校园网网络存储的发展与应用
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科技信息 0计算机与信息技术0 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 2007年第25期
校园网网络存储的发展与应用
甘 璋程 源
(郑州轻工业学院网络中心 河南 郑州450002)
摘要:如何使校园网中存储的信息和资源更好的、更便捷的为需要他们的人提供服务,是现阶段信息化建设的重点和难点。本文将讨论如
, 何在校园网中使用网络存储技术来提高校园网内信息资源利用水平,以及讨论在NAS、FC—SAN和iSCSI三者之中,哪种技术会更适合校园网
存储。
关键词:NAS;FC—SAN:IP—SAN;iSCSI
1.引言
校园网的信息资源平台,为在校师生的日常学习、工作和生活提
供了良好的信息获取平台。随着越来越多的关键信息转化为数字形式
并存储在可管理的介质中,网络对于存储和管理信息的能力产生了新 的需求…。这就关系到了数据存储 ,我们可以将存储技术分为三个阶
段:(1)总线存储阶段;(2)存储网络阶段;(3)网络虚拟存储阶段。
而针对现阶段校园网用户数量庞大、并发流量高、应用复杂的情 况,对数据传输的可靠性,服务器的并发事务处理能力等,提出了更高
的要求。校园网络信息存储系统要求在信息化校园环境下信息数据的
安全存储和备份,以及利用数据存储的安全性来提供给全校范围内的 数据存储服务
2.网络存储技术
网络存储是通过高速的网络把存储系统和主机系统连接起来,由
网络存储设备把数据的存储和数据的使用分离,从而改进存储空间利 用率,降低存储空间的浪费,提高了系统的可扩展性。
目前常见的存储技术有NAS、FC—SAN和IP-SAN三种
2.1网络连接存储NAS fNetwork Attached Storage) NAS存储设备类似于一个专用的文件服务器,计算机系统是通过
文件重定向器从一个NAS存储设备中得到数据的。当一个用户f或应
用程序)试图通过网络访问NAS存储设备中的数据时,重定向器把对 本地文件系统的本地I,0路径重定向到使用TCP/IP协议的网络,然后
连接到某个远程服务器,服务器上运行的软件提供支持多个客户访问
的文件系统。NAS集中于中小型的应用,适合运用于网络文件服务模
式。
2.2存储局域网SAN fStorage Area Network)
SAN是一类将计算设备与存储设备连接在一起的网络设施 ]。该 类网络设施可以满足传输速度快、高可靠性及可扩展性,用于支持大
量存储容量和共享的需求。SAN是一种面向数据块操作的专用存储网
络,由服务器、存储设备(磁盘阵列、磁带机等)、交换机(或集线器)及光
纤通道连接而成。在SAN系统中,存储设备不再限制于服务器系统。 2.3IP存储IES(IP Storage)
IP网络存储就是使用IP网络,基于TCP/IP协议和以太网把服务 器与存储设备连接起来的网络存储技术。IP存储在局域千兆以太网或
广域网上传输的是数据块而不是文件,在IP存储网络中,基于SCSI
的服务器、磁盘阵列、磁带库等设备,可以通过千兆以太网交换机.与 以太网上的其他设备进行连接和互操作。与光纤通道技术相同的是IP
存储也是可以交换的,不存在任何兼容性和互操作性的问题.而且IP
网络已经被IT业界广泛认可,拥有非常多的网络管理软件和服务产 品可供使用。
3.NAS、FC—SAN与jSCSI的比较
对NAS、FC—SAN和iSCSI三种主流存储技术的技术特征进行分 析,表1可以直观地反映iSCSI、SAN与NAS之间的差异
由以上可以看出,NAS技术由于其明显依赖于网络带宽,用途较
为单一,并不适合在校园网中使用。事实证明,iSCSI更适合校园网存 储。
作为校园网支撑点,主存储体系为诸多重要的信息服务提供了强
劲的存储支持。在日常使用中将会体会到,相对于其它存储技术,存储
区域网技术的优势明显。但同样不可忽视的是,存储区域网技术的不
足也是非常明显的。会面l临如下问题:(1)对现有存储的低利用;(2)受
限的存储发展空间;(3)距离限制;(4)管理困难。 表1 光纤通道、NAS与ISCSI三种存储方案的比较
比较项目 光纤通道存储 NAS存储 iSCSI存储
接口技术 光纤通道 IP IP
成本 高 低 出
性能 高 低 出
管理 集中 分散 集中
存取方式 Block File Block
传统介质 光纤通道 双绞线 。 双绞线
文件系统 主机文件系统 主机文件系统 主机文件系统
电磁影响 无 有 有
应用 主存储、备份、容灾 文件共享 主存储、备份、容灾
距离 100公里(无中继) 无限制 无限制
针对市场 大中型企业 中小型企业 中小型企业
以上种种问题使得存储区域网设备不能充分地发挥其性能。这 样,就需要一种技术,来解决存储区域网络的信息孤岛问题,使快捷的
光纤存储网络可以方便的为其他未能联人存储区域网的用户提供存
储空间。从而使存储网络化、虚拟化,调配资源方便快捷、简单有效。
4.iSCSI
[nternet小型计算机系统接口(iSCSI)是一种基于TCP/IP[41的协
议,用来建立和管理IP存储设备、主机和客户机等之间的相互连接,
并创建存储区域网络(SAN)。 图1是iSCSI协议层示意图,从图中可以看出,iSCSI协议本质上
就是在网络上的一次封包和解包过程。
裴真iSCsl客产篷鲍壤番嚣
图1 iSCSI协议层示意图 存锖设蔷或存赫嗣终
iSCS1的工作原理是:当终端用户或应用程序发送一个请求后,操
作系统将生成一个适当的SCSI命令和数据请求,SCS1命令通过封
装,在需要加密的时候要执行加密处理.这些命令加上TCP/IP协议的
包头,就可以在以太网上传输。 衡量iSCSI存储设备的性能包括两个基本方面:数据块级的基本
I/O性能和文件级的I/O性能。
在校园网信息服务体系下,原有的存储设备要尽量保持其价值,
把IP—SAN尽可能的融合到原有的存储体系之下。在已有的FC—SAN 存储技术或NAS存储技术环境下,使用iSCSI协议,改善原有的存储
体系的缺点,依托高校花费高昂的,已有的NAS和FC—SAN构建基于
iSCSI的新存储体系。校园网网络存储设计方案拓扑图如图2。
5.结论
随着视频点播、数字图书馆、数据镜象等高I/O请求服务越来越
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图2基于iSCSI技术的改进方案
多地应用于校园网络的方方面面,高性能存储系统也受到前所未有的
关注。目前NAS、SAN技术是比较成熟的技术,而寻求iSCSI+SAN技 术的融合则是一种较新的技术。iSCSI=NAS的低廉+SAN的高性能。由
于校园网的特殊性,尽可能的利用原有设备,是建设新存储体系时优
先考虑的问题。相信在未来,随着网络存储新技术的不断涌现,在提高
鬻 嚣 军誊 望在不久 来,能够实现低成本、高水平的校园网络存储平台。
参考文献 [1]Mare Farley,孙功星等译.SAN存储区域网络[M].北京:机械工业出
版.20o1.4—183.
[2]张江陵,冯丹.海量信息存储[J].北京:科学出版社.2003.11—17. [3]Mare Farley.SAN存储区域网络,孙功星等译[M].北京:机械工业
出版.20o1.269—293.
[4]W.Richard Stevens.TCP/IP详解卷1:协议.影印版[M].北京:机械工
业出版社.20o2.O1.205
作者简介:程源(1979一),男,湖南唐湘潭县人,郑州轻工业学院助 教,硕士,研究方向:网络,存储与信息化。
甘垮(1981一),男,江西省萍乡县人,郑州轻工业学院助教,硕士,
研究方向:网络,软件工程。
{下转第36页) 1)现找到4张系谱图碎片.其中属于张某家族系谱图碎片的是
2)7号的基因型是
I
n
m (基因用A、a表示)
3)若16号和正确碎片中的18号婚配,预计他们生一个患病男孩
的概率是 (2)李某家族也患有甲病,其遗传系谱图如右。已知Ⅱ一3无致病
基因。Ⅲ一1色觉正常:17号是红绿色盲基因携带者。若Ⅲ一1与17号
结婚,则他们的孩子中只患一种遗传病的概率是
(3)上述张、李两家遗传系谱图中,有关人员的血型如下表;
张某家族 李某家族
9号 10号 15号 17号 I一1 I一2 Ⅱ一1 Ⅱ一2 Ⅱ_3
A型 A型 O型 A型 A型 B型 O型 B型 AB型
1)16号的血型的基因型是
2)17号和III—l结婚, 生一个孩子血型为B型的概率是
答案
lIB 2.C 3.D 4.C 5.D 6.D 7.(1)1)D 2)Aa 3)1/18
(2)5/18
(3)1)IAIA.IAi、ii 2)1/6
{上接第80页)程脉冲;经RC积分电路后,波形的形状发生了变化,
变成了锯齿波。 (3)积累波形资料。从正常电视机上,实际测取图纸上没有标注的
波形,绘出波形的形状,标出波形的频率、幅值,注明测量的机型,测试
点可以作为以后检修中的参考资料。
参考文献 [1]乔东明.彩色电视机原理与维修[M].北京:机械工业出版社,2003,5 [2]张学庄.电子测量与仪器.湖南:湖南科学技术出版社,2001,1. [3]王兴春.《电视机原理》教学应注意的问题[J].职教通讯,2002,O06).
[4]马佩明.浅谈黑白电视机原理课的教学[J].榆林高等专科学校学
报,1999,(o4,.
作者简介:席永国(1964.1O一)男,河南睢县人,郑州市电子信息
工程学校教师。
{上接第65页)(2)屏蔽虚拟内存一般嵌入式系统不象PC操作
系统那样会有很多任务,而且嵌入式的环境下,没有磁盘,只有很小的 Flash。所以虚拟内存管理机制在嵌入式环境下是多余的。嵌入式系统
需要短小精悍的内核,以适应有限的物理内存,所以虚拟内存管理的
一些功能需要剔除。
5.结论
随着嵌入式Linux的流行,很多大学和研究机构开始基于嵌入式
Linux构建实时操作系统。这主要由于嵌入式Linux具有功能强大、开
放源码、支持多种硬件平台、模块化设计、函数接口符合国际和工业标 准等优点。改进后的系统较好地解决了普通Linux在实时性方面存在
的不足,能够在实时领域有较好的应用。 参考文献
[1]嵌入式操作系统实时性比对与评价.李庆诚.单片机与嵌入式系统
应用20o7 .
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2o04,04.
作者简介:罗国- ̄('(1975一),男,汉族,重庆潼南人,硕士研究生,主
要研究方向为:控制理论及控制工程。
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