某軍事單位聲像資料管理系統(tǒng)的構(gòu)建已經(jīng)從提供相對單一的模擬視頻數(shù)據(jù)服務(wù)進(jìn)入到提供豐富的聲像資料綜合應(yīng)用服務(wù)階段，包括實現(xiàn)媒體資產(chǎn)高效、靈活、安全的管理，并實現(xiàn)部分聲像資料的在線點(diǎn)播功能等。
應(yīng)用服務(wù)的多樣化和綜合化是客觀上網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)演進(jìn)的表現(xiàn)與要求，它代表著多種技術(shù)成分的綜合，同時也是構(gòu)架在先進(jìn)、成熟的基礎(chǔ)架構(gòu)上的。這樣，如何實現(xiàn)IT信息資源的共享，如何充分利用IT環(huán)境的投資，同時保證IT信息化系統(tǒng)的高度可用性、先進(jìn)性、高性能以及投資保護(hù)等，就成為IT信息化系統(tǒng)建設(shè)中需要重點(diǎn)考慮的因素。
根據(jù)某軍事單位聲像數(shù)據(jù)容量結(jié)合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲的換算公式計算可得：
現(xiàn)有視頻數(shù)據(jù)：
45Mb/秒×60（秒）×60（分）＝162000Mb/小時÷8=20250MB/小時
20250MB/小時×800小時＝16200000MB≈16.2T
未來每年遞增數(shù)據(jù)：
45Mb/秒×60（秒）×60（分）＝162000Mb/小時÷8=20250MB/小時
20250MB/小時×500小時＝10125000MB≈10.1T
帶庫應(yīng)支持20盤位。
因此某軍事單位迫切需要能滿足聲像資料未來3－5年的網(wǎng)絡(luò)存儲容量，具有跨平臺、高性能、高可靠、高擴(kuò)展性的網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，能夠為應(yīng)用提供最佳的硬件平臺支撐。保證滿足數(shù)據(jù)集中存儲管理、快速備份、數(shù)據(jù)共享、災(zāi)難恢復(fù)等需求。
三、 解決方案
3.1 架構(gòu)描述
上圖為IP SAN的結(jié)構(gòu)圖。使用千兆以太網(wǎng)交換機(jī)搭建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，圖中使用iSCSI HBA（Host Bus Adapter，主機(jī)總線適配卡）連接服務(wù)器和交換機(jī)，iSCSI HBA包括網(wǎng)卡的功能，還需要支持OSI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議堆棧以實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換的功能。在IP SAN中還可以將基于iSCSI技術(shù)的磁帶庫直接連接到交換機(jī)上，通過存儲管理軟件實現(xiàn)簡單、快速的數(shù)據(jù)備份。
基于iSCSI技術(shù)，利用現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)搭建IP SAN是極其簡單的，且無須對現(xiàn)有IT員工進(jìn)行培訓(xùn)即可掌握存儲網(wǎng)絡(luò)的管理。
這種簡單的配置可以在保證成本的前提下，滿足用戶的高可用性及高性能需求。在服務(wù)器、存儲端，都可以通過高可用集群的方式實現(xiàn)高可用性，同時可以體現(xiàn)出光纖通道在處理關(guān)鍵數(shù)據(jù)時的高性能。在數(shù)據(jù)安全性方面，可以控制對特殊LUN的target的訪問，因此，可以定位target中的重要數(shù)據(jù)。如果用戶對擴(kuò)展性及高可用性有需要，可以通過增加網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和磁盤陣列來滿足用戶要求。
3.2 存儲方式
3臺服務(wù)器通過安裝ISCSI客戶端軟件，實現(xiàn)存儲空間的本地化。iSCSI可以實現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行SCSI協(xié)議，使其能夠在諸如高速千兆以太網(wǎng)上進(jìn)行路由選擇。iSCSI技術(shù)最重要的貢獻(xiàn)在于其對傳統(tǒng)技術(shù)的繼承和發(fā)展上：其一，SCSI（Small Computer Systems Interface，小型計算機(jī)系統(tǒng)接口）技術(shù)是被磁盤、磁帶等設(shè)備廣泛采用的存儲標(biāo)準(zhǔn)，從1986年誕生起到現(xiàn)在仍然保持著良好的發(fā)展勢頭；其二，沿用TCP/IP協(xié)議，TCP/IP在網(wǎng)絡(luò)方面是
最通用、最成熟的協(xié)議，且IP網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)建設(shè)非常完善。這兩點(diǎn)為iSCSI的無限擴(kuò)展提供了夯實的基礎(chǔ)。
通過MetaSAN軟件的作用，實現(xiàn)存儲空間的共享，三個服務(wù)器可以同時對相同的存儲空間進(jìn)行操作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。
網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)和iSCSI存儲都通過千兆以太網(wǎng)線連接以太網(wǎng)交換機(jī)。主機(jī)端安裝Initiaor軟件將以太網(wǎng)卡虛擬成iSCSI卡,就可以識別到iSCSI設(shè)備及iSCSI設(shè)備上卷。此時主機(jī)會將iSCSI設(shè)備當(dāng)成本地存儲設(shè)備，對其具有完全的權(quán)限。
具有完全的權(quán)限意味著可通過Windows操作系統(tǒng)的磁盤管理器對iSCSI設(shè)備上的卷進(jìn)行創(chuàng)建分區(qū)、格式化、建立文件系統(tǒng)等操作。由于操作系統(tǒng)對所連接設(shè)備有獨(dú)占性，當(dāng)連接到一個卷時，就會在卷的文件系統(tǒng)中加入自己獨(dú)有的標(biāo)識。
當(dāng)多臺主機(jī)對同一個卷具有創(chuàng)建分區(qū)、格式化、建立文件系統(tǒng)等權(quán)限時，這個卷的文件系統(tǒng)信息就會發(fā)生混亂，引起文件系統(tǒng)損壞，造成卷中所有數(shù)據(jù)丟失。為了保證文件系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，就需要通過特殊的軟件來協(xié)調(diào)卷的管理權(quán)限，保證管理權(quán)限的統(tǒng)一。
此方案采用方式是在所有主機(jī)上安裝存儲共享管理軟件，通過存儲共享管理軟件來實現(xiàn)存儲設(shè)備在多主機(jī)之間的共享訪問。只有負(fù)責(zé)控制元數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)姆?wù)器，即MDC（MataDate Controller）服務(wù)器對共享卷擁有創(chuàng)建分區(qū)和文件系統(tǒng)等管理權(quán)限，其它主機(jī)只有訪問權(quán)限。這種權(quán)限的管理方式與FC-SAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完全相同。
WINDOWS操作系統(tǒng)下，在一臺主機(jī)上創(chuàng)建分區(qū)、格式化、建立文件系統(tǒng)，設(shè)置VOLUME，一般采用NTFS文件系統(tǒng)。此時，存儲共享管理軟件會自動將該主機(jī)設(shè)置為該卷的MDC服務(wù)器，擁有完全管理權(quán)限，客戶端主機(jī)將無法再對該卷進(jìn)行格式化等操作。在MDC服務(wù)器上將卷的屬性設(shè)置為共享，網(wǎng)絡(luò)上其它主機(jī)映射MDC服務(wù)器上的共享磁盤為網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器，以網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器的形式，在MDC服務(wù)器的統(tǒng)一管理和協(xié)調(diào)下訪問共享卷，對共享卷進(jìn)行讀寫操作。
四、 硬件產(chǎn)品介紹
4.1磁盤陣列Infortrend EonStor A16E-G2130
ISCSI磁盤陣列 Infortrend EonSotr A16E-G2130
這是一款結(jié)合了EonStor優(yōu)異的硬件RAID技術(shù)以及成熟的iSCSI Protocol (讓Block-level data/SCSI 區(qū)塊型的數(shù)據(jù)可以在Ethernet/IP的網(wǎng)絡(luò)上傳送并儲存的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議并) 的磁盤陣列系統(tǒng)。 提供4個標(biāo)準(zhǔn)的Gigabit Ethernet 信道用來連接在網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)服務(wù)器，以及支持連接 SATA-II 硬盤機(jī)，單一機(jī)座可安裝16臺SATA-II (300MB/sec) 硬盤機(jī)并提供最先進(jìn)的NCQ (Native Command Queuing) 技術(shù)來提升整體效能；EonStor A16E完全符合IETF iSCSI 標(biāo)準(zhǔn)(RFC 3720)，并且采用了CHAP Authentication網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證(RFC 1994)，可兼容于Microsoft Windows 2003的VDS (Virtual Disk Service)。 透過了iSCSI的技術(shù)，它可以在Ethernet/IP的網(wǎng)絡(luò)上被當(dāng)做是一臺共享的SCSI儲存設(shè)備(iSCSI Target)，提供給具備有iSCSI驅(qū)動程序或iSCSI HBA主機(jī)適配卡的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)服務(wù)器(iSCSI Initiator)來做到直接的數(shù)據(jù)存取，在這種架構(gòu)下具有極大的彈性擴(kuò)充和方便的安裝連接，對于應(yīng)用在整合性的儲存資源管理(Storage Consolidation)、數(shù)據(jù)的異地復(fù)制(Data Replication)、Disk to Disk Volume Distribution and Backup等的使用者而言，相較于其它復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)儲存架構(gòu)(如Fibre Channel)，它提供了較低的建置和維護(hù)成本以及合理的存取效能，此系列是一絕佳的選擇。
五、 軟件產(chǎn)品介紹
5.1 EonPath路徑管理軟件
EonPath的軟件安裝在服務(wù)器上，所提供的動態(tài)容錯技術(shù)，能夠幫助避免宕機(jī)和由于單路徑配置而導(dǎo)致的連接錯誤。EonPath使得主機(jī)和存儲設(shè)備能夠建立多個連接，這樣即使發(fā)生連接錯誤，主機(jī)也可立即通過其它路徑訪問存儲設(shè)備，從而保證了數(shù)據(jù)的連續(xù)操作性和高可用性。
EonPath多路徑技術(shù)是由兩個主要功能組成的，即故障接管保護(hù)和負(fù)載平衡。它改良了盤陣性能為之提供了高可用性。
5.2.1 故障接管
RAID功能保護(hù)已存儲的數(shù)據(jù)，但是不會增加存儲設(shè)備和主機(jī)間傳輸數(shù)據(jù)的可靠性。如果HBA卡、電纜線或者串口線損壞，主機(jī)和盤陣間就無法進(jìn)行資料存取。EonPath主機(jī)和盤陣間的冗余故障接管是讓主機(jī)操作系統(tǒng)能夠經(jīng)由交換數(shù)據(jù)路徑發(fā)送I/Os，這樣對磁盤的訪問就不會由于硬件故障而中斷。
5.2.2 負(fù)載平衡
在任何高工作量或者需要連續(xù)性服務(wù)工作的情形下，避免通信瓶頸是非常重要的。負(fù)載平衡技術(shù)通過重新分配讀/寫請求，使得主機(jī)和存儲設(shè)備之間達(dá)到最大數(shù)據(jù)吞吐量，從而提升了I/O性能。EonPath系統(tǒng)有多個數(shù)據(jù)路徑，它能根據(jù)可用帶寬重新分配從/到存儲設(shè)備數(shù)據(jù)路徑，從而增加數(shù)據(jù)吞吐量，避免通信瓶頸，使得負(fù)載達(dá)到平衡。
5.2.3 EonPath亮點(diǎn)
自動故障接管/自動恢復(fù)路徑冗余，保護(hù)單個服務(wù)器或者服務(wù)器集群，避免硬件和路徑故障
負(fù)載平衡功能通過多數(shù)據(jù)路徑監(jiān)控和動態(tài)分配I/O流，實現(xiàn)最佳傳輸速度
目標(biāo)端口組群服務(wù)技術(shù)（TPGS）最優(yōu)化I/O路徑使用
能將已連接的設(shè)備和關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)路徑（HBA端口）組合成為一個邏輯硬盤。
5.2.4 多平臺支持
Windows 2003 Sever x86,x64平臺；微軟MPIO認(rèn)證
Linux Red Hat AS v.3，EL v。4,Fedora v.5
Solaris SPARC 9/10平臺
