低成本網(wǎng)絡(luò)存儲在高校機(jī)房管理中的應(yīng)用

王海艷+吳堅(jiān)

[摘 要]與傳統(tǒng)機(jī)房管理相比，選擇成熟的計(jì)算機(jī)技術(shù)可為現(xiàn)代機(jī)房管理工作提供便捷、安全的技術(shù)支持，特別是在數(shù)據(jù)存儲方面。本文對當(dāng)下使用較多的幾種網(wǎng)絡(luò)儲存軟件進(jìn)行了對比分析，并選取了其中一種，應(yīng)用在機(jī)房數(shù)據(jù)管理中，以在較低成本的情況下，實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)管理。

[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)技術(shù)；高校機(jī)房；管理；網(wǎng)絡(luò)存儲

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.12.080

[中圖分類號]TP309 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1673-0194（2017）12-0-02

以往提到網(wǎng)絡(luò)存儲，人們第一反應(yīng)是數(shù)據(jù)中心的FC存儲網(wǎng)絡(luò)。但建造一個功能完整的FC存儲網(wǎng)絡(luò)的成本一直居高不下，一般高職院校的數(shù)據(jù)中心在建設(shè)過程中，在FC存儲網(wǎng)絡(luò)的部署計(jì)劃中面對天價的FC交換機(jī)與接口卡和與以太網(wǎng)不兼容的協(xié)議，也讓院校再三的思考大量的資金投入是否值得，更加談不上用于日常教學(xué)輔助的機(jī)房工作中。

1 機(jī)房管理對存儲的需求

隨著時代的發(fā)展，機(jī)房管理工作也變得更加復(fù)雜，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。首先，虛擬化技術(shù)出現(xiàn)以后，大量的服務(wù)器由原來的物理、分散的管理，變?yōu)樘摂M、集中式。存儲虛擬操作系統(tǒng)的大量文件不宜采用本地存儲的方式，主要因?yàn)楸镜卮鎯o法進(jìn)行虛擬機(jī)遷移與高可用性的實(shí)現(xiàn)。其次，現(xiàn)在學(xué)院批量采購建設(shè)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，為了管理方便、防止計(jì)算機(jī)病毒的侵入，每臺計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)都安裝了還原軟件，但每次計(jì)算機(jī)重啟之后，所有的操作都自動還原，包括教師的文檔與學(xué)生的作業(yè)。雖然學(xué)生與教師都可以將每次課后所需的資料復(fù)制到移動硬盤或U盤等存儲介質(zhì)，但也存在計(jì)算機(jī)USB接口失靈或被策略禁止訪問，所以，師生迫切希望機(jī)房能提供一個共享存儲空間，專門存放課后作業(yè)，時間一般從一個星期到一個月不等，以便教師可以統(tǒng)一存取。再次，現(xiàn)在計(jì)算機(jī)軟件種類繁多，很多綠色版的軟件可以放在一個公共的存儲中，上課的教師與學(xué)生需要用時，直接去存儲上下載就可以進(jìn)行使用，免去了機(jī)房管理員要逐個了解每個課程所需要的小軟件的工作。

2 使用存儲的先決條件

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在近十年得到了飛速發(fā)展，特別是千兆以太網(wǎng)的問世，使建立一個千兆交換式網(wǎng)絡(luò)的成本迅速下降，當(dāng)然這是和建立FC存儲網(wǎng)絡(luò)的成本相比較。在此之前，制約網(wǎng)絡(luò)存儲大規(guī)模推廣的原因是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的價格與兼容性?，F(xiàn)在使用千兆交換機(jī)與超五類、六類雙絞線，能方便地建造起機(jī)房使用的局域網(wǎng)絡(luò)。有了高速交換網(wǎng)絡(luò)的有力支撐，可以開始計(jì)劃存儲設(shè)備的軟硬件組成。硬件方面，高校實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)中心都有閑置的服務(wù)器、磁盤陣列卡以及SAS硬盤，對存儲而言，其對硬件的要求都不會太高，一般有四核至強(qiáng)系列處理器、8 G以上的內(nèi)存、雙口英特爾千兆網(wǎng)絡(luò)接口卡都能勝任。

3 存儲系統(tǒng)的選擇

儲存系統(tǒng)軟件平臺的選擇，國內(nèi)外廠家都有開發(fā)專用于存儲的管理系統(tǒng)。從SOHO型家用系統(tǒng)到企業(yè)級系統(tǒng)種類較多，但從綜合成本與使用復(fù)雜度考慮，本文從中取了三個軟件系統(tǒng)進(jìn)行測試，分別是：FreeNAS、Windows Storage Server、NexentaStor。通過綜合測試對比，從性能、使用便捷性等方面進(jìn)行考慮，本文最終確定選擇NexentaStor 5.0為構(gòu)建儲存系統(tǒng)的軟件部分，NexentaStor系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

NexentaStor系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具備以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）NexentaStor基于OpenSolaris/OpenZFS技術(shù)打造，有成熟技術(shù)作為支撐。

（2）完善的共享協(xié)議支持（CIFS、NFS、iSCSI、FC），具有良好的布署彈性，適應(yīng)今后的業(yè)務(wù)擴(kuò)展。

（3）自帶RAID功能，它使用ZFS Pool，只需要把磁盤加入到Pool中，就可以使用ZFS的RAIDZ提供數(shù)據(jù)冗余保護(hù)。

（4）全面支持固態(tài)硬盤，可以將固態(tài)硬盤作為Cache盤，大幅度提高IOP，支持混合存儲池，構(gòu)建高速安全的物理磁盤結(jié)構(gòu)。

（5）有HA Plug，實(shí)現(xiàn)存儲服務(wù)器的高可用性。

（6）支持網(wǎng)卡鏈路聚合，與支持相應(yīng)功能的交換機(jī)相連接可以有效增加網(wǎng)絡(luò)的吞吐能力。

（7）能與VMWare公司的vSphere虛擬化服務(wù)器平臺良好的集成，提供VMware vCenter plug與對Vmware Virtual Volume支持，新版本還提供了OpenStack虛擬化的支持。

（8）新版本的NexentaStor將儲存業(yè)務(wù)邏輯與界面管理平臺分開，使存儲系統(tǒng)本身能更專注于底層的數(shù)據(jù)管理工作，而將界面管理平臺布署到虛擬化平臺中，采用界面良好的Web方式的訪問，便于追蹤服務(wù)器運(yùn)行的實(shí)時數(shù)據(jù)。

（9）支持重復(fù)數(shù)據(jù)刪除，支持?jǐn)?shù)據(jù)壓縮，無限快照。

4 存儲系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

NexentaStor作為專業(yè)存儲開發(fā)商，提供了企業(yè)版與社區(qū)版。作為機(jī)房儲存資料使用，免費(fèi)的社區(qū)版是較好的選擇，雖然有10 T容量限制，申請兩個以上社區(qū)許可，就從目前機(jī)房教學(xué)的存儲需求來看，足夠使用。系統(tǒng)布署過程也比較簡單，安裝好NexentaStor核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)之后，將NexentaFusion界面管理模塊下載并導(dǎo)入到虛擬機(jī)中，NexentaFusion將NexentaStor作為Appliance導(dǎo)入進(jìn)行管理，NexentaFusion功能非常強(qiáng)大，在Web頁面可以完成幾乎所有的操作，并可以對儲存服務(wù)器的處理器、內(nèi)存、存儲池使用量、I/O吞吐能力等進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。在建立完虛擬卷后，在機(jī)房管理中，相關(guān)人員關(guān)注的主要是CIFS與iSCSI兩部分功能，其中CIFS使用過Windows共享的人們都比較熟悉，可以用于學(xué)生作業(yè)與常用綠色軟件的存放。iSCSI是一個基于塊設(shè)備的協(xié)議，其效率要高于CIFS，但其具體使用時與CIFS協(xié)議不相同，CIFS可以直接通過客戶端訪問存儲服務(wù)器的IP地址，而iSCSI則要通過客戶端運(yùn)行“iSCSI發(fā)起程序”，將服務(wù)器共享的iSCSI設(shè)備塊掛接過來，然后操作系統(tǒng)將它識別為一塊全新的硬盤，再對其進(jìn)行分區(qū)格式化，之后就可以像操作本地硬盤一樣，非常方便。這種情況可以配置多個容量較小的邏輯卷，通過iSCSI共享到各個機(jī)房的教師機(jī)上，教師上課時開機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)后，“iSCSI發(fā)起程序”會自動掛接，教師上課期間需要用的資料都放入到這個分區(qū)中，不要放在會還原的本地分區(qū)中，解決了教師每次上課資料被還原的困擾。

5 結(jié) 語

通過以上實(shí)踐，依托千兆以太網(wǎng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了低成本、帶數(shù)據(jù)冗余保護(hù)的專業(yè)數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器，在機(jī)房實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中起到了良好的輔助作用。