【導(dǎo)讀】吶剪搗捎滬林方怖偷手仗嘿夷挖牧維弘灌掛瓦癌挑氈掀推整零薛點(diǎn)拌蘑謗伎。云南省級(jí)氣象信息存儲(chǔ)共享系統(tǒng)

　　

【正文】 的存儲(chǔ)依然是分散的，不同的應(yīng)用各有一套存儲(chǔ)設(shè)備 ，形成多個(gè)信息孤島和失效結(jié)點(diǎn)， 造成備份困難，管理分散繁瑣。 4）異構(gòu)化嚴(yán)重 。 DAS 方式使得企業(yè)在不同階段采購(gòu)了不同型號(hào)不同廠商的存儲(chǔ)設(shè)備，設(shè)備之間異構(gòu)化現(xiàn)象嚴(yán)重，維護(hù)成本居高不下。 ⑵ NAS存儲(chǔ)系統(tǒng) NAS系統(tǒng)是一種把數(shù)據(jù)看作一種網(wǎng)絡(luò)資源， 由 NAS設(shè)備的專用系統(tǒng)（相應(yīng)的器件和 專用 操作系統(tǒng)）來管理。與 DAS相比， NAS設(shè)備直接連接到網(wǎng)絡(luò)上，而不是服務(wù)器上。其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了即插即用（ Plug and Play）和 NAS設(shè)備的集中管理，并支持多種應(yīng)用平臺(tái)。同時(shí)，由 30 于 NAS設(shè)備的固件和瘦客戶操作系統(tǒng)分擔(dān)了服務(wù)器的部分 I/O操作，服務(wù)器 的訪問 性能得以提高。但它也有著其固有的缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)如下： 1) 受局域網(wǎng)性能所限，數(shù)據(jù)傳輸速率不高 。由于 NAS直接連接在局域網(wǎng)絡(luò)上，在服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問時(shí)，占用了大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬，容易造成局域網(wǎng)上的擁塞，因此，在數(shù)據(jù)訪量大的局域網(wǎng)中不宜采用。 2) 只提供文件級(jí)存儲(chǔ)空間，不能滿足數(shù)據(jù)庫(kù)的要求 。在 NAS存儲(chǔ)設(shè)備上，服務(wù)器通過 CIFS等文件協(xié)議對(duì)磁盤進(jìn)行訪問，這樣，對(duì)采用大量數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件的氣象部門來說， NAS設(shè)備難以滿足要求。 由于 NAS設(shè)備的以上缺點(diǎn)，決定了 NAS存儲(chǔ)設(shè)備只適應(yīng)于小型網(wǎng)絡(luò)，只限于信息量 不大、實(shí)時(shí)性不強(qiáng)的單位應(yīng)用，對(duì)于 氣象局這樣 數(shù)據(jù)流量 較大的網(wǎng)絡(luò)而言， NAS難以擔(dān)此重任，訪問 NAS設(shè)備所占用的大量網(wǎng)絡(luò)帶寬必然影響服務(wù)器的效率和網(wǎng)絡(luò) 帶寬 ，不宜在大型數(shù)據(jù)共享平臺(tái)中使用。 31 ⑶ SAN存儲(chǔ)系統(tǒng) SAN 存儲(chǔ) 系統(tǒng)是存儲(chǔ)系統(tǒng)模型的最新發(fā)展。即不像 DAS 直接 連接到服務(wù)器上，也不像 NAS 連接到網(wǎng)絡(luò)上，而是所有的存儲(chǔ)設(shè)備相互連接，形成獨(dú)立于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)（存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò) SAN）。 它有以下特點(diǎn)： ① SAN 是一個(gè)開放的系統(tǒng)。也就是說， SAN 支持異構(gòu)操作系統(tǒng)平臺(tái)，即支持各種各樣的主流 操作系統(tǒng)和服務(wù)器，它是一個(gè)非常健壯的基礎(chǔ)設(shè)施，適應(yīng)于新的變化的數(shù)據(jù)模式和無法預(yù)料的數(shù)據(jù)增長(zhǎng)，也就是說，它具有良好的可擴(kuò)展性。 以太網(wǎng)交換機(jī) /光纖交換機(jī) 32 ② SAN 具有快速備份和恢復(fù)功能。 SAN 的建立使備份和恢復(fù)獨(dú)立于局域網(wǎng)而進(jìn)行，不占用企業(yè)現(xiàn)有寶貴的網(wǎng)絡(luò)資源，防止網(wǎng)絡(luò)擁塞，并能有效地利用存儲(chǔ)資源。 ③ SAN 能夠保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性。 SAN 能夠消除信息孤島和單點(diǎn)失效故障。支持異地?cái)?shù)據(jù)中心鏡像功能，可能很容易地實(shí)現(xiàn) 異地災(zāi)難數(shù)據(jù)備份 。 ④ SAN 是高可用的。 SAN 采用冗余的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)復(fù)制、動(dòng)態(tài)故障恢復(fù)保護(hù)功能、流量控制和服務(wù)器集群等技術(shù)。 使之適應(yīng)于企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)用。 SAN 的主流技術(shù) 在 SAN 飛速發(fā)展的過程中，出現(xiàn)了 兩種比常用 存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn) 技術(shù)，一種是 FCSAN，通信協(xié)議采用 FC 協(xié)議；另一種是 IPSAN，存儲(chǔ)通信協(xié)議采用 iSCSI。它們都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)： (1) FC－ SAN 這種 SAN 體系架構(gòu)在存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中采用與應(yīng)用相異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，其價(jià)格較高，管理較困難。 FC－ SAN 的弱點(diǎn)是它的物理機(jī)理決定的，它無法使存儲(chǔ)設(shè)備隨它在 Inter 上運(yùn)行，從而無法滿足應(yīng)用前端對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù) “ 無時(shí)不有、無處不在 ” 的要求。 FC－ SAN 的物理覆蓋有限 ，不超過 50 公里 ， 這樣容易形成存儲(chǔ)孤島。物理覆蓋有限 ，使用它所 面臨的第一個(gè)挑戰(zhàn) 便 是異地備份解決方案如何基于 FC－ SAN 設(shè)計(jì) 。 因此，這種 SAN 主要應(yīng)用在 性能要求較高的金融、電信等領(lǐng)域 。 (2) IP－ SAN IPSAN 是一種 將數(shù)據(jù)塊和 SCSI 指令通過 TCP/IP 協(xié)議承載，通過千兆 /萬兆專用的以太網(wǎng)絡(luò)連接應(yīng)用服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備，這樣的解決方案稱為 IP SAN。 2020 年 2 月 11 日， IETF 通過了 iSCSI 標(biāo)準(zhǔn)，這項(xiàng)由 IBM、 Cisco 33 共同發(fā)起的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過三年 20個(gè)版本的不斷完善，終于得到 IETF認(rèn)可。這將 吸引更多的廠商參與到相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)中，也會(huì)推動(dòng)更多的用戶采用 iSCSI 解決方案。 iSCSI（互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口， inter SCSI）是一種在Inter 協(xié)議網(wǎng)絡(luò)上，特別是以太網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。是一個(gè)供硬件設(shè)備使用的可以在 IP 協(xié)議上層運(yùn)行的 SCSI 指令集。 SCSI是以一種廣泛使用的連接硬盤和計(jì)算機(jī)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， iSCSI 這種技術(shù)則是將 SCSI 技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的以太網(wǎng)絡(luò)連接上，對(duì)于中小企業(yè)的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)而言， iSCSI 技術(shù)的性價(jià)比要高于基于光纖的產(chǎn)品。 iSCSI 是基于 IP 協(xié)議的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是 允許網(wǎng)絡(luò)在 TCP/IP 協(xié)議上傳輸 SCSI 命令的新協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了 SCSI 和 TCP/IP 協(xié)議的連接，該技術(shù)允許用戶通過 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)（ SAN）。 iSCSI 可提供必要的映射，通過 IP 傳輸 SCSI 指令，就像今天的光纖通道可以傳輸 SCSI 指令一樣。 iSCSI 是為主機(jī)到存儲(chǔ)設(shè)備的端到端連接而設(shè)計(jì)的，類似于光纖通道的 SAN 架構(gòu)， iSCSI 技術(shù)包括可使主機(jī)到兼容的存儲(chǔ)設(shè)備之間通過 IP 交換機(jī)進(jìn)行通訊。而驅(qū)動(dòng)器仍可使用真正的 SCSI 驅(qū)動(dòng)器，因?yàn)?iSCSI 并不等同于今天的硬盤連接技術(shù)。 通過 iSCSI 技術(shù)，可 以幫助用戶構(gòu)建一個(gè)基于千兆 IP 網(wǎng)絡(luò)的集中存儲(chǔ)環(huán)境，解決用戶數(shù)據(jù)遷移 、 數(shù)據(jù)共享 、 存儲(chǔ)空間擴(kuò)展的問題，并大大降低管理成本。讓用戶能在 IP 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下充分享受 SAN 環(huán)境帶給用戶的好處的同時(shí)，省去 SAN 所需的光纖網(wǎng)絡(luò)的搭建成本，構(gòu)建一個(gè) IP－ SAN 的存儲(chǔ)平臺(tái)。同時(shí)，還可以充分融合 NAS 存儲(chǔ)設(shè)備到該網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)一步利用 NAS 設(shè)備的優(yōu)越特性。 iSCSI 是連接到一個(gè) TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)的直接尋址的存儲(chǔ)庫(kù)，通過塊I/O SCSI 指令對(duì)其進(jìn)行訪問。 iSCSI 是一種基于開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通 34 過它可以用 TCP/IP 對(duì) SCSI(小型計(jì)算機(jī)系 統(tǒng) 數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓矃f(xié)議 )指令進(jìn)行封裝，這樣就可以使這些指令能夠通過基于 IP(以太網(wǎng)或千兆位以太網(wǎng) )“ 網(wǎng)絡(luò) ” 進(jìn)行傳輸。這一標(biāo)準(zhǔn)的目的是允許使用現(xiàn)有的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸 SCSI 指令和數(shù)據(jù)，而這一過程完全不依賴于地點(diǎn)。對(duì)這一產(chǎn)品的另外一種描述是，它是連接到 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)，但可以使用與 DAS 和 SAN 存儲(chǔ)一樣的 I/O 指令對(duì)其進(jìn)行訪問。 (3) iSCSI 和 FC的比較 從布署方式上看， iSCSI 部署的便捷和成本的低廉是最大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。要想將服務(wù)器連接到 FC 網(wǎng)絡(luò)中，必須配備價(jià)格昂貴的 HBA并安裝驅(qū)動(dòng)程序和管理軟件，而將 服務(wù)器連接到 iSCSI 網(wǎng)絡(luò)則僅僅需要一塊千兆以太網(wǎng)卡 (NIC)，目前大多數(shù)服務(wù)器上都已經(jīng)配備這種網(wǎng)卡。 iSCSI 網(wǎng)絡(luò)還需要一種 iSCSI 初始化程序，用來讓應(yīng)用程序通過以太網(wǎng)絡(luò)連接和訪問遠(yuǎn)程存儲(chǔ)卷，不過這種程序在大多數(shù)平臺(tái)上都是免費(fèi)的。 從成本上看， FC 系統(tǒng)的總成本較高，這就決定了它在低端市場(chǎng)的發(fā)展將受到限制。 但隨著 FC 技術(shù)的發(fā)展，價(jià)格上的差距正在縮小。事實(shí)上，低配置 FC HBA 的價(jià)格已經(jīng)降低到了和 iSCSI HBA 相近的水平。使用 iSCSI 要求千兆以太網(wǎng)以及相應(yīng)的軟件，這些增加了 iSCSI的成本。 從速度上 看， FC 的另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于傳輸速率， FC 最高可達(dá)4Gbps，而 iSCSI 最高僅達(dá) 1Gbps。這個(gè)差距對(duì)于端到端的連接而言并不算明顯，因?yàn)榉?wù)器或者存儲(chǔ)設(shè)備才是速度的瓶頸。但是如果在存儲(chǔ)系統(tǒng)使用多臺(tái)交換機(jī)，兩者之間的速度差距就比較明顯了。 (4)異構(gòu)系統(tǒng) 35 對(duì)于原來曾構(gòu)建過網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的單位，使用異構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)不失為一種可選方案。這種系統(tǒng)使構(gòu)建的存儲(chǔ)系統(tǒng)中不僅可以使用 FC 協(xié)議進(jìn)行通信，而且可以使用通用的 IP 協(xié)議進(jìn)行存儲(chǔ)訪問。異構(gòu)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)勢(shì)必增加各種協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，成本較高。但光纖的使用為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)輸?shù)目煽啃蕴峁┝溯^ 好的保障。使用異構(gòu)系統(tǒng)一方面可以降低純FCSAN 的投入總成本，同時(shí)解決系統(tǒng)的可擴(kuò)展問題，但還需要增加相應(yīng)的轉(zhuǎn)換設(shè)備。 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 主流數(shù)據(jù)庫(kù) 從數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)來分，數(shù)據(jù)庫(kù)可以分成層次型、網(wǎng)絡(luò)型、關(guān)系型、面向?qū)ο笮蛿?shù)據(jù)庫(kù)，其中使用得最多的是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)以行和列（統(tǒng)稱為表）的形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，用戶用查詢來檢索數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。從規(guī)模來分 類 可以分為大型數(shù)據(jù)庫(kù)，中型數(shù)據(jù)庫(kù)和小型數(shù)據(jù)庫(kù)（桌面型數(shù)據(jù)庫(kù)），企業(yè)環(huán)境使用的數(shù)據(jù)庫(kù)以大、中型為主。其中市面上流行的數(shù)據(jù)庫(kù)有以下幾種： ⑴ MySQL MySQL 是一個(gè)流行的半商業(yè) SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)，常與 PHP 語言組合使用。 MySQL 是可運(yùn)行在大多數(shù)的 Linux 平臺(tái) (i386， Sparc， etc)，以及少許非 Linux 甚至非 Unix 平臺(tái)。 MySQL 的存儲(chǔ)引擎是開放的，但是 MySQL 包含一些與 SQL 標(biāo)準(zhǔn)不同的轉(zhuǎn)變，它也缺乏一些常用的 SQL 功能。 MySQL 沒有一種存儲(chǔ)過程 (Stored Procedure)語言，這不同于多數(shù)企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)庫(kù)。 MySQL 靈活且小巧，但這種小型的數(shù) 36 據(jù)庫(kù)不適用于數(shù)據(jù)流量較大的企業(yè)環(huán)境。 ⑵ Sybase ASE Adaptive Server Enterprise(ASE)是 Sybase 針對(duì)電子商務(wù)應(yīng)用環(huán)境而推出的高性能企業(yè)智能型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，能在所有主流平臺(tái)（包括 Windows）上運(yùn)行。 ASE 數(shù)據(jù)庫(kù)具有開放的、可擴(kuò)展的體系結(jié)構(gòu)，高可靠性的事務(wù)處理能力，以及低廉的總擁有成本。 Sybase ASE 采用 C/S 結(jié)構(gòu)，可以用 ODBC， Jconnect， Ctlibrary等網(wǎng)絡(luò)客戶連接。所有的應(yīng)用都運(yùn)行在一臺(tái)機(jī)器上。用戶只是通過終端發(fā)命令或簡(jiǎn)單地查看應(yīng)用運(yùn)行的結(jié)果。 Sybase 數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)的一個(gè)創(chuàng)新之處就是多線索化。一般的數(shù)據(jù)庫(kù)都依靠操作系 統(tǒng)來管理與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。當(dāng)有多個(gè)用戶連接時(shí)，系統(tǒng)的性能會(huì)大幅度下降。 Sybase 數(shù)據(jù)庫(kù)不讓操作系統(tǒng)來管理進(jìn)程，把與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接當(dāng)作自己的一部分來管理。此外， Sybase 的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎還代替操作系統(tǒng)來管理一部分硬件資源，如端口、內(nèi)存、硬盤，繞過了操作系統(tǒng)這一環(huán)節(jié)，提高了性能。因此， Sybase ASE 的內(nèi)存消耗以及 CPU 資源占用在主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中較低。其執(zhí)行性能接近于 SQL Server，但在 UNIX 平臺(tái)下的并發(fā)性要優(yōu)與 SQL Server。 ⑶ SQL Server SQL Server 適用于中小 型企業(yè)，與其他數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品相比具有易用和成本低廉等優(yōu)勢(shì)。 SQL Server 只支持 Windows 操作系統(tǒng)，在其他操作系統(tǒng)上不能運(yùn)行，所以開放性較差。在過去，因?yàn)?Windows 平 37 臺(tái)的可靠性， SQL Server 系列安全性和伸縮性是非常有限的。它不像Unix 那樣久經(jīng)考驗(yàn)，尤其是在處理大數(shù)據(jù)量的關(guān)鍵業(yè)務(wù)時(shí)。此外，SQL Server 并行實(shí)施和共存模型并不成熟，很難處理日益增多的用戶數(shù)和數(shù)據(jù)卷。 最新版本的 SQL Server 2020 是真正意義上的企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品，從完整的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，到新組件，到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)的新范 例。 SQL Server 2020 包含幾個(gè)在企業(yè)數(shù)據(jù)管理中關(guān)鍵的增強(qiáng)：易管理性、可用性、可伸縮性、安全性。在高可用性上的創(chuàng)新有：數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像、故障轉(zhuǎn)移群集、數(shù)據(jù)庫(kù)快照和增強(qiáng)的聯(lián)機(jī)操作。 SQL Server 2020 對(duì)大型表和索引的分區(qū)功能顯著地增強(qiáng)了大型數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢性能。 SQL Server 2020 在數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的安全模型上有了顯著的增強(qiáng)，由于提供了更為精確和靈活的控制，數(shù)據(jù)安全更為嚴(yán)格。 對(duì)于分布式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)而言， SQL Server 2020 提供了新的端到端復(fù)制功能，其中包括發(fā)布 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)的 能力。 ⑷ Oracle Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)是真正的大型數(shù)據(jù)庫(kù)，能在所有主流平臺(tái)上運(yùn)行，包括 Windows、 Linux 和 Unix。當(dāng) Windows NT 不能滿足需要時(shí) , 用戶可以把數(shù)據(jù)庫(kù)移到 UNIX 中。 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)支持所有的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可以用 ODBC， JDBC， OCI 等網(wǎng)絡(luò)客戶連接。 Oracle 采用完全開放策略，可以使客戶選擇最適合自己的解決方案。 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)性能極高，獲得最高認(rèn)證級(jí)別的 ISO 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。Oracle 10g 第 1 版在任務(wù)耗時(shí)和復(fù)雜性方面分別優(yōu)于 Microsoft SQL 38 Server 2020 30%和 20%，而 Oracle 10g 第 2 版在這兩方面要分別優(yōu)于SQL Server 2020 38%和 30%。 作為一個(gè)通用的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)， Ora