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)存儲設(shè)備不足的問題，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)，將抽象的理論知識融入項(xiàng)目中去，加深了學(xué)生對SAN等相關(guān)理論知識的理解，實(shí)現(xiàn)SAN存儲業(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： TP39? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：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。存儲業(yè)也進(jìn)入了一個(gè)存儲技術(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)存儲技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)存儲、當(dāng)前新興的云計(jì)算與云存儲等三個(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，縱觀全國各高校計(jì)算機(jī)高等教育課程設(shè)置，對于這樣一個(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)存儲技術(shù)課程的學(xué)校還是有很多，有的是開設(shè)了存儲相關(guān)課程，卻存在重理論輕實(shí)驗(yàn)、內(nèi)容分散、課程設(shè)置不合理等許多問題。而且，市場上存儲領(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。國內(nèi)外都缺乏對于大數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域從“技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)”兩個(gè)方面來介紹存儲系統(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)存儲課程教學(xué)過程中，由于數(shù)據(jù)存儲設(shè)備價(jià)格居高不下，缺少存儲設(shè)備導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法展開。就算有的有存儲設(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)等問題，導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開設(shè)率偏低。

課題組通過《數(shù)據(jù)安全與存儲》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存儲技術(shù)的結(jié)合，解決了存儲實(shí)踐教學(xué)的瓶頸問題——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，將抽象的理論知識融入項(xiàng)目中去，加深學(xué)生對SAN等相關(guān)理論知識的理解，實(shí)現(xiàn)SAN存儲業(yè)務(wù)配置，從而合理地分析網(wǎng)絡(luò)存儲架構(gòu)，最終指導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化設(shè)計(jì)SAN存儲方案。

2實(shí)驗(yàn)原理

SAN即存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的簡稱，是作為應(yīng)用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)存儲主流技術(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)部分再加上存儲設(shè)備和服務(wù)器就構(gòu)成了一個(gè)SAN存儲系統(tǒng)。它不僅能為網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用提供快速、豐富、簡便的存儲資源，還能對網(wǎng)上的存儲資源實(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管理和應(yīng)用模式。SAN存儲系統(tǒng)通過采用塊虛擬化技術(shù)對硬盤進(jìn)行管理，能夠合理調(diào)優(yōu)配置存儲資源，為應(yīng)用服務(wù)器提供可靠、有效存儲空間，并用戶的讀寫請求做出快速響應(yīng)。

3實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的完成了解SAN的基本工作過程。能根據(jù)存儲建設(shè)需求，熟練運(yùn)用數(shù)據(jù)存儲相關(guān)技術(shù)點(diǎn)，搭建網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)架構(gòu)，創(chuàng)建存儲池和虛擬卷，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)并使用存儲資源，滿足不同的存儲需求，掌握數(shù)據(jù)存儲方案基本設(shè)計(jì)以及存儲系統(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、集中備份和容災(zāi)保護(hù)。具體需求如下：

統(tǒng)一存儲： 要求設(shè)計(jì)統(tǒng)一存儲管理方案。隨著數(shù)據(jù)的增長，將原有的所有應(yīng)用系統(tǒng)分散存儲在各自的內(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數(shù)據(jù)歸檔策略。解決現(xiàn)有應(yīng)用無法滿足要求。即現(xiàn)有系統(tǒng)備份數(shù)據(jù)的恢復(fù)時(shí)間太長，無法即時(shí)恢復(fù);數(shù)據(jù)備份時(shí)間窗口較長，影響數(shù)據(jù)庫應(yīng)用。

容災(zāi)保護(hù)方案設(shè)計(jì)： 本地需要雙存儲進(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)，可以帶來存儲和容災(zāi)兩方面的優(yōu)勢，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NS1200存儲服務(wù)器的第一個(gè)千兆網(wǎng)口通過千兆交

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，通過光纖分別直連到4臺存儲服務(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)備信息手動添加，如圖4。

3.4.2創(chuàng)建存儲池

左【功能列表】欄中打開【存儲資源池】，選中【存儲池】，選擇【創(chuàng)建】輸入存儲池名稱，選擇RAID級別，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），針對不同的RAID組所選的盤請?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，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號作為啟動器，如圖8、9。

3.4.6創(chuàng)建目標(biāo)組

企業(yè)環(huán)境需要創(chuàng)建目標(biāo)組，但考慮學(xué)校環(huán)境多組使用同一臺存儲設(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】，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，為我們存儲上面的創(chuàng)建虛擬卷，針對磁盤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。將抽象的理論知識融入項(xiàng)目中去，加深學(xué)生對SAN等相關(guān)理論知識的理解，實(shí)現(xiàn)SAN存儲業(yè)務(wù)配置。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的綜合知識分析、解決實(shí)際工程問題的能力，獨(dú)立完成網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和構(gòu)建方案，并能進(jìn)行有效管理。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】