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1、 IP存储及其在税收信息化中的应用1 数据存储发展简介： 按照与主机的耦合方式，存储系统可以分为直接存储DAS(Direct Attached Storage)、网络附加存储NAS(Network Attached Storage)和存储局域网SAN(Storage Area Network)等三种。 1）DAS是传统的主机存储模式，其系统可用性、可伸缩性和可扩展性等都存在很多缺陷。20世纪90年代以前，存储产品大多作为服务器的附属设备通过电缆直接连接到各种服务器，这种形式即是DAS。DAS完全以服务器为中心，不带有任何存储操作系统。DAS方式是长期以来大多数服务器采取的方式。主机通过专用接口
2、与存储设备相连接，透过RAID技术将这些单个硬盘，按RAIDLEVEL组合成更大的硬盘。当主机需要访问存储设备时，主机发出指令给存储设备，存储设备根据指令进行相应操作，将数据返回给主机，或者将主机传输过来的数据写入到磁盘。DAS中存储设备可以是磁盘驱动器，也可以是RAID子系统，或是其他存储设备。DAS技术的数据安全性差，难以备份/恢复;性能一般，可扩充性差，容量有限;数据被存放在多台不同的服务器上，难于访问，不支持不同操作系统访问。DAS技术成本低廉，易于安装，但需停止用户现有系统，且难以维护，存储利用率低。 2）NAS是近年来发展起来的网络存储技术，其中NAS是基于文件传输的网络存储系统，
3、比较适合用作网络文件服务器。20世纪90年代出现了NAS技术。NAS包括存储部件和集成在一起的简易服务器治理软件。NAS是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化治理的数据中心。NAS通常在一个LAN上占有自己的节点。在这种配置中，一台NAS服务器处理网络上的所有数据，将负载从应用或企业服务器上卸载下来。集成在NAS设备中的定制服务器系统可以将有关存储的功能与应用服务器执行的其他功能分隔开。NAS设备的物理位置灵活，通过物理链路与网络连接。NAS无需应用服务器的干预，答应用户在网络上存取数据。其特点是，易于备份/恢复;性能高，可扩充性强，即插即用，容量无极限;数据被整合并存放在相同的存储器上，
4、易于访问，支持不同操作系统访问。NAS技术成本低廉，易于安装和维护，存储利用率较高。 3）SAN也是近年来发展起来的网络存储技术，它是以数据块进行传送和存储的，对高档数据库的支持能力强，比较适合用作网络服务器的后端存储器。SAN是答应在存储设备和处理器之间建立直接的高速网络连接，通过这种连接实现只受光纤线路长度限制的集中式存储。SAN可以被看作是存储总路线概念的一个扩展，它使用局域网和广域网中类似的单元，实现存储设备和服务器之间的互联。SAN具有高传输速度、远传输距离和支持数量众多的设备等优点。采用了专用的拓朴结构，不能直接使用通用的IP网络连接各个SAN存储网络。目前，多数供给商的SAN解决
5、方案大多采用光纤通道技术，即FCSAN。SAN技术的特点是，易于备份/恢复;性能极高，可扩充性强，即插即用，容量无极限;数据被整合并存放在相同或不同的存储器上，提供统一的用户访问视图，易于访问，但不支持不同操作系统访问。SAN技术成本昂贵，需要长时间的设计和安装，且难以维护，存储利用率很高。目前，SAN主要采用光纤通道FC(Fibrehannel)技术和IP技术来构架。虽然FC技术仍占主导地位，但在产品价格和兼容性上存在一些问题，使SAN应用受到一定的限制。基于lP的SAN技术主要采用千兆位以太网和iSCSl(internet SCSI)技术来构架，在产品价格和兼容性上具有定的优势，有利于SA
6、N技术的推广应用，代表了未来网络存储技术的发展方向。本文主要论述了IP网络存储结构、iSCSI协议机制、iSCSI存储系统实现技术以及在网络容灾中的应用问题。 2 县级数据存储现状及需求分析：以嘉祥县国家税务局为例，为了适应税收信息化建设发展，我局加快了计算机网络的建设。而网络建设的完善，则使我局的正常业务工作越来越依赖于计算机数据的处理和存储。然而由于数据跨平台和异构性，导致网络传输数据格式不统一、数据处理和存储量大、物理位置分布广泛、应用分散，造成了数据难以有效地存储和管理。另外，整个网络系统运行着数据库（如内控预防系统，公文处理等）和邮件等服务，数据量较大，数据的安全性很重要，同时，随着
7、税收信息化的不断发展，税务系统的核心业务越来越依赖于信息系统的可靠运行，信息系统中的关键业务数据已成为十分重要的资产。不过，由于人为的误操作、软件缺陷、硬件故障、计算机病毒、黑客攻击、自然灾难等诸多因素，均有可能带来数据的丢失，从而给整个信息系统带来无法估量的损失。因此，对关键的业务数据进行备份保护已经刻不容缓。3 解决方案： 针对以上问题，结合IP存储技术，以及H3C公司的相关产品，提出以下解决方案：1.海量数据可靠存储县级网络内，运行着邮件服务、公文处理、内部网站、FTP、内部应用系统等多种应用系统，累积了海量数据，属于典型的多服务器集中，海量数据存储的环境。多服务器集中解决方案采用H3C
8、的IX3620/IX3000/EX800/EX1000/IX1000作为存储系统实现了数据的集中管理。该方案采用IP SAN交换机构建基于IP的存储区域网络（IP SAN）。所有需要连接磁盘系统的服务器，只要安装千兆网卡和软件的iSCSI Initiator，就可以通过SAN网络获得存储空间设备，从而不需要额外购置HBA卡。主流的操作系统AIXHP-UXSolarisLinuxWindows都支持这种网卡加软件的iSCSI Initiator的实现方式。方案特点l 性能优异：高性能服务器采用万兆网卡介入万兆IP存储系统，提供优异的读写性能；l 接入成本低，采用以太网卡和IP SAN交换机的接入
9、成本远低于FC的接入成本；l 组网方式灵活：既可以采用专门的交换设备，组成存储专用网络，也可以把存储设备、服务器直接连接在核心交换机上；既可以采用SAN连接方式，也可以采用NAS方式，满足不同的业务需要。l 高扩展性，按照业务发展的需求，实现存储设备的性能和容量的在线线性扩展l 多模式应用，EX800/EX1000/IX1000支持SAN/NAS一体化功能；l 支持远程的安全接入方式，远端的服务器设备可通过成熟、可靠的IP网络和安全传输技术接入到集中存储中；l 采用iSCSI技术搭建的存储平台：管理和维护简单方便，网管人员就能承担存储设备的日常维护工作，降低培训费用，提高人员利用率。2.保障重
10、要应用的业务连续性：内部网站的邮件、公文处理等OA系统对应用系统的连续性要求很高，在工作时间内，需要提供5*8小时甚至是7*24小时的运行级别。为此，需要双机双阵列的存储解决方案，实现重要应用系统的高级别保护。双机双阵列能够和各种双机软件配合，从服务器、到交换设备，再到后端的磁盘系统，能够消除应用系统部署中单点故障。依托于IV5000的镜像功能，能够实现存储设备的0秒切换。方案特点l 实现全冗余的应用环境，极大的减少宕机时间；l 兼容性好：能够和所有主流的双机软件配合l 切换迅速，能够实现0秒切换l 管理简单、维护成本低。3.应用系统保护/恢复解决方案：县局大量的主机和PC难免出现操作系统的损
11、坏，H3C的应用系统保护/恢复解决方案通过在每台主机或者PC上安装一套Disksafe数据复制软件，将主机操作系统、应用软件和环境设置等系统信息直接复制到H3C磁盘系统上，实现应用系统的备份。如果系统宕机，只要通过一张Recover CD（恢复光盘）就能够迅速完成应用系统的恢复，而不需要人工逐一安装恢复操作系统、应用软件和环境设置。如果服务器上配置了iSCSI HBA卡，支持通过存储设备，远程启动服务器，极大的提升恢复的速度。Disksafe不仅可以保护服务器，还能用于保护个人办公电脑，提供快捷的系统恢复功能。方案特点l 全面保护应用系统（包括操作系统、应用软件和环境设置）；l 操作简便：通过
12、一张光盘就能够实现恢复整套应用系统l 在系统宕机时，把应用恢复的时间从原来的0.5-2天缩短为30分钟l 如果配置了iSCSI HBA卡，就能够实现远程启动，应用恢复的时间进一步缩短为5分钟4.数据远程容灾备份：为保障数据中心的信息安全，数据远程容灾备份必不可少。可以利用分局的机房作为灾备中心，利用现有县区IP网络实现关键数据的异地存放。采用基于IP标准化的块增量复制技术实现在现有网络上的数据异地存储，利用TimeMark技术切实保护数据的安全性和快速恢复。通过在数据中心与灾备中心之间对关键业务数据进行策略性增量复制，实现数据的异地备份，并在发生意外灾难时对数据进行快速恢复，确保数据中心的业务
13、持续性。方案特点l 结合快照和远程复制技术，实现连续的数据复制和快速的数据恢复，确保最少的数据损失和最快的恢复速度；l 基于块增量的远程复制技术有效的利用广域网线路带宽；l 结合快照技术，实现数据的连续保护，避免各种软错误导致的系统故障；l 采用可兼容现有的存储构架，实现异构存储的统一灾备。 四.总结展望： 当存储插上了IP的翅膀，使过去受限于成本和技术局限性的数据管理和存储技术，进入了一个崭新的时代使得一直困扰我们的数据管理难题，使用网络存储技术即可迎刃而解，很多过去通过更改应用、升级主机、升级网络都无法解决的系统难题都得到了解决，很多过去只存在于构思和蓝图却无法实现的应用模式轻松变为现实。
