摘 要：隨著高校教學(xué)資源數(shù)字化進(jìn)程的加快，有效解決高校數(shù)字教學(xué)資源的海量存儲(chǔ)、實(shí)現(xiàn)應(yīng)用（服務(wù)）和數(shù)據(jù)的分離、提高服務(wù)性能和數(shù)據(jù)安全性等問題，已經(jīng)成為高校數(shù)字資源管理中一個(gè)亟待解決的課題，本文在此基礎(chǔ)上討論了SAN在高校數(shù)字教學(xué)資源管理中的作用和基本實(shí)現(xiàn)方法。

關(guān)鍵詞：SAN 數(shù)字資源 資源管理

中圖分類號(hào)：TP393.03 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1673-8454（2007）12-0078-02

隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展和高校教學(xué)資源數(shù)字化進(jìn)程的加快，硬件與數(shù)據(jù)的價(jià)值關(guān)系發(fā)生了戲劇性的變化，硬件成本迅速降低，而另一方面，高校內(nèi)部積聚的數(shù)字資源逐漸成為高校教學(xué)與科研工作的軟基礎(chǔ)，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了硬件的價(jià)值。因此，如何對(duì)這些海量數(shù)據(jù)進(jìn)行合理、高效與安全的管理，將是高校數(shù)字資源建設(shè)與管理工作的一個(gè)主要職責(zé)。在海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理中，SAN（Storage Area Network，存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）以其良好的性能和管理優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的運(yùn)用，本文著重討論SAN在高校數(shù)字教學(xué)資源中的應(yīng)用。

一、SAN的概念

SAN是一種類似于普通局域網(wǎng)的高速存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，SAN提供了一種與現(xiàn)有LAN連接的簡(jiǎn)易方法，它通常通過一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)（FC高速光纖通道）把存儲(chǔ)設(shè)備和掛在TCP/IP區(qū)域網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器（群）相連，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)在應(yīng)用層和存儲(chǔ)層間的高速交換與傳輸。

二、高校數(shù)字資源管理中應(yīng)用SAN的優(yōu)勢(shì)

高校數(shù)字資源數(shù)據(jù)量巨大，用戶眾多，更新速度快，SAN技術(shù)獨(dú)特的靈活性、可擴(kuò)展性、高性能和安全性高等特點(diǎn)，為這種海量數(shù)字資源的管理提供良好的基本保障。

SAN的功能實(shí)現(xiàn)非常靈活，各種設(shè)備（服務(wù)器、主機(jī)、磁盤陣列、磁帶機(jī)等）不但可以在物理位置上靈活安排，而且還可根據(jù)不同的應(yīng)用需求將其劃分為不同的邏輯虛擬專用區(qū)，向用戶提供一種透明狀態(tài)的主機(jī)訪問方式。此外，SAN具有完好的可擴(kuò)展性。高校數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)初期不可能也沒有必要配置盡可能大的存儲(chǔ)空間，當(dāng)應(yīng)用出現(xiàn)空間不足時(shí)，SAN支持不間斷服務(wù)的存儲(chǔ)空間擴(kuò)展，可解決最小投資和空間需求間的矛盾。同時(shí)，SAN通過多通道I/O、雙機(jī)容錯(cuò)、集群服務(wù)和RAID檢校及鏡像技術(shù)，有效地解決了傳統(tǒng)技術(shù)的瓶頸問題，用戶可以對(duì)SAN資源進(jìn)行高速可靠的訪問。SAN提供了數(shù)據(jù)鏡像、備份和異地容災(zāi)等功能，在管理和用戶訪問上實(shí)行數(shù)據(jù)和服務(wù)相分離的機(jī)制，在相當(dāng)大的程度上保證了數(shù)據(jù)的安全性。

三、SAN在高校數(shù)字資源管理中的主要應(yīng)用

1.提供數(shù)據(jù)訪問服務(wù)

高校數(shù)字資源建設(shè)與管理的一個(gè)主要目標(biāo)是向師生提供方便高效的數(shù)字資源服務(wù)。SAN在原有的校園網(wǎng)基礎(chǔ)上，利用多通道和FC接入技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用戶查詢、在線閱讀、下載等一系列服務(wù)功能。

圖1描述了用戶對(duì)SAN資源的訪問模型，在SAN實(shí)現(xiàn)的高校數(shù)字資源管理中，資源和服務(wù)實(shí)行物理和邏輯上的分離，用戶的訪問通過服務(wù)器的代理實(shí)現(xiàn)，SAN的底層存儲(chǔ)是用戶不可見的元數(shù)據(jù)，服務(wù)器和SAN用高速多通道FC聯(lián)接，服務(wù)器在接到用戶請(qǐng)求后訪問SAN的用戶數(shù)據(jù)接口，把結(jié)果以Web界面返回給用戶。在訪問模式中用戶有兩種情況：（1）校外用戶通過Internet和數(shù)字資源平臺(tái)的授權(quán)進(jìn)行訪問，此時(shí)可通過對(duì)接入通道的多路復(fù)用技術(shù)提高對(duì)SAN資源的訪問效率；（2）校內(nèi)用戶直接由LAN通道實(shí)現(xiàn)對(duì)SAN資源的訪問。相比之下，后者的訪問速度要快。

目前，高校的數(shù)字教學(xué)資源為用戶提供的服務(wù)主要還停留在文檔和電子書籍查詢與在線閱讀服務(wù)上，隨著Internet帶寬和SAN存儲(chǔ)容量的擴(kuò)充，其將能對(duì)LAN外用戶提供高質(zhì)量的音頻、視頻和其它多媒體數(shù)據(jù)的交互式服務(wù)。

2.服務(wù)性能保障和數(shù)據(jù)保護(hù)

當(dāng)數(shù)據(jù)與硬件的價(jià)值比高到一定程度時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)的保護(hù)就變得異常重要。SAN提供的鏡像與備份功能不但提高了高校數(shù)字教學(xué)資源數(shù)據(jù)服務(wù)的冗余能力，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)重要數(shù)據(jù)的保護(hù)。

磁盤鏡像用設(shè)備虛擬化的基本形式使兩個(gè)磁盤看起來(lái)就像一個(gè)磁盤，接受完全相同的數(shù)據(jù)，主要由RAID磁盤子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。如圖2所示，當(dāng)一塊磁盤失效時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)停止失敗磁盤的I/O，把所有的服務(wù)轉(zhuǎn)向另一塊磁盤，并向系統(tǒng)管理員發(fā)出警告，由管理員對(duì)失敗的磁盤進(jìn)行維修或更換。

備份是進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)的另一途徑。在SAN中，存儲(chǔ)設(shè)備與服務(wù)器實(shí)行物理上的隔離，數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)都在專用的網(wǎng)絡(luò)通道中進(jìn)行，完全不占用LAN的資源，不會(huì)影響服務(wù)效率。

在SAN中進(jìn)行的備份主要有兩種方式：LAN-free備份和無(wú)服務(wù)器備份。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份必須經(jīng)過兩個(gè)以上的系統(tǒng)，而LAN-free備份在SAN專用網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行，只有控制信息從LAN中通過，可以由多臺(tái)服務(wù)器共用存儲(chǔ)設(shè)備，數(shù)據(jù)通過100 M以上的FC通道進(jìn)行傳輸。由于備份的過程不會(huì)占用對(duì)外服務(wù)通道，所以這種方式可以進(jìn)行系統(tǒng)的熱備份。另一種備份方式是無(wú)服務(wù)器備份，它比LAN-free備份更為先進(jìn)，不但備份數(shù)據(jù)不會(huì)占用LAN的通道，而且只會(huì)從相關(guān)的SAN設(shè)備中傳輸，從而讓出SAN中服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備間的通道。

3.數(shù)據(jù)安全保障

發(fā)生計(jì)算機(jī)系統(tǒng)災(zāi)難的原因是多方面的，小到操作人員的誤操作導(dǎo)致系統(tǒng)的破壞、數(shù)據(jù)庫(kù)的丟失，中到計(jì)算機(jī)硬盤的損壞、存儲(chǔ)介質(zhì)的損壞，大到非計(jì)算機(jī)系統(tǒng)因素如火災(zāi)、地震、水災(zāi)，等等。高校大型數(shù)字教學(xué)資源服務(wù)能否保持服務(wù)的持續(xù)性是進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需要考慮的一個(gè)重要因素。采取遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)災(zāi)難技術(shù)恢復(fù)手段，能夠提高系統(tǒng)的可靠性，真正保護(hù)業(yè)務(wù)的持續(xù)性。文章前面討論了鏡像和備份，實(shí)際上也是數(shù)據(jù)安全的兩個(gè)應(yīng)用，下面將討論SAN在異地容災(zāi)中的應(yīng)用。

容災(zāi)包括數(shù)據(jù)容災(zāi)和應(yīng)用容災(zāi)兩類。數(shù)據(jù)容災(zāi)是指建立一個(gè)異地的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是本地關(guān)鍵應(yīng)用數(shù)據(jù)的一個(gè)實(shí)時(shí)復(fù)制。在本地?cái)?shù)據(jù)及整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)出現(xiàn)災(zāi)難時(shí)，系統(tǒng)至少在異地保存一份可用的關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)。應(yīng)用容災(zāi)是在數(shù)據(jù)容災(zāi)的基礎(chǔ)上，在異地建立一套完整的與本地系統(tǒng)相當(dāng)?shù)膫浞輵?yīng)用系統(tǒng)（也可以是互為備份）。后者比前者復(fù)雜得多，但一旦數(shù)據(jù)災(zāi)難發(fā)生，它可以立即接管對(duì)外數(shù)據(jù)服務(wù)，這是大型數(shù)字圖書館建設(shè)非常值得考慮的問題。

四、SAN在數(shù)字資源管理中的應(yīng)用實(shí)例

某高校通過數(shù)字圖書館與信息中心實(shí)現(xiàn)校內(nèi)數(shù)字資源的管理與服務(wù)。以主校區(qū)圖書館機(jī)房和信息中心為數(shù)據(jù)中心，主館和其它院系（校區(qū)）通過2.5 G雙環(huán)光纖相連。館內(nèi)數(shù)據(jù)管理和存儲(chǔ)采用SAN架構(gòu)，全部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和應(yīng)用服務(wù)器實(shí)行物理分離，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和應(yīng)用服務(wù)設(shè)備都采用雙機(jī)冗余備份機(jī)制。主館數(shù)據(jù)總?cè)萘吭O(shè)計(jì)為20 T，向讀者提供CNKI、維普、EI等多種中外數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索、在線閱讀和下載服務(wù)，并向校園網(wǎng)內(nèi)部用戶提供音、視頻教材和電視轉(zhuǎn)播服務(wù)。主館與副館之間實(shí)現(xiàn)以多機(jī)熱備份為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡和異地容災(zāi)規(guī)劃。圖3是該校數(shù)字資源管理的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。

五、結(jié)束語(yǔ)

高校數(shù)字資源的建設(shè)與管理是一個(gè)綜合的概念，包括服務(wù)、數(shù)據(jù)資源的整合、數(shù)字社區(qū)人文環(huán)境的構(gòu)建等一系列因素。無(wú)疑，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理是數(shù)字資源建設(shè)與管理的基礎(chǔ)，SAN技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用對(duì)于解決數(shù)字圖書館建設(shè)中海量存儲(chǔ)的管理和維護(hù)提供了可靠的支持，SAN架構(gòu)的采用在數(shù)字圖書館建設(shè)中是一種高效、安全、便捷的方案。當(dāng)然，SAN架構(gòu)造價(jià)較高，數(shù)據(jù)維護(hù)需要高層次的專業(yè)人員，這也給建設(shè)增加了一定的投資成本。?筅

參考文獻(xiàn)：

[1]董其軍.基于SAN技術(shù)的數(shù)字圖書館資源存儲(chǔ)系統(tǒng)研究[J].圖書館研究，2003(3)

[2]顧炯，金崇英，管海兵等.SAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)備份模型[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2003(8)