慮。

4.2.1 吞吐率高

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

4.2.2 安全性好

通過(guò)Stornext軟件實(shí)現(xiàn)文件共享訪問(wèn)控制機(jī)制。

4.2.3 可靠性好

確保2臺(tái)MetaData服務(wù)器互為備份,一旦處于活動(dòng)狀態(tài)的主機(jī)發(fā)生故障,另一臺(tái)主機(jī)主動(dòng)接管其所有業(yè)務(wù);正常情況下,2臺(tái)主機(jī)還能做到負(fù)載均衡。

4.2.4 擴(kuò)展性好

采用先進(jìn)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(pán)即可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)空間擴(kuò)容,滿(mǎn)足系統(tǒng)擴(kuò)展需要。

4.3 Stornext共享文件系統(tǒng)工作原理

SAN存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)只提供底層的物理上的共享訪問(wèn)支持,并不提供文件系統(tǒng)層的共享訪問(wèn),從而造成存儲(chǔ)空間浪費(fèi)、多機(jī)并行處理/集群計(jì)算無(wú)法有效展開(kāi)。為了確保大量客戶(hù)端主機(jī)對(duì)同一存儲(chǔ)設(shè)備的共享訪問(wèn),就需要專(zhuān)門(mén)的共享文件系統(tǒng)軟件。

Stornext文件系統(tǒng)是一個(gè)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(tái)服務(wù)器同時(shí)訪問(wèn)文件系統(tǒng),所有的用戶(hù)節(jié)點(diǎn)(訪問(wèn)接入點(diǎn))都可以運(yùn)行Stornext客戶(hù)端(統(tǒng)稱(chēng)DLC),訪問(wèn)Stornext共享文件系統(tǒng),并支持在多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上訪問(wèn)數(shù)據(jù),比如SAN。

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

4.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

密云衛(wèi)星地面站存儲(chǔ)系統(tǒng)采用FC+千兆以太網(wǎng)的雙網(wǎng)共享存儲(chǔ)架構(gòu)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。配置了兩臺(tái)MDS(Meta Data Server)服務(wù)器,采用雙機(jī)集群方式,2臺(tái)MDS均正常工作,共同處理同一事務(wù),當(dāng)其中一臺(tái)發(fā)生故障時(shí),另外一臺(tái)主機(jī)承擔(dān)所有事務(wù)。磁盤(pán)陣列采用2臺(tái)EMC CX480,配置雙控制器,A(10T)、B(10T)兩個(gè)磁盤(pán)柜,滿(mǎn)載20TB的光纖接口硬盤(pán)。配置2臺(tái)32口的FC交換機(jī),用于存儲(chǔ)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(dá)4Gb/s的傳輸速率。密云站6臺(tái)業(yè)務(wù)服務(wù)器中,2臺(tái)服務(wù)器通過(guò)HAMP軟件構(gòu)成雙機(jī)熱備系統(tǒng)(TASK1/TASK2),完成地面站計(jì)劃調(diào)度與任務(wù)管理功能;2臺(tái)服務(wù)器構(gòu)成雙機(jī)集群方式(DTS1&DTS2),完成數(shù)據(jù)接收與傳輸功能;另外2臺(tái)服務(wù)器也是雙機(jī)集群方式,加載數(shù)據(jù)庫(kù)(DATABASE1&DATABASE2);6臺(tái)業(yè)務(wù)服務(wù)器與4臺(tái)工作站均配備4GB高速光纖通道卡(HBA),通過(guò)光纖連接到FC交換機(jī)形成SAN存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)交換通過(guò)光纖通道進(jìn)行,不通過(guò)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(chǔ)系統(tǒng)主要設(shè)備及管理軟件見(jiàn)表3。

5 密云衛(wèi)星地面站網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行效果

密云衛(wèi)星地面站網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)于2012年5月建成并投入試運(yùn)行。系統(tǒng)試運(yùn)行1年間,運(yùn)行可靠、穩(wěn)定,保障了各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為2013年12月中國(guó)探月工程“嫦娥三號(hào)”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(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。成功解決了衛(wèi)星地面站原有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問(wèn)題。在資源整合上,所有存儲(chǔ)空間都在磁盤(pán)陣列上,磁盤(pán)陣列滿(mǎn)配后空間可達(dá)到25TB,通過(guò)Stornext共享文件系統(tǒng)為每個(gè)應(yīng)用服務(wù)劃定LUN,還可以根據(jù)實(shí)際需要為應(yīng)用服務(wù)擴(kuò)展空間。在存儲(chǔ)系統(tǒng)空間擴(kuò)展上,只需增加硬盤(pán)數(shù)量即可達(dá)到擴(kuò)展容量的要求,擴(kuò)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(gè)架構(gòu)不存在單點(diǎn)故障,不論是MetaData服務(wù)器還是,數(shù)據(jù)交換鏈路均實(shí)現(xiàn)了熱備份設(shè)計(jì),MetaData主備服務(wù)器自動(dòng)切換僅需要5s。在系統(tǒng)吞吐率上,經(jīng)過(guò)驗(yàn)收測(cè)試,存儲(chǔ)系統(tǒng)可以提供1020MB/S的讀寫(xiě)速率。在安全性上,系統(tǒng)采用了Stornext共享文件系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了文件共享的訪問(wèn)控制機(jī)制,每個(gè)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(wèn)存儲(chǔ)系統(tǒng),并且磁盤(pán)空間的獲取對(duì)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(yǔ)

通過(guò)對(duì)DAS,NAS和SAN三種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的對(duì)比分析以及實(shí)踐應(yīng)用,表明SAN架構(gòu)在資源整合、空間擴(kuò)展、可靠性、吞吐率和安全性等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。隨著網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化時(shí)代的到來(lái),所有企業(yè)都會(huì)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(chǔ)系統(tǒng)是必然的選擇。密云地面站網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的建設(shè)成功就是一個(gè)很好的應(yīng)用例子。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

薛喜平(1984-),男。中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái),碩士,助理研究員,研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用。負(fù)責(zé)國(guó)家天文臺(tái)密云衛(wèi)星地面站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、應(yīng)用軟件和衛(wèi)星下行科學(xué)數(shù)據(jù)的管理工作。