【正文】 在我們認(rèn)為，在重慶大學(xué)的校園多媒體平臺建成后，其系統(tǒng)必將肩負(fù)著非常大的使用效率，因此在針對它的系統(tǒng)實(shí)施設(shè)備應(yīng)該注重以下的關(guān)鍵問題： ? 傳輸速度 共享傳輸速度在 您的網(wǎng)絡(luò)中十分重要， I/O 很慢的設(shè)備是多用戶數(shù)據(jù)處理的瓶頸。數(shù)據(jù)平臺體系結(jié)構(gòu)將變得與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)同等重要。直到最近， IT 業(yè)所關(guān)注的重點(diǎn)仍為服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)，但是隨著日漸重要的信息在商業(yè)中發(fā)揮著作用，所關(guān)注的焦點(diǎn)將轉(zhuǎn)移到集中數(shù)據(jù)存儲和存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SANamp。 作為專業(yè)的存儲解決方案提供商的我們認(rèn)識到，服務(wù)器及存儲設(shè)備的采購對用戶應(yīng)該是一個獨(dú)立而又極其重要的購買決策?；诮逃袠I(yè)特點(diǎn)，如何以較低的成本對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲和管理。其他諸如數(shù)據(jù)庫等服務(wù)器可視網(wǎng)絡(luò)用戶 的具體需求來決定如何構(gòu)建，在這不作具體分析。 在隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的迅速擴(kuò)大，今后可以采用兩種方式將集群系統(tǒng)的主機(jī)進(jìn)行升級擴(kuò)容： ? 縱向擴(kuò)容， 即擴(kuò)內(nèi)存、擴(kuò)外存、加 CPU 等； ? 橫向擴(kuò)容， 即將雙節(jié)點(diǎn)的主機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)充到多節(jié)點(diǎn)的主機(jī)系統(tǒng)，需要說明的是，這種擴(kuò)容技術(shù)是完全成熟的，方案切實(shí)可行。服 務(wù)器的系統(tǒng)盤部分均做鏡象備份，當(dāng)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(wù)器系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，節(jié)省了故障修復(fù)的復(fù)雜性，縮短了故障修復(fù)時間。每一次的切換不會影響下一次切換。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(yùn)行。 三、 集群服務(wù)器優(yōu)勢 從可靠性的角度出發(fā) :系統(tǒng)中任一臺服務(wù)器都能獨(dú)立承擔(dān)系統(tǒng)服務(wù)的要求，為系統(tǒng)提供雙重的保障。 ? 主動式輔助服務(wù)器 亦為一主一輔，輔服務(wù)器除了上述功能外，平時還給自己的網(wǎng)絡(luò)客戶提供服務(wù)。 即當(dāng)主服務(wù)器運(yùn)行某個應(yīng)用系統(tǒng)時，備份機(jī)不停地監(jiān)視主服務(wù)器，一但主服務(wù)器發(fā)生故障（主機(jī)故障，網(wǎng)絡(luò)故障、軟件故障等），備份機(jī)就會自動接管主機(jī)的任務(wù)，使得整個應(yīng)用系統(tǒng)能繼續(xù)工作。操作系統(tǒng)和用戶程序安裝在兩臺服務(wù)器的內(nèi)置系統(tǒng)盤上。在集群技術(shù)中最常見的雙機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由兩臺服務(wù)器和一個外接磁盤陣列柜及相應(yīng)的軟件構(gòu)成。專用軟件可以提供包括故障檢測、恢復(fù)等多種 服務(wù)，并允許將服務(wù)器作為一個單一系統(tǒng)進(jìn)行管理。當(dāng)以上任一故障發(fā)生時，客戶將能很快連接到新的應(yīng)用服務(wù)上。當(dāng)一臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器發(fā)生故障時，這臺服務(wù)器上所運(yùn)行的應(yīng)用程序?qū)⒃诹硪还?jié)點(diǎn)服務(wù)器上被自動接管。每臺服務(wù)器的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序文件存儲在其各自的本地儲存空間上。 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(wù)器。 Cluster 大多數(shù)模式下，集群中所有的計算機(jī)擁有一個共同的名稱，集群內(nèi)任一系統(tǒng)上運(yùn)行的服務(wù)可被所有的網(wǎng)絡(luò)客戶所使用。 一、 集群的簡介 ? 集群的定義 Cluster 集群技術(shù)可如下定義：一組相互獨(dú)立的服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)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。 主機(jī)系統(tǒng)架構(gòu) 對主機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計的設(shè)想如上圖所示。 以上都是對主機(jī)系統(tǒng)中服務(wù)器基本的要求，但根據(jù)我們建設(shè)的步驟和資金安排，可以有輕有重。 ? 要求 支持多 CPU； 系統(tǒng)應(yīng)具有強(qiáng)大的計算能力和事務(wù)處理能力； 具有連續(xù)的可擴(kuò)充性和強(qiáng)大的升級能力； 配置功能強(qiáng)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(hù)性； 具有靈活多樣的網(wǎng)絡(luò)連通性； 具有優(yōu)異的性能價格比； 支持 RAID； PC 服務(wù)器要基于 Intel 架構(gòu)； 對直接上網(wǎng)用戶進(jìn)行計費(fèi)，網(wǎng)絡(luò)管理方便，網(wǎng)絡(luò)要求有一定的安全性。而在數(shù)據(jù)的存儲與管理方面，則更加側(cè)重數(shù)據(jù)的多平臺共享性，集中存儲與管理能力，數(shù)據(jù)在復(fù)雜操作系統(tǒng)平臺之間的共享，數(shù)據(jù)的低成本備份與保護(hù)等方面。 在大力發(fā)展電子化教學(xué)的同時，教育系統(tǒng)的經(jīng)費(fèi)又相對緊張，對 IT 基礎(chǔ)設(shè)施的投資規(guī)模相對較小，要求以較低的成本完成其設(shè)備需求。教育形式多樣化，各種電子教室、電子化圖書館、校園網(wǎng)絡(luò)接入、 IP 校園網(wǎng)極大普及，可直接連通每一學(xué)生宿舍、每位教師。多媒體網(wǎng)上教育作為知識信息的傳播工具越來越多的為大家所認(rèn)可，同時也廣泛的得到了大家的支持。傳統(tǒng)的教學(xué)方式和信息知識傳播方式嚴(yán)重地阻礙了教與學(xué)互動的充分發(fā)揮。 第三部分、教育城域網(wǎng)數(shù)據(jù)中心主機(jī)系統(tǒng)解決方案 隨著信息時代的到來， 嶄新的社會經(jīng)濟(jì)技術(shù)環(huán)境使傳統(tǒng)的教學(xué)方式面臨著新的挑戰(zhàn)。 對于整個教育局信息中心網(wǎng)絡(luò)的 管理，我們采用 CISCO WORKS20xx 作為網(wǎng)絡(luò)管理軟件，它是世界上使用最為廣泛最為成功的網(wǎng)管軟件之一，能對多個廠家提供的支持 SNMP 協(xié)議的交換機(jī)、集線器、路由器、打印機(jī)、 PC 機(jī)與工作站進(jìn)行管理。對教育局信息中心的管理主要采用基于 Intel Device View for Web 的管理方法，基于 Intel Device View for Windows 的管理方法進(jìn)行輔助管理，而基于 tel 和終端仿真的管理方法作為備用。 教育局信息中心的 WAN 連接的 路由協(xié)議，可根據(jù)具體的骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu)來選擇相應(yīng)的協(xié)議。園區(qū)網(wǎng)在采用中心路由的情況下，采用簡單的靜態(tài)路由即可。這里的路由器既可以作為網(wǎng)絡(luò)中心用戶的撥號訪問服務(wù)器，也可以作為公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的撥號備份使用。 ◆ 下屬園區(qū)網(wǎng)的接入 網(wǎng)絡(luò)中心使用上述的 CISCO 路由器， 同時作為下屬園區(qū)網(wǎng)通過專線或無線的接入。網(wǎng)絡(luò)中心的廣域網(wǎng)連接采用一臺 Intel 路由器，為各個園區(qū)網(wǎng)連入提供連接。 廣域連接 廣域網(wǎng)連接的設(shè)計 直接影響到網(wǎng)絡(luò)的訪問速度、性能價格比、擴(kuò)展性和安全性。 由于教育局信息中心網(wǎng)絡(luò)中第三層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較簡單，只有星形結(jié)構(gòu)，不存在環(huán)路，配置都非常固定，因此不必使用 PIP 等路由協(xié)議，只需要設(shè)置簡單的靜態(tài)路由表即可。 ▲ 分布路由設(shè)置 由于 CISCO 的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品支持分布式 的虛擬網(wǎng)設(shè)置，因此整個網(wǎng)絡(luò)只需要維護(hù)一套虛擬網(wǎng)列表。 ▲ 其它子網(wǎng) 其它子網(wǎng)的劃分先按照每個高速節(jié)點(diǎn)對應(yīng)一個虛擬網(wǎng)的方式進(jìn)行劃分，并且對應(yīng)一個或者一部分 C類 IP 網(wǎng)絡(luò)地址。網(wǎng)絡(luò)中心位于中心子網(wǎng)，負(fù)責(zé)管理和維護(hù)整個教育局網(wǎng)絡(luò)。由于教育局各單位位置相對集中，因此子網(wǎng)劃分可以大體依據(jù)物理位置，然后為了管理方便，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和分割。利用網(wǎng)管軟件可以方便地劃分 VLAN。 交換式虛擬網(wǎng)絡(luò)在帶寬利用、組網(wǎng)費(fèi)用和網(wǎng)絡(luò)管理等方面都具有十分優(yōu)越的性能。具體地講是通過交換技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)資源由共享變?yōu)楠?dú)占方式，而且能提供所需要的高速度。 虛擬局域網(wǎng)不再采用傳統(tǒng)的路由集線器構(gòu)造，而是采用交換機(jī)和高速主干鏈路將不同類型的局域網(wǎng)段連接起來，這種方式不僅增加了網(wǎng)絡(luò)帶寬，而且降低了時延和選路瓶頸以及管理開銷。虛似網(wǎng)的劃分和管理是利用軟件來實(shí)現(xiàn)的。 虛偽網(wǎng)劃分 虛擬網(wǎng)（ VLAN）技術(shù)同傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)一樣，也是由一個一個物理 的網(wǎng)絡(luò)組成，劃分虛擬網(wǎng)以后，一是可以隔離廣播，交換機(jī)只能隔離沖突，不能隔離廣播，劃分 VLAN 可臺有效的防止廣播風(fēng)暴，同時也可以增加網(wǎng)絡(luò)的安全性；二是可以不依據(jù)地理位置來劃分邏輯子網(wǎng)；同一虛網(wǎng)內(nèi)的用戶不一定都連接在同一物理網(wǎng)段上，就是說同一虛網(wǎng)內(nèi)的用戶可以在同一座大樓內(nèi)不同的辦公室里，也可以在不同的大樓甚至可以在不同的城市工作。 高速節(jié)點(diǎn) 高速節(jié)點(diǎn)使用 CISCO3550，負(fù)責(zé)本節(jié)點(diǎn)的交換事務(wù)?？紤]到主干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有千兆以太的交換能力，同時支持鏈路匯聚功能，以保證網(wǎng)絡(luò)的帶寬，另外還要支持 VLAN 劃分，提供靈活活的網(wǎng) 絡(luò)配置。在關(guān)鍵子網(wǎng)，保證與主干網(wǎng)絡(luò)高速通道的足夠帶寬，以及冗余連接。 在教育 局信息中心網(wǎng)絡(luò)中，采用的第三層交換機(jī)是基于包進(jìn)行交換的，能夠進(jìn)行分布路由，為了避免發(fā)生堵塞，第三層交換機(jī)必須能夠提供接近交換速度的路由能力。通過現(xiàn)有銅線線纜或光纖集合工作站服務(wù)器群可以提高多媒體應(yīng)用的運(yùn)行速度，同時減少瓶頸并提供非堵塞性能。因此高性能網(wǎng)絡(luò)不應(yīng)該采用基于流的交 換。 基于流的交換 當(dāng)需要進(jìn)行跨路由數(shù)據(jù)傳輸時，第一個包進(jìn)行常規(guī)路由處理，后續(xù)包直接進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。目前的第三層交換機(jī)憑借先進(jìn)的 AISC技術(shù)，對 IP 包直接進(jìn)行芯片道路級處理，速度大大高于路由器采用的基于 CPU 的處理方式，能夠提供全線速的轉(zhuǎn)發(fā)，避免發(fā)生堵塞和丟包；同時完全兼容路由器的 RIP 1 和 RIP 2 協(xié)議，能夠與傳統(tǒng)路由器進(jìn)行相互的自學(xué)習(xí)，掌握整個網(wǎng)絡(luò)的路由信息。 第三層交換技術(shù)可以分為兩類：基于包的交換和基于流的交換。 ◆ 第三層交換技術(shù)分析 第三層網(wǎng)絡(luò)路由交換機(jī)的出現(xiàn)為大型多媒體網(wǎng)絡(luò)提供了新的解決方案。 建立教育局信息中心的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)高起點(diǎn)，統(tǒng)一全面規(guī)劃，并考慮到將來的擴(kuò)展與投資的保護(hù)；因此，為適應(yīng)教育局的發(fā)展，以可延展的方式提供更多的帶寬，滿足復(fù)雜的事務(wù)處理能力，教育局信息中心的主干采用領(lǐng)導(dǎo)高速網(wǎng)絡(luò)發(fā)展 先進(jìn)交換技術(shù)的快速以太網(wǎng)為主干，并充分考慮將來到 ATM 的升級。 ● 安裝和配置簡單，現(xiàn)有的管理工具依然可用。千兆以太網(wǎng)保留了大多數(shù)100BaseT 的布線規(guī)則和 CSMA/CD 媒質(zhì)訪問方式，具有以下特點(diǎn)： ● 從傳統(tǒng) 100BaseT 以太網(wǎng)的升級較容易、投資少，與現(xiàn)有 100BaseT 網(wǎng)的集成也很簡單。 交換式以太網(wǎng)具有倍增網(wǎng)絡(luò)帶寬，靈活地劃分網(wǎng)段，實(shí)現(xiàn)虛似 LAN 的特點(diǎn)。 快速以太網(wǎng)通過生成樹增加容錯特性， FDDI 采用雙環(huán)容錯技術(shù)，但其代價比快速以太網(wǎng)要高，而且在斷環(huán)的情況下，嚴(yán)重影響通路情況。 快速以太網(wǎng)可采用全雙工 200Mbps 連接， FDDI 在某一時刻只能單方向傳輸（半雙工）。它與快速以太網(wǎng)相比有以 下特點(diǎn)： 目前的大多數(shù) FDDI 產(chǎn)品，不能平滑過渡到 ATM，而現(xiàn)有廠家大都支持快速以太網(wǎng)到 ATM 平滑過渡。因此，當(dāng)前方案應(yīng)充分考慮的是能否平滑過渡到 ATM。但是，毫無疑問ATM 將成為工作組網(wǎng)、多媒體網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)，將局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)最終隔合為一個統(tǒng)一的 ATM通訊世界。由于 ATM 技術(shù)不成熟，若過早的采用 ATM 產(chǎn)品，就不能有效地保護(hù)用戶現(xiàn)有的投資，而且應(yīng)用到桌面情況下 ATM 價格還太貴。實(shí)現(xiàn)面向虛鏈路的點(diǎn)到點(diǎn)傳輸，通常提供 155Mbps 的帶寬。作為主要的數(shù)據(jù)通道，主干網(wǎng)絡(luò)的癱瘓就意味著整個教育局網(wǎng)絡(luò)的崩潰，因此主干網(wǎng)絡(luò)必須采用已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)，有 極高的穩(wěn)定性和冗余度。 10）模塊化 每種功能都由一定的模塊來實(shí)現(xiàn)，方案只需要選擇不同的模塊，并將這些模 株洲市教育城域網(wǎng)數(shù)據(jù)中心設(shè)計方案 總體結(jié)構(gòu) x225 864732X x225 86473AX 網(wǎng)絡(luò)通道技術(shù)選擇 ☆ 流量分析 主干網(wǎng)絡(luò)作為教育局信息中心的運(yùn)行核心，它決定整個教育局信息 中心網(wǎng)絡(luò)的性能。 8）靈活原則 系統(tǒng)配置靈活，備用和可選方案多，能夠適應(yīng)應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展需要。 6）完整性原則 考慮到系統(tǒng)的各方面因素，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、安全的數(shù)據(jù)管理、高效的信息處理、友好的用戶界面。 4）安全原則 安全措施有效可信，能夠在多個層次上實(shí)現(xiàn)安全控制。 3）實(shí)用原則 實(shí)用有效是最主要的設(shè)計目標(biāo)，設(shè)計結(jié)果能滿足需求行之有效。 6）接入因特網(wǎng)：通過 ISP/ADSL 接入 ChinaNet、 Inter，對外發(fā)布信息。 4）資源共享：文件共享、數(shù)據(jù)庫共享、打印機(jī)共享、多媒體課件共享等。 2）電子郵件：教育局內(nèi)部的電子郵件的發(fā)送與接受。教育局信息中心局域網(wǎng)是整個教育局信息中心系統(tǒng)的一部分，通過專線或無線與下屬學(xué)校相連。 為了提高教育局工作效率和管理水平，應(yīng)在教育局信息中心聯(lián)網(wǎng)并建立計算機(jī)輔助辦公支持系統(tǒng)，建立遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)資源管理中心，建立能覆蓋各學(xué)校主要職能部門的綜合管理信息網(wǎng)，能處理各學(xué)校的主要事務(wù)，并且株洲市教育城域網(wǎng)數(shù)據(jù)中心要具有信息共享、傳遞迅速、使用方便、高效率等特點(diǎn)。 社會方面的可行性 株洲市教育城域網(wǎng)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的建設(shè)可提高株洲教育局自身的現(xiàn)代化管理水平，提高各科室的工作效率，及時掌握各種相關(guān)信息，提高處理各種教學(xué)與管理業(yè)務(wù)的能力，提高管理質(zhì)量和管理水平；通過現(xiàn)代化技術(shù)手段，利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)，為教育局的信息化管理提供服務(wù)。 可行性分析 目標(biāo)和方案的可行性，可從以下幾個方面進(jìn)行分析： 技術(shù)方面的可行性 技術(shù)人員具有所需的技術(shù)水平； 基礎(chǔ)管理技術(shù)滿足系統(tǒng)開發(fā)要求； 組織系統(tǒng)可以合理組織人、財、物及提供售后服務(wù)支持； 硬件可滿足本系統(tǒng)需要； 軟件可滿足本系統(tǒng)需要； 經(jīng)濟(jì)方面的可行性 信息系統(tǒng)建設(shè)的投入是一項復(fù)雜的綜合性工程，建設(shè)時間長，投資費(fèi)用高，因此，必須做到項目的總體規(guī)劃，分系統(tǒng)、分步驟進(jìn)行，并考慮前后建設(shè)的連續(xù)性，避免重復(fù)性投資和資源浪費(fèi)。 網(wǎng)絡(luò)中心局域網(wǎng) 株洲市教育城域網(wǎng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)自己的局域網(wǎng)，并以此為平臺組建教育局教育研究中心及培訓(xùn)中心等，可以負(fù)責(zé)一定的教研開發(fā)工作，并可以向所屬單位園區(qū)網(wǎng)提供技術(shù)支持和咨詢，指導(dǎo)各個園區(qū)網(wǎng)的建設(shè)和管理，定期對所屬范圍的網(wǎng)絡(luò)管理人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，舉辦各類培訓(xùn)班。主要功能將包括： ● 監(jiān)控本區(qū)域網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和流量； ● 發(fā)現(xiàn)并排除各種網(wǎng)絡(luò)故障，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)； ● 收集、統(tǒng)計、保存和交換網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)參數(shù)； ● 實(shí)施整個網(wǎng)絡(luò)的計費(fèi)功能。 作為株洲市教育城域網(wǎng)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng) ，我們建議應(yīng)當(dāng)由以下的幾個部分組成： 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行及管理中心 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行及