【文章內容簡介】 taBase服務、多媒體教學、視頻點播、上網記費、網絡管理及OA系統(tǒng)等功能。216。 要求支持多CPU；系統(tǒng)應具有強大的計算能力和事務處理能力；具有連續(xù)的可擴充性和強大的升級能力；配置功能強大、穩(wěn)定、易操作性、成熟的操作系統(tǒng)；具有卓越的可靠性、可用性和可維護性；具有靈活多樣的網絡連通性；具有優(yōu)異的性能價格比；支持RAID；PC服務器要基于Intel架構；對直接上網用戶進行計費，網絡管理方便，網絡要求有一定的安全性。216。 相關系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)軟件；Internet/Intranet服務器軟件：DNS、WWW、FTP、Email、BBS等；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；計費軟件；網絡管理軟件；網絡安全相關軟件（HIDS、Proxy）。以上都是對主機系統(tǒng)中服務器基本的要求，但根據(jù)我們建設的步驟和資金安排，可以有輕有重。按照需求，我們通過分析，對主機系統(tǒng)中服務器的組成作了如下設計：216。 郵件服務器；216。 數(shù)據(jù)庫服務器；216。 WEB服務器；216。 FTP服務器；216。 DNS服務器；216。 NAT代理服務器；216。 視頻點播服務器；216。 網管服務器；216。 計費服務器；216。 用戶認證服務器；216。 OA服務器；216。 備用服務器。主機系統(tǒng)架構對主機系統(tǒng)架構設計的設想如上圖所示。具體采用的技術和要點我們在下面的文字中作具體的分析。一、 集群的簡介216。 集群的定義Cluster集群技術可如下定義：一組相互獨立的服務器在網絡中表現(xiàn)為單一的系統(tǒng)，并以單一系統(tǒng)的模式加以管理。此單一系統(tǒng)為客戶工作站提供高可靠性的服務。Cluster大多數(shù)模式下，集群中所有的計算機擁有一個共同的名稱，集群內任一系統(tǒng)上運行的服務可被所有的網絡客戶所使用。Cluster必須可以協(xié)調管理各分離的組件的錯誤和失敗，并可透明地向Cluster中加入組件。一個Cluster包含多臺（至少二臺）擁有共享數(shù)據(jù)儲存空間的服務器。任何一臺服務器運行一個應用時，應用數(shù)據(jù)被存儲在共享的數(shù)據(jù)空間內。每臺服務器的操作系統(tǒng)和應用程序文件存儲在其各自的本地儲存空間上。Cluster內各節(jié)點服務器通過一內部局域網相互通訊。當一臺節(jié)點服務器發(fā)生故障時，這臺服務器上所運行的應用程序將在另一節(jié)點服務器上被自動接管。當一個應用服務發(fā)生故障時，應用服務將被重新啟動或被另一臺服務器接管。當以上任一故障發(fā)生時，客戶將能很快連接到新的應用服務上。216。 服務器集群建立的要求 服務器集群的最低要求是：兩臺服務器通過網絡互連；允許每臺服務器訪問雙方的公用磁盤數(shù)據(jù)；專用的集群軟件，如 Microsoft Cluster Server（MSCS）、DataWare。專用軟件可以提供包括故障檢測、恢復等多種服務，并允許將服務器作為一個單一系統(tǒng)進行管理。示意原理圖： 服務器集群示意圖二、 集群的模式集群可以是兩臺或是多臺服務器的連接。在集群技術中最常見的雙機系統(tǒng)，該系統(tǒng)由兩臺服務器和一個外接磁盤陣列柜及相應的軟件構成。用戶的數(shù)據(jù)放在外接磁盤柜的存儲盤里。操作系統(tǒng)和用戶程序安裝在兩臺服務器的內置系統(tǒng)盤上。它分為三種模式：216。 被動式備份服務器（Standby）指一臺為主服務器，一臺為輔服務器，輔服務器備份服務器數(shù)據(jù)，當主服務器發(fā)生故障時接替其工作。即當主服務器運行某個應用系統(tǒng)時，備份機不停地監(jiān)視主服務器，一但主服務器發(fā)生故障（主機故障，網絡故障、軟件故障等），備份機就會自動接管主機的任務，使得整個應用系統(tǒng)能繼續(xù)工作。一旦主機修復好后，又可把任務從備用機切回到主機。216。 主動式輔助服務器亦為一主一輔，輔服務器除了上述功能外，平時還給自己的網絡客戶提供服務。216。 互為備份(DualActive)不分主輔，服務器給各自客戶提供服務的同時相互備份對方的服務。三、 集群服務器優(yōu)勢從可靠性的角度出發(fā):系統(tǒng)中任一臺服務器都能獨立承擔系統(tǒng)服務的要求，為系統(tǒng)提供雙重的保障。系統(tǒng)具有二個獨立的RAID控制器：雙機系統(tǒng)中每臺服務器都分別擁有專為Cluster設計的獨特版本的陣列控制器，系統(tǒng)為一雙控制器結構。系統(tǒng)盤和共享數(shù)據(jù)盤分別做了不同等級的容錯，保證了系統(tǒng)在任意一片硬盤故障時，仍然能正常運行。216。 從安全的角度出發(fā)：雙機雙控容錯系統(tǒng)的硬件設計保證了系統(tǒng)可支持安全的多次切換。每一次的切換不會影響下一次切換。216。 從管理的角度出發(fā)：方便的系統(tǒng)修復。服務器的系統(tǒng)盤部分均做鏡象備份，當系統(tǒng)硬盤故障時，在更換了故障硬盤后，即可排除故障，而不必重新安裝服務器系統(tǒng)軟件和應用軟件，節(jié)省了故障修復的復雜性，縮短了故障修復時間。216。 從性能的角度出發(fā)：比傳統(tǒng)的方案提供了更好的數(shù)據(jù)讀寫性和更多的數(shù)據(jù)空間。在隨著網絡規(guī)模的迅速擴大，今后可以采用兩種方式將集群系統(tǒng)的主機進行升級擴容：216。 縱向擴容，即擴內存、擴外存、加CPU等；216。 橫向擴容，即將雙節(jié)點的主機系統(tǒng)擴充到多節(jié)點的主機系統(tǒng)，需要說明的是，這種擴容技術是完全成熟的，方案切實可行。四、 集群的擴充在中心使用集群軟件和中間件以及中間件支持的負載均衡處理，應用服務器可以由群集的兩臺擴充到多臺，系統(tǒng)自動完成流控等功能，如下圖所示： 服務器集群擴充五、 小結在設計主機系統(tǒng)時，我們要考慮到關鍵服務器的平臺構建，譬如郵件服務器由于肩負著整個網絡用戶的郵件服務，一旦郵件服務器癱瘓或宕機，將直接影響到整個網絡的郵件運作，其任務之重使其在整個主機系統(tǒng)中應該占有較為重要的地位，因此設想中將采用了雙節(jié)點集群技術來構建郵件服務器平臺，從而保證郵件系統(tǒng)的正常運作。其他諸如數(shù)據(jù)庫等服務器可視網絡用戶的具體需求來決定如何構建，在這不作具體分析。 主機系統(tǒng)存儲的實現(xiàn)一、 概述存儲建設的關鍵教育電子化的各種方式的基礎就是各種多媒體數(shù)據(jù)，在現(xiàn)有IP校園網絡上的級中存儲，共享與傳輸?；诮逃袠I(yè)特點，如何以較低的成本對數(shù)據(jù)進行集中存儲和管理。有效地存儲和管理數(shù)據(jù)，與信息的快速訪問和有效利用相結合，統(tǒng)一訪問、共享和管理數(shù)據(jù)使其滿足廣大師生，滿足教育行業(yè)教學，信息傳播電子化則成為IT行業(yè)在教育行業(yè)需要解決的首要任務。作為專業(yè)的存儲解決方案提供商的我們認識到，服務器及存儲設備的采購對用戶應該是一個獨立而又極其重要的購買決策。其中的資產保護更具挑戰(zhàn)性。直到最近，IT業(yè)所關注的重點仍為服務器和網絡，但是隨著日漸重要的信息在商業(yè)中發(fā)揮著作用，所關注的焦點將轉移到集中數(shù)據(jù)存儲和存儲區(qū)域網絡(SANamp。NAS)上。數(shù)據(jù)平臺體系結構將變得與網絡體系結構同等重要。所以，如何構建一個高可用性、可擴展性、可管理性的多媒體數(shù)據(jù)體系就成為能夠搭建好校園多媒體平臺的重中之重。在我們認為，在重慶大學的校園多媒體平臺建成后，其系統(tǒng)必將肩負著非常大的使用效率，因此在針對它的系統(tǒng)實施設備應該注重以下的關鍵問題：216。 傳輸速度共享傳輸速度在您的網絡中十分重要，I/O很慢的設備是多用戶數(shù)據(jù)處理的瓶頸。對于多臺設備同時訪問的局域網中，設備響應速度是關鍵；216。 簡便管理安裝使用維護簡單便利，GUI圖形用戶界面，菜單顯而易見且可操作；216。 數(shù)據(jù)安全用磁盤保存的那些無需修改的資料，數(shù)據(jù)庫要求很高的安全性及真正只讀，保持資料的不可寫入特性，杜絕黑客非法侵入修改數(shù)據(jù)庫；216。 擴展升級存儲系統(tǒng)不僅為當前系統(tǒng)正常的連接和運行提供保障，也為未來的擴展提供更大空間和靈活性；216。 連接性和開放性存儲系統(tǒng)網絡環(huán)境越來越多，Windows，Unix交叉混合在局域網中，因此需要考慮跨平臺資源共享問題；216。 產品的利舊當前的產品應考慮到在未來的系統(tǒng)升級中如何平滑的接入并使用，以及對投資的保護性。216。 領先的技術保證能夠良好的適應數(shù)據(jù)技術的發(fā)展如：SAN、ISCSI、LAN－Free、Seiver－less等先進的數(shù)據(jù)存儲和管理技術。二、 存儲模式縱觀近些年來應用的發(fā)展，歸納起來，體現(xiàn)為如下三種發(fā)展趨勢：216。 網絡正成為主要的信息處理模式；216。 需要存儲的數(shù)據(jù)大量增加；216。 數(shù)據(jù)作為取得競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)略性資產其重要性在增加。解決上述問題的一個最有效、可行的方法就是引入外部存儲設備——磁盤陣列，并選擇合適的存儲管理策略，有效地分配、配置、備份和管理應用數(shù)據(jù)。存儲的模式主要有DAS、NAS和SAN三種：216。 傳統(tǒng)的存儲方式DAS（Direct Attached Storage直接連接存儲）存儲設備通過SCSI接口或光纖通道直接連接到一臺計算機上。這種方式的投入成本相對比較低，管理和維護也相對簡單，但不能滿足海量的數(shù)據(jù)增長和存取需求；216。 NAS（Network Attached Storage―網絡連接存儲）存儲設備通過標準的網絡拓撲結構(例如以太網)，連接到一群計算機上。NAS產品包括存儲器件（例如硬盤驅動器陣列、CD或DVD驅動器、磁帶驅動器或可移動的存儲介質）和集成在一起的簡易服務器，可用于實現(xiàn)涉及文件存取及管理的所有功能；這種方法從兩方面改善了數(shù)據(jù)的可用性。第一，即使相應的應用服務器不再工作了，仍然可以讀出數(shù)據(jù)。第二，簡易服務器本身不會崩潰，因為它避免了引起服務器崩潰的首要原因，即應用軟件引起的問題。 NAS產品具有幾個引人注意的優(yōu)點。首先，NAS產品是真正即插即用的產品。NAS設備一般支持多計算機平臺，用戶通過網絡支持協(xié)議可進入相同的文檔，因而NAS設備無需改造即可用于混合Unix/Windows NT局域網內。其次，NAS設備的物理位置同樣是靈活的。它們可放置在工作組內，靠近數(shù)據(jù)中心的應用服務器，或者也可放在其他地點，通過物理鏈路與網絡連接起來。無需應用服務器的干預，NAS設備允許用戶在網絡上存取數(shù)據(jù)，這樣既可減小CPU的開銷，也能顯著改善網絡的性能。216。 SAN(存儲區(qū)域網絡)通過光纖通道連接到一群計算機上。在該網絡中提供了多主機連接，但并非通過標準的網絡拓撲。SAN便于集成，能改善數(shù)據(jù)可用性及網絡性能，而且還可以減輕管理作業(yè)。SAN解決方案的優(yōu)點有以下幾個方面： SAN提供了一種與現(xiàn)有LAN連接的簡易方法，并且通過同一物理通道支持廣泛使用的SCSI和IP協(xié)議。SAN不受現(xiàn)今主流的、基于SCSI存儲結構的布局限制。特別重要的是，隨著存儲容量的爆炸性增長，SAN允許用戶獨立地增加它們的存儲容量。SAN的結構允許任何服務器連接到任何存儲陣列，這樣不管數(shù)據(jù)置放在那里，服務器都可直接存取所需的數(shù)據(jù)。因為采用了光纖接口，SAN還具有更高的帶寬。因為SAN解決方案是從基本功能剝離出存儲功能，所以運行備份操作就無需考慮它們對網絡總體性能的影響。SAN方案也使得管理及集中控制實現(xiàn)簡化，特別是對于全部存儲設備都集群在一起的時候。最后一點，光纖接口提供了10公里的連接長度，這使得實現(xiàn)物理上分離的、不在機房的存儲變得非常容易。從目前來看，NAS方式和SAN方式的投資遠遠大于DAS的投資。在實際應用中，應根據(jù)實際業(yè)務和發(fā)展需要來選擇合適的存儲模式，兼顧投資保護和綜合成本。三、 存儲的實現(xiàn)描述對于重慶大學站點而言，訪問時延和服務器的可靠性是非常重要的問題，并且隨著業(yè)務的增長，通過一個服務器來支持用戶的所有訪問我們認為不是可行的方案，因此我們建議采用多個服務器，以提高服務器的響應性能，減少服務器的單點故障。這樣的設計使每臺服務器的處理能力都得到了充分的發(fā)揮。而且同時也大大提高了網絡服務的可用性。在信息數(shù)據(jù)已經成為計算機系統(tǒng)命脈的今天，如何隨著存儲數(shù)據(jù)量的增長，重慶大學網絡中心對存儲系統(tǒng)的要求也在不斷提高，而且還面臨著諸多挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 216。 更快的數(shù)據(jù)訪問速度； 216。 更便捷地管理存儲資源； 216。 在缺少專業(yè)IT管理人員的情況下保證系統(tǒng)的正常運行； 216。 高速備份和強大的容災性能； 216。 保證存儲數(shù)據(jù)的安全性； 216。 保證對大量突發(fā)性數(shù)據(jù)的準確存儲。針對上面的分析，可選用了DAS+NAS + SAN的三種混合結構。NAS和SAN的結合響應了三種重要的發(fā)展趨勢：網絡正成為主要的信息處理模式；需要存儲的數(shù)據(jù)大量增加；數(shù)據(jù)作為取得競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)略性資產其重要性在增加。NAS產品具有幾個引人注意的優(yōu)點。首先，NAS產品是真正即插即用的產品。NAS設備一般支持多計算機平臺，用戶通過網絡支持協(xié)議可進入相同的文檔，因而NAS設備無需改造即可用于混合Unix/Windows NT局域網內。其次，NAS設備的物理位置同樣是靈活的。它們可放置在工作組內，靠近數(shù)據(jù)中心的應用服務器，或者也可放在其他地點，通過物理鏈路與網絡連接起來。無需應用服務器的干預，NAS設備允許用戶在網絡上存取數(shù)據(jù)，這樣既可減小CPU的開銷，也能顯著改善網絡的性能?！　〉玁AS沒有解決與文件服務器相關的一個關鍵性問題，即備份過程中的帶寬消耗。與將備份數(shù)據(jù)流從LAN中轉移出去的存儲區(qū)域網（SAN）不同，NAS仍使用網絡進行備份和恢復。NAS 的一個缺點是它將存儲事務由并行SCSI連接轉移到了網絡上。這就是說LAN除了必須處理正常的最終用戶傳輸流外，還必須處理包括備份操作的存儲磁盤請求。所以我們專門針對此處設計了SAN—寬帶存域網。SAN專注于企業(yè)級存儲的特有問題。當前企業(yè)存儲方案所遇到問題的兩個根源是：數(shù)據(jù)與應用系統(tǒng)緊密結合所產生的結構性限制，以及目前小型計算機系統(tǒng)接口（SCSI）標準的限制。大多數(shù)分析都認為SAN是未來企業(yè)級的存儲方案，這是因為SAN便于集成，能改善數(shù)據(jù)可用性及網絡性能，而且還可以減輕管理作業(yè)。SAN提供了一種與現(xiàn)有LAN連接的簡易方法，并且通過同一物理通道支持廣泛使用的SCSI和IP協(xié)議。SAN不受現(xiàn)今主流的、基于SCSI存儲結構的布局限制。特別重要的是，隨著存儲容量的爆炸性增長，SAN允許企業(yè)獨立地增加它們的存儲容量。216。 SAN具有這些特點：216。 獨立于磁盤陣列柜的Firmware；216。 可實現(xiàn)陣列柜在線RAID擴充；216。 通過SAFTE，AEMI和S。M。A。R。T提供存儲子系統(tǒng)的遠程監(jiān)控；216。 用戶可定義的事件優(yōu)先級，消息收發(fā)和操作；216。 提供在線