网虎构建清华大学数字图书馆存储系统案例

　　概 述对于一个企业来说，网络数据的安全性是极为重要的，一旦重要的数据被破坏或丢失，就会对企业日常生产造成重大的影响，甚至是难以弥补的损失。图书信息是图书馆最重要、最基本的信息资源。建设数字图书信息工程对于图书馆高效率利用、决策，起着决定性的作用。

　　目前国家图书馆部门已经形成了遍布全国的网络，各级图书馆也都建设了自己的局域网络，越来越多的应用系统在网络上运行，其中产生的数据是国家文化建设的基础。如何确保数据的一致性、安全性和可靠性，如何实现不同数据的集中管理，如何实现网络上的数据集中访问，如何实现不同主机类型的数据访问和保护，如何建立一个强大的、高性能、高度可靠的信息存储备份管理平台是图书馆部门面临的一个重要问题。

　　COVENTIVE公司凭借多年来在全行业的经验，为清华大学图书馆构建了高效、可靠和易于管理的存储备份系统，确保图书数据的安全性。

　　需求分析

　　清华大学图书馆是高等院校综合性图书馆。新馆建成后图书馆馆舍总面积达27820平方米，阅览座位2800余席。目前馆藏图书近300余万册，中外文报刊合订本38万册，中外文期刊1300余种，线古籍30万册，年订购印刷型期刊4千种本校博、硕士论文近3万篇，缩微资料7万余件，音像资料9千余盒，各类数据库近240种，中外文电子期刊2.5万多种，图书馆还有多种外文大型检索工具供读者查阅。近几年逐步扩大开架借阅数量，增设阅览室，现总馆、分馆分别设有教师、学生、现刊阅览室。总馆还设特藏、工具书阅览室。进入九十年代以来，图书馆的自动化、网络化建设取得了重要进展。逐步建立起比较先进、完备的信息基础设施。将馆藏书目数据库及北京图书馆馆藏书目数据库上网、开设网络阅览室，建立了光盘库和磁盘镜像数据库管理系统，面向师生服务。近年来，又逐步配备了比较丰富的电子化资源和虚拟资源，并初步形成了一个以信息服务为重心的全方位、多层次、开放式、高效率的文献信息服务体系，成为建设一流大学的重要支柱。

　　数字图书馆内容分析

　　数字图书馆显然不会只有图书，它会集成音频、视频、多媒体等各种其它形式的媒体资源，创造出一个前所未有的阅读新空间。例如，读者在数字图书馆查找"红楼梦"，不但可以看到纸本图书的借还书状态，还可以阅读到数字图书、红楼梦音乐以及《红楼梦》电视连续剧等。

　　如此丰富的媒体资源存放在磁盘阵列上是最合适的，因为磁盘阵列已经被广泛用于多媒体应用环境中，例如，电视台的非线性编辑、小区电影点播等系统。磁盘阵列能够提供很高的持续带宽，在大用户量访问的情况下，依然能够提供较高的数据传输带宽。

　　数字图书馆建设模式分析

　　电子图书的出现使得用户不必再花费力气将现有的一些通用的书籍进行数字化，从这个角度看，大学的图书馆可以先选取一些通用的数字图书（大概25～30万册），然后再着手特色馆藏图书的数字化工作。根据这一模式，网虎公司建议我们分阶段进行数字图书馆的建设，第一阶段先满足现有的需求，以选取超星资源库中25万册图书计算，大概需要2.5TB左右的存储容量，按每年图书数字化速度是3万册计算，第一阶系统需要3TB左右的存储容量。以后，可以逐步扩展存储容量。

　　综上所述，我们根据网虎公司的建议最终采用以SCSI磁盘阵列为主的COVENTIVE STR4150系列。

　　系统方案设计原则

　　●高可用性

　　●高可靠性

　　●高扩展性

　　●高速度性

　　●充分保护用户投资

　　方案描述

　　基础方案

　　根据数字图书馆第一阶段的实际需求，网虎公司建议我们采用2个服务器直接连接STR4150 SCSI磁盘阵列柜，盘柜中插15块146GB SCSI硬盘，总容量完全能够满足客户数字图书馆项目第一阶段建设的需要。STR4150有4个通道，可以在主机和磁盘间任意指定使用，必要时可以扩展到8个通道。未来扩展时，基本盘柜再加上最大到6个SCSI磁盘阵列扩展柜（JBOD），可以扩展到105块硬盘，总容量可达15TB。

　　方案优势

　　经过对数字图书馆项目的实际需求的分析，并从学校的实际情况出发，同时考虑到今后系统的升级问题，决定采用以上解决方案。该方案具有以下优势：

　　1.数据安全性得到了充分的保障，具体体现在：

　　●数据本身的安全

　　COVENTIVE磁盘阵列柜支持多种RAID等级：0、1、3、5、10、30、50，在多数情况下，网虎公司推荐我们使用RAID5，因为RAID5的硬盘使用率较高，是安全性较高的RAID等级。除了RAID等级上的保护之外，还可以提供多个全局热备份磁盘，一旦阵列中的任何一块磁盘出现问题，全局热备份磁盘都会立即工作，达到保护数据的目的。本方案中，指定了一块全局热备份盘。

　　●阵列控制信息的存储

　　一般的阵列其阵列配置信息（包括硬盘分组、RAID划分等信息），都存放在阵列控制器上，一旦控制器出现问题，那么存放在控制器上的配置信息就会完全丢失，即使更换新的控制器控制信息也无法挽回，那么硬盘上的数据就会丢失，给用户造成无法估量的损失。COVENTIVE磁盘阵列的配置信息可以存放在硬盘上，这样即使控制器出现问题也不会影响硬盘上的数据，而且当RAID组中的一块硬盘出现问题，更换新的硬盘后配置信息会自动复制在新硬盘上，确保了数据的完整性和安全性。一但控制器有问题，可以更换新的控制器而数据不会丢失。

　　●逻辑设备的有效隔离

　　1.COVENTIVE磁盘阵列支持现在流行的绝大多数UNIX操作系统、WIN NT和WIN2K以及NetWare操作系统，它是一个真正的跨平台的磁盘阵列系统。

　　2.数据集中存储和管理：

　　我们的基础方案和扩展方案都是构建在数据集中存储和管理基础之上。COVENTIVE磁盘阵列自带一套磁盘阵列管理系统(RAIDWatch)，统一管理系统上的数据，提高了管理效率，而且可以在这个基础上通过第三方软件提供诸如灾难恢复等应用。

　　3.磁盘阵列和服务器都是按实际需求配置，并充分考虑到设备的安全性和可扩展性。整套系统可通过在线升级来满足用户的不同需求。

　　4.可以支持8-32个LUN。

　　5.可以支持多到8个虚拟磁盘（每个虚拟盘可由31块硬盘组成，可做RAID5），多个虚拟磁盘可以和并成为一个逻辑卷,容量大,同时提升访问速度。

　　系统结构图

　　关于COVENTIVE

　　网虎国际于1998年成立，是一家在美国注册的国际性集团公司，以迎合瞬息万变的亚洲电子市场对网络存储解决方案的需求，1999年，网虎成功推出其第一代网络存储产品，并且迅速推广至其它亚洲市场。2001年在北京投资200万美金设立分支机构--北京网虎科技有限公司，网虎科技一直致力于采用先进技术，提供完整的嵌入式NAS存储解决方案，以配合当前高速发展的存储设备市场。