西安交通大学校园网“211工程”二期建设项目校园网网络存储系统于2005年5月9日顺利通过专家验收。经过西安交通大学计算机网络与信息中心半年多的努力，终于成功建设了这一西北教育行业迄今为止技术最先进、存储量最大的光存储区域网络SAN(Storage Area Network)为核心的存储系统。西安交通大学目前拥有11TB存储容量的SAN，全部通过10TB 10000rpm光纤通道仲裁环路FC-AL（Fibre Channel Arbitrated Loop）硬盘以及1TB 15000rpm FC-AL接口硬盘存放数据。

众所周知，SAN是当今存储界的一个热门技术，它代表着存储将来的发展方向，而光纤通道（FC）技术也是目前建立SAN架构的最好选择。FC支持三种不同的拓扑技术：点对点、仲裁环路以及交换结构。西安交通大学采用了某国际知名公司的企业级高性能虚拟阵列存储系统，是该公司产品家族中的高端产品。在存储体系的设计上，全部采用了双路冗余结构，这意味着从控制器及其电源、连接磁盘机箱的光通道交换机及其电源、磁盘机箱及其电源、连接控制器与交换机的LC-LC多模光缆、连接交换机与磁盘机箱LC-LC多模光缆等都是双路冗余的。这样一个结构，物理上就存在两个光网，任何环节都避免了单点失效。

以上结构的示意图中，值得说明的是，每个控制器中配备了该公司自行设计的RISC指令集的双路CPU，每个控制器配备1GB内存，控制器内的缓存电池备份时间高达96小时，1GB的内存用来提供读写缓存。厂家通常采用512MB的内存读缓存，采用镜像的256MB内存来写缓存，也就是说，每个控制器写缓存也是镜像的。西安交通大学存储系统采用了12个3U双冗余FC环14机架磁盘机箱（示意图仅画四个机箱），该机箱已经插上了70块10000rpm 146GB FC-AL 硬盘及29块36G 15000rpm FC-AL硬盘，因此，今后还可以在这个系统上扩展69块146GB FC-AL接口的硬盘，也就是说，它还具备约10TB的升级能力。

分析了存储中心的核心设备结构后，我们再来看存储区域网络SAN的体系结构。这里还需要交代的是，每个控制器还具备两个2Gb的FC-AL端口用来连接联结主机的FC-AL交换机。学校存储网络目前只配备了两个16口的2Gb的FC-AL光通道交换机，每个联结存储系统的主机，都是通过两个PCI-X热插拔的主机FC卡分别和两个交换机冗余连接，既能做到冗余，也具备了负载均衡和自动容错能力。基本示意图如2。

中我们看到，存储中心通过双路冗余的控制器连接了外围的存储网络中的光通道交换机，每个光通道交换机通过一对LC-LC16m多模光纤连接位于主机热插拔PCI-X的主机光纤通道卡（FC卡），同时还有FC-AL接口的高速磁带库进行磁带的离线备份。在图中，需要注意的是，众多连接服务器中，有一个服务器是网络附加存储（NAS Network Attached Storage），通过这种结构，使得那些不是通过光通道交换机直接连接存储中心，但是位于Internet上的服务器或者工作站，都可以通过IP网络上层的文件访问协议如FTP、HTTP、NFS或者CIFS等来访问存储上的数据。西安交通大学配备的是一台该厂家最高性能的企业级NAS服务器，通过微软的NAS Server以及管理系统开放部分存储空间供教师使用。除此之外，还有一个FC-AL接口的高速磁带库系统，该系统通过安装在工作站上的备份管理软件，对整个存储中心的数据、甚至是IP网络上的联网服务器或者工作站的数据进行备份。通过丰富的备份策略设置，利用两路备份控制器可以同时进行备份，每个磁带最大可以达到200GB的备份量。

在存储系统管理上，可以通过完备的基于Web的管理软件，进行集中的在线磁盘逻辑卷的划分（LUN）和在线SAN设备管理，包括自动查找新的设备、自动恢复错误/排除故障等。这些随机的管理功能加上厂家提供的7x24小时的远程监控，对于用户来说，尽管有这么大量的数据管理，其管理工作也会非常简单便捷，极大地节约了用户的管理成本。

目前，在这个存储系统中，拥有红旗Linux、Redhat Linux、Windows 2000以及Windows 2003等多种操作系统，还有基于IA-32构架的PC服务器以及基于IA-64构架的安腾企业级服务器；在应用上，有web服务、邮件服务、视频点播、音频点播、FTP文件传输、学校档案数据、BBS、基于j2ee的办公自动化系统、网络综合管理系统等多种复杂的应用，涉及到不同的平台和各类数据库，是一个多应用放置在多平台上集SAN、NAS、备份、SAN管理等于一身的完备应用。

经验点评

在建设和管理的一段时间中，笔者对于如下几点体会比较深刻：

降低管理成本

SAN的投资极大降低了管理成本，尤其在这种环境下，应用程序和数据都放置在存储中心上，主机的升级维护，只需要在管理系统上做简单的操作，就能立即把数据从一个主机“迁移”到另外一个主机上。对于高校这种经常进行主机建设升级的单位来说，这个因素很重要。新的主机上一旦操作系统安装完毕并连接到存储上，就能立即替换旧的主机。主机只需配备RAID1的两块72GB的SCSI盘用来安装操作系统。没有部署SAN构架的存储系统前，数据的迁移工作量是非常巨大的。

资源合理利用

对于学校来说，部门繁多，部门对于数据的需求也是各异。在一定的阶段，有些部门或者教师对于存储使用得多，而另一些使用得少，但是大家总的存储空间是一体的。那么，这种架构下，同一个时间段，资源利用率最高。不会象传统的直接附加存储（DAS）那样，有些部门购置了存储却长时间闲置，造成巨大的资源浪费。

脱离地理位置的限制

很多高校在一个城市中的不同地理位置有不同的校区，如西安交通大学就有两个距离10公里的校区，光存储系统可以利用光缆把数据服务段延伸到十公里、百公里甚至上千公里的用户那里，也能通过两地的两个系统进行异地容灾。碰到类似“9·11”事件的灾难也能保证数据的安全。

（作者单位：西安交通大学计算机网络与信息中心）