1.1.方案的选择

    在现代的信息化社会中，数据是服务的基础。如何确保数据的安全存储，如何使数据有最大的高可用性，如何使系统持续运行服务不间断，是架构网络中心信息管理系统的网络计算环境必须优先考虑的。网络信息系统的关键应该是数据的安全存储设备，所以在架构一个信息系统的网络计算环境时，必须考虑到计算环境是否具有高可用性以维持不间断的高品质服务。所谓高可用性的计算环境，也是信息管理人员所必需考虑的四件事：

 要怎样使数据有一个安全的存储和操作方式，即使在设备故障时仍能保持数据的完整一致。

 要怎样使服务器系统持续运行，即使发生故障仍能使服务持续下去。

 要怎样使整个计算环境能更好的管理，如何容错、容灾、集群共享。

 如何使投资有最好的效益，使系统具有最佳的扩充能力，符合现在及未来的需要，并且还要有最低的整体拥有成本。

    换言之，就是在任何情况之下均能确保数据的完整一致、系统持续运行、维持高品质的不间断服务，同时还有最好的投资回报率。为此，清华同方十分荣幸能充分利用掌握的高科技，向学院网络中心提供高可用性网络计算以及存储解决方案。

    根据学院网络中心网络计算及存储系统建设需求，决定合理利用资源，充分利用原有设备。同时在此基础上可以扩容2T数据空间，使投资获得最好的回报率。同时新购买存储设备要满足以下几点：

 满足现在的需求和符合未来扩展的需要。

 未来的发展难于预料，所建构的基础架构有好的扩充性，且扩充不影响现在的架构及运作。

 技术是否具有先进性，其基础架构可在未来的新技术新产品上发挥效益。

 有最佳的性能价格比，使投资得到最好的效益。

 有最好的兼容性，使以往的投资能在新架构上发挥其效益。

 有最简单有效的管理能力，控制运作的成本到最低。

1.2. 需求分析

1.2.1. 学院网络中心网络存储系统建设要求的说明

1． 性能高，技术成熟，可以满足今后大数据量传输和多媒体应用的需要。
    在下面的方案设计中，我们将介绍高性价比的IDE磁盘阵列设备和性能优的服务器。

2． 高扩展性，充分考虑到今后海量数据存储和多操作系统的情况。

3． 智能化管理。
    具有最佳的可管理性，不论是设备的本身，存储池的应用，集群共享，以及将来的备份恢复容错容灾等，都有智能化的管理系统，把手工操作的情况降至最低。

4． 异地容灾系统。（可扩建）
    当发生地震，系统故障或用户错误的操作等天灾人祸的时候，必须保证快速恢复关键数据，实现业务的连续性，数据在任何时候都保持高可用性。

5． 在线扩容以及备援重建。

6． 异构平台下的数据共享。分别在不同的系统平台下运用存储池中的数据资源。

1.2.2. 学院网络中心网络存储建设要实现的功能

1． 存储容量初次扩充实际需求600GB。
    要求的总容量并不大，完全符合要求；磁盘阵列目前可以达到3T。

2． 充分利用现有资源和设备。
    在保证原有设备的同时使用的情况下，进行扩容。将投资的回报率提升为最高。

3． 在建设初期可以实现网络并行计算功能。
    利用三台服务器实现计算功能，用于网络运行WEB服务器和FTP服务器等，发挥最大效用，更加生动和全面地为用户提供服务。

4． 对关键业务集成管理系统数据库服务器可以实现双机备援。
    我们的方案是可以在架构中建立双机热备或冷备的功能，建立了关键业务集成管理系统数据库服务器的双机热备。

5． 以后可建设智能化网络备份系统，实现对数据库、系统和数据的备份。（可扩展）

1.3系统方案设计原则
    从用户的需求来看，整个系统硬件平台的主要要求体现在高可用性，高运行性能，较高并且平滑的可扩充性，采用工业标准的开放性，以及可维护性、简易性等方面。

由此，系统的设计出发点主要基于以下几方面考虑：

1．实用性
    系统设计充分满足目前的业务需求，并充分考虑到未来业务发展的需要。

2．先进性
    采用现在最先进的技术，如新一代Intel处理器、集群系统、SCSI标准等。

3．高性能
    系统处理能力能够充分胜任业务处理的要求及信息量不断增长的挑战，满足在大数据量、高反应速度条件下，各种应用对硬件平台有良好性能的要求，并支持多机并行运行，性能线性增长。

4．安全性
    采用当前先进的和流行的安全技术，保障系统在网络服务和应用服务上的整体安全性。

5．高可用性
    在日常工作以及可能出现的单点故障和维护状态下，保证业务能够不间断运行及数据的一致性和完整性。

6．可扩展性
    方案中充分考虑未来业务发展的需要，留出足够的扩展空间。在系统扩充过程中，业务能够不间断。

7．开放性
    向用户提供要能符合国际标准，支持各种主流厂商的产品。

    鉴于学院网络中心，关系到各种文档信息，其信息的完整及正确性对学院教学和研究是十分重要的，且用户的某些信息是动态的，时刻在发生变化，一旦出现不可恢复性的缺损，就可能对学院的网络教育以及信息处理的正常运作造成影响，其损失无法估量。

    综合考虑，清华同方光盘公司建议采用以下存储及网络计算解决方案。

二、 方案说明

    SCSI基础架构的扩充能力虽然不是最强，但其扩充是独立性的，即主机的扩充和存储无关，而存储的扩充也不影响主机。用户可以随时加入服务器在此基础架构中，共享已有的存储空间而不需要为它额外增加存储设备，而存储设备可以“按需购买”（Capacity On Demand）地逐步扩充，容量的增加不影响所连接的服务器的运行（在10T内），而且可以按需要动态配置给服务器。这样可以更有效地控制成本及投资，获得最好的投资回报率。根据系统存储系统的需求，我们在下面介绍扩容方案作为参考。

    磁盘阵列最大单盘可支持2TB容量（程序软件理论支持），目前IDE最大硬盘为300G，已经过测试；

2.2新增磁盘容量规划

    初次可以一次性上满所有硬盘插槽，即12片160G IDE硬盘，总容量可以达到160×12＝1920G。同时可以将12片硬盘做一个RAID5，实际可以使用的容量为160×（12-1）＝1760G;或者将留一块硬盘做HOTSPARE盘，做热备援盘，用于如有单片磁盘发生故障后自动数据重建。

    同时也可以在初期不将硬盘上满，之后可以根据容量需求扩充，从而实现“按需购买”（Capacity On Demand）。例如初期上4块或者6片硬盘，容量规划如上。

2.3 高可用性管理方式

2.3.1 磁盘阵列管理软件

    磁盘阵列管理软件用于监控磁盘阵列的状态，设定磁盘阵列、初始化、重建，以及显示监控状态等。常用的管理软件从操作界面上可分为图形界面和文字界面两种。前者如RAIDWatch™，它提供了易于使用的图形化界面和对网络的支持，可以通过标准浏览器实现对SCSI/Fibre接口的SentinelRAID与EonRAID系列的磁盘阵列控制器的远程管理。如图4所示。后者的管理更专业、简练，如Text RAID Manager™，通过可以通过文字终端与阵列控制器的RS-232接口，实现文字模式的监控。这两种管理软件得到了广泛的操作系统平台支持，其中
RAIDWatch™的操作系统平台有：

 Windows NT/2000
 Sun Solaris（SPARC，X86）
 Linux
 AIX
 HP-UX Platforms
Text RAID Manager™的操作系统平台有：
 Sun Solaris（X86，SPARC）
 Windows NT（X86，Alpha）
 Windows 95/98
 MS-DOS
 Netware
 SCO OpenServer
 SCO UnixWare
 Linux

        图4 磁盘阵列管理软件

2.4 智能管理重建以及在线扩容

1．磁盘的在线扩容
        光纤通道阵列支持在线的扩容，可以将几块新的硬盘直接添加到某个RAID中，而不影响原有的RAID中的数据，增加新的硬盘后，原有的RAID的容量不变；增加的容量将被作为一个新的分区显示，因为新的分区需要映射到主机端，操作系统才能看到它。

2．备援和自动重建
    这里选用了1块磁盘做备援盘。建立备援盘的好处是磁盘阵列有对磁盘自动侦测的功能，能及时发现失效的磁盘，并用备援盘替代失效磁盘，同时启动数据重建（Rebulding）功能恢复数据，从而保证数据的安全可用性。

2.5智能备份与灾难恢复系统（可扩建）

    一般来说，各种操作系统所附带的备份程序都有着这样或那样的缺陷，所以若想对数据进行可靠的备份及管理，必须选择专门的备份软、硬件，并制定相应的备份管理及恢复方案。如果每一台服务器或每一个局域网络都配置了数据备份设备以及相应的备份软件，那么<