基于愛數(shù)產(chǎn)品的Windows下IPSAN實(shí)驗(yàn)綜述報(bào)告

謝奇愛

摘要：SAN實(shí)驗(yàn)為存儲(chǔ)課程中一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)。為解決網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)在實(shí)踐教學(xué)中，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備不足的問(wèn)題，利用現(xiàn)有的軟硬件資源，結(jié)合愛數(shù)產(chǎn)品，完成了符合學(xué)校教學(xué)環(huán)境的IP SAN實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。文章分別闡述了IP SAN實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)背景、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)總結(jié)，將抽象的理論知識(shí)融入項(xiàng)目中去，加深了學(xué)生對(duì)SAN等相關(guān)理論知識(shí)的理解，實(shí)現(xiàn)SAN存儲(chǔ)業(yè)務(wù)配置，有效提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué);AnyStorage;IP SAN

中圖分類號(hào)： TP39? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1009-3044（2020）16-0155-04

Abstract： SAN experiment is an important experiment in the storage course. In order to solve the problem of insufficient network storage devices in the practical teaching of network engineering specialty， the design and implementation of IP SAN experiment project in line with the teaching environment of the school is completed by using the existing software and hardware resources and combining with the products of AI Shu. This paper describes the principle， purpose， background， content and summary of IP SAN experiment respectively， integrates abstract theoretical knowledge into the project， deepens students' understanding of San and other related theoretical knowledge， realizes SAN storage business configuration， and effectively improves students' engineering practice ability.

Key words： practical teaching; anystorage; IP SAN

1引言

云計(jì)算的出現(xiàn)、虛擬化的廣泛應(yīng)用，并伴隨數(shù)據(jù)量快速膨脹，以及數(shù)據(jù)類型與來(lái)源的多樣化，我們已經(jīng)從信息技術(shù)時(shí)代正逐步走向數(shù)據(jù)技術(shù)時(shí)代。存儲(chǔ)業(yè)也進(jìn)入了一個(gè)存儲(chǔ)技術(shù)更新極為活躍的黃金發(fā)展時(shí)期，正在發(fā)生著革命性的變化，經(jīng)歷著早期的聯(lián)機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、當(dāng)前新興的云計(jì)算與云存儲(chǔ)等三個(gè)不同的階段。如何安全、可靠、高效、完整地使用和保存寶貴的數(shù)據(jù)資料已成為當(dāng)務(wù)之急。

然而，縱觀全國(guó)各高校計(jì)算機(jī)高等教育課程設(shè)置，對(duì)于這樣一個(gè)信息技術(shù)的重要領(lǐng)域，卻不難發(fā)現(xiàn)仍未開設(shè)專門的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)課程的學(xué)校還是有很多，有的是開設(shè)了存儲(chǔ)相關(guān)課程，卻存在重理論輕實(shí)驗(yàn)、內(nèi)容分散、課程設(shè)置不合理等許多問(wèn)題。而且，市場(chǎng)上存儲(chǔ)領(lǐng)域的文獻(xiàn)資料，要么是重理論研究的科研界所關(guān)注的存儲(chǔ)原理研究和技術(shù)探索，要么為重實(shí)踐的產(chǎn)品界所側(cè)重的技術(shù)開發(fā)文檔和產(chǎn)品功能介紹。國(guó)內(nèi)外都缺乏對(duì)于大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域從“技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)”兩個(gè)方面來(lái)介紹存儲(chǔ)系統(tǒng)的教材，做為工程實(shí)訓(xùn)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書就更是缺乏了。另外，調(diào)研發(fā)現(xiàn)各高校的存儲(chǔ)設(shè)備大多集中在數(shù)據(jù)中心，學(xué)生往往可望而不可及。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)課程教學(xué)過(guò)程中，由于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備價(jià)格居高不下，缺少存儲(chǔ)設(shè)備導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無(wú)法展開。就算有的有存儲(chǔ)設(shè)備，但基本上都是開設(shè)一些軟實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目覆蓋率也不全;同時(shí)還存在并發(fā)等問(wèn)題，導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開設(shè)率偏低。

課題組通過(guò)《數(shù)據(jù)安全與存儲(chǔ)》課程在實(shí)踐教學(xué)中SAN實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，將現(xiàn)有的愛數(shù)產(chǎn)品AnyStorage與SAN存儲(chǔ)技術(shù)的結(jié)合，解決了存儲(chǔ)實(shí)踐教學(xué)的瓶頸問(wèn)題——如何利用有限的硬件資源，搭建SAN實(shí)驗(yàn)環(huán)境，從實(shí)際項(xiàng)目入手，將抽象的理論知識(shí)融入項(xiàng)目中去，加深學(xué)生對(duì)SAN等相關(guān)理論知識(shí)的理解，實(shí)現(xiàn)SAN存儲(chǔ)業(yè)務(wù)配置，從而合理地分析網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)架構(gòu)，最終指導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化設(shè)計(jì)SAN存儲(chǔ)方案。

2實(shí)驗(yàn)原理

SAN即存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)稱，是作為應(yīng)用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)主流技術(shù)。SAN由連接設(shè)備（如光纖交換、機(jī)路由器和Hub）、通信協(xié)議（如IP和SCSI）、接口（如SCSI、FC）3個(gè)部分組成。這3個(gè)部分再加上存儲(chǔ)設(shè)備和服務(wù)器就構(gòu)成了一個(gè)SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)。它不僅能為網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用提供快速、豐富、簡(jiǎn)便的存儲(chǔ)資源，還能對(duì)網(wǎng)上的存儲(chǔ)資源實(shí)施集中統(tǒng)一的管理，SAN提供了一個(gè)靈活的、高性能的和高擴(kuò)展性的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，它可以更加有效地傳輸海量的數(shù)據(jù)塊，一度成為理想的存儲(chǔ)管理和應(yīng)用模式。SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)通過(guò)采用塊虛擬化技術(shù)對(duì)硬盤進(jìn)行管理，能夠合理調(diào)優(yōu)配置存儲(chǔ)資源，為應(yīng)用服務(wù)器提供可靠、有效存儲(chǔ)空間，并用戶的讀寫請(qǐng)求做出快速響應(yīng)。

3實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過(guò)該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的完成了解SAN的基本工作過(guò)程。能根據(jù)存儲(chǔ)建設(shè)需求，熟練運(yùn)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)相關(guān)技術(shù)點(diǎn)，搭建網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)，創(chuàng)建存儲(chǔ)池和虛擬卷，掌握Windows下IPSAN或FCSAN的使用方式，創(chuàng)建目標(biāo)組和主機(jī)組，在主機(jī)側(cè)發(fā)現(xiàn)并使用存儲(chǔ)資源，滿足不同的存儲(chǔ)需求，掌握數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案基本設(shè)計(jì)以及存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)等工程技術(shù)能力。

3.2案例背景及分析

某財(cái)政信息系統(tǒng)需要數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)、集中備份和容災(zāi)保護(hù)。具體需求如下：

統(tǒng)一存儲(chǔ)： 要求設(shè)計(jì)統(tǒng)一存儲(chǔ)管理方案。隨著數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)，將原有的所有應(yīng)用系統(tǒng)分散存儲(chǔ)在各自的內(nèi)置硬盤或獨(dú)立的磁盤陣列中的數(shù)據(jù)實(shí)施統(tǒng)一存儲(chǔ)管理，數(shù)據(jù)做到統(tǒng)一規(guī)劃、分配、管理和性能調(diào)優(yōu)，減少管理成本和存儲(chǔ)成本。

備份歸檔： 為減少數(shù)據(jù)備份壓力，要求設(shè)計(jì)本地備份數(shù)據(jù)策略以及基于策略的可管理的自動(dòng)數(shù)據(jù)歸檔策略。解決現(xiàn)有應(yīng)用無(wú)法滿足要求。即現(xiàn)有系統(tǒng)備份數(shù)據(jù)的恢復(fù)時(shí)間太長(zhǎng)，無(wú)法即時(shí)恢復(fù);數(shù)據(jù)備份時(shí)間窗口較長(zhǎng)，影響數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用。

容災(zāi)保護(hù)方案設(shè)計(jì)： 本地需要雙存儲(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)，將IP-SAN運(yùn)用于數(shù)據(jù)容災(zāi)系統(tǒng)，可以帶來(lái)存儲(chǔ)和容災(zāi)兩方面的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)同城不同機(jī)房的數(shù)據(jù)同步和實(shí)現(xiàn)異地?cái)?shù)據(jù)容災(zāi)保護(hù)，提高應(yīng)用的連續(xù)性和可用性。

3.3實(shí)驗(yàn)拓?fù)浼皩?shí)驗(yàn)地址規(guī)劃

本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)使用4臺(tái)NS1200存儲(chǔ)服務(wù)器的第一個(gè)千兆網(wǎng)口通過(guò)千兆交

換機(jī)連接到實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)中，同時(shí)承載著存儲(chǔ)設(shè)備的管理網(wǎng)數(shù)據(jù)及iSCSI業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。前端業(yè)務(wù)主機(jī)為一臺(tái)IBM System x3850 x5機(jī)架式服務(wù)器，該服務(wù)器部署一整套VMware vSphere 6.0環(huán)境，并且提供4個(gè)FC口，通過(guò)光纖分別直連到4臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器的第一個(gè)FC口。

3.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

在愛數(shù)產(chǎn)品AnyStorage進(jìn)行操作，配置存儲(chǔ)池和虛擬卷，修改相關(guān)的參數(shù)，創(chuàng)建目標(biāo)組和主機(jī)組，windows主機(jī)側(cè)發(fā)現(xiàn)并使用。

3.4.1 登錄設(shè)備

雙擊桌面AnyStorage圖標(biāo)，在設(shè)備列表中雙擊本組操作的設(shè)備，若設(shè)備列表為空，參考設(shè)備信息手動(dòng)添加，如圖4。

3.4.2創(chuàng)建存儲(chǔ)池

左【功能列表】欄中打開【存儲(chǔ)資源池】，選中【存儲(chǔ)池】，選擇【創(chuàng)建】輸入存儲(chǔ)池名稱，選擇RAID級(jí)別，使用的磁盤和RAID組個(gè)數(shù)（要選擇多塊物理磁盤，按住Ctrl鍵并同時(shí)點(diǎn)擊鼠標(biāo)選擇磁盤即可），針對(duì)不同的RAID組所選的盤請(qǐng)?zhí)崆耙?guī)劃，如圖5。

3.4.3創(chuàng)建虛擬卷

創(chuàng)建虛擬卷，如圖6。

3.4.4發(fā)起連接

返回win桌面，使用Win+R快捷鍵調(diào)用運(yùn)行功能，在運(yùn)行中輸入iscsicpl，輸入存儲(chǔ)的業(yè)務(wù)ip，點(diǎn)擊快速連接，如圖7。

3.4.5創(chuàng)建主機(jī)、主機(jī)組

點(diǎn)擊配置查看自己的iqn號(hào)，用于在AnyStorage上創(chuàng)建主機(jī)組。在AnyStorage左【功能列表】欄中打開【SAN服務(wù)】，點(diǎn)擊【映射管理】，點(diǎn)擊【創(chuàng)建主機(jī)組】創(chuàng)建自定義命名的主機(jī)組，點(diǎn)擊【主機(jī)組】，選擇自定義命名的主機(jī)組，右擊創(chuàng)建主機(jī)，并勾選自己電腦的iqn號(hào)作為啟動(dòng)器，如圖8、9。

3.4.6創(chuàng)建目標(biāo)組

企業(yè)環(huán)境需要?jiǎng)?chuàng)建目標(biāo)組，但考慮學(xué)校環(huán)境多組使用同一臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備，目標(biāo)組已創(chuàng)建好（目標(biāo)組名為ipsanstorageX）。

3.4.7創(chuàng)建映射

創(chuàng)建映射，選擇需要映射的卷名，自定義LUN ID（勿重復(fù)），選中第六步創(chuàng)建的主機(jī)組和第七步的目標(biāo)組，如圖10。

3.4.8掃描磁盤并查看磁盤

右擊桌面計(jì)算機(jī)圖標(biāo)，選擇【管理】，在【計(jì)算機(jī)管理】欄中選擇【存儲(chǔ)】，右擊【磁盤管理】，重新掃描磁盤，如圖11。

發(fā)現(xiàn)新增了1個(gè)T的容量，為我們存儲(chǔ)上面的創(chuàng)建虛擬卷，針對(duì)磁盤3，創(chuàng)建文件系統(tǒng)即可使用。

4實(shí)驗(yàn)總結(jié)

SAN實(shí)驗(yàn)為存儲(chǔ)課程中一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)，如何利用現(xiàn)有的軟硬件資源，結(jié)合愛數(shù)產(chǎn)品，設(shè)計(jì)出符合學(xué)校教學(xué)環(huán)境的SAN實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是本實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，學(xué)生掌握了IP SAN的使用方式，并熟悉Windows系統(tǒng)下IP SAN的配置。將抽象的理論知識(shí)融入項(xiàng)目中去，加深學(xué)生對(duì)SAN等相關(guān)理論知識(shí)的理解，實(shí)現(xiàn)SAN存儲(chǔ)業(yè)務(wù)配置。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的綜合知識(shí)分析、解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，獨(dú)立完成網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和構(gòu)建方案，并能進(jìn)行有效管理。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王盛邦，尹冬生.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)課程創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30（2）：55-58，120.

[2] 楊彥.NAS和SAN存儲(chǔ)方案的比較研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2010，22（11）：300-301.

[3] 彭玲玲.虛擬存儲(chǔ)技術(shù)在高校教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2010（15）：92-94.

[4] 陳廣旭，郭延紅.IP-SAN存儲(chǔ)技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2010，6（5）：1217-1218.

[5] 李艷，聶瑞華，袁偉云.構(gòu)建基于SAN的高性能存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)（專業(yè)版），2009（8）：5-6，30.

[6] 李福林.利用IP SAN建設(shè)校園統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)[J].情報(bào)探索，2009（8）：71-73.

[7] 李健，譚愛平，黃晗文，等.網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)綜述[J].電信快報(bào)，2009（8）：35-38.

[8] 趙文輝.網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.

[9] TomClark.IP SAN權(quán)威指南[M]. 北京：中國(guó)電力出版社，2003

[10] MarcFarley.SAN存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

【通聯(lián)編輯：唐一東】