基于愛數產品的Windows下IPSAN實驗綜述報告

謝奇愛

摘要：SAN實驗為存儲課程中一個重要的實驗。為解決網絡工程專業在實踐教學中，網絡存儲設備不足的問題，利用現有的軟硬件資源，結合愛數產品，完成了符合學校教學環境的IP SAN實驗項目的設計和實現。文章分別闡述了IP SAN實驗原理、實驗目的、實驗背景、實驗內容和實驗總結，將抽象的理論知識融入項目中去，加深了學生對SAN等相關理論知識的理解，實現SAN存儲業務配置，有效提高了學生的工程實踐能力。

關鍵詞：實踐教學;AnyStorage;IP SAN

中圖分類號： TP39? ? ? ? 文獻標識碼：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

云計算的出現、虛擬化的廣泛應用，并伴隨數據量快速膨脹，以及數據類型與來源的多樣化，我們已經從信息技術時代正逐步走向數據技術時代。存儲業也進入了一個存儲技術更新極為活躍的黃金發展時期，正在發生著革命性的變化，經歷著早期的聯機存儲技術、網絡存儲、當前新興的云計算與云存儲等三個不同的階段。如何安全、可靠、高效、完整地使用和保存寶貴的數據資料已成為當務之急。

然而，縱觀全國各高校計算機高等教育課程設置，對于這樣一個信息技術的重要領域，卻不難發現仍未開設專門的網絡存儲技術課程的學校還是有很多，有的是開設了存儲相關課程，卻存在重理論輕實驗、內容分散、課程設置不合理等許多問題。而且，市場上存儲領域的文獻資料，要么是重理論研究的科研界所關注的存儲原理研究和技術探索，要么為重實踐的產品界所側重的技術開發文檔和產品功能介紹。國內外都缺乏對于大數據存儲領域從“技術研究和產品開發”兩個方面來介紹存儲系統的教材，做為工程實訓的實驗指導書就更是缺乏了。另外，調研發現各高校的存儲設備大多集中在數據中心，學生往往可望而不可及。在數據存儲課程教學過程中，由于數據存儲設備價格居高不下，缺少存儲設備導致實驗無法展開。就算有的有存儲設備，但基本上都是開設一些軟實驗，實驗項目覆蓋率也不全;同時還存在并發等問題，導致了實驗項目開設率偏低。

課題組通過《數據安全與存儲》課程在實踐教學中SAN實驗項目的設計，將現有的愛數產品AnyStorage與SAN存儲技術的結合，解決了存儲實踐教學的瓶頸問題——如何利用有限的硬件資源，搭建SAN實驗環境，從實際項目入手，將抽象的理論知識融入項目中去，加深學生對SAN等相關理論知識的理解，實現SAN存儲業務配置，從而合理地分析網絡存儲架構，最終指導學生優化設計SAN存儲方案。

2實驗原理

SAN即存儲區域網絡的簡稱，是作為應用最為廣泛的網絡存儲主流技術。SAN由連接設備（如光纖交換、機路由器和Hub）、通信協議（如IP和SCSI）、接口（如SCSI、FC）3個部分組成。這3個部分再加上存儲設備和服務器就構成了一個SAN存儲系統。它不僅能為網絡上的應用提供快速、豐富、簡便的存儲資源，還能對網上的存儲資源實施集中統一的管理，SAN提供了一個靈活的、高性能的和高擴展性的存儲網絡環境，它可以更加有效地傳輸海量的數據塊，一度成為理想的存儲管理和應用模式。SAN存儲系統通過采用塊虛擬化技術對硬盤進行管理，能夠合理調優配置存儲資源，為應用服務器提供可靠、有效存儲空間，并用戶的讀寫請求做出快速響應。

3實驗項目設計

3.1實驗目的

通過該實驗項目的完成了解SAN的基本工作過程。能根據存儲建設需求，熟練運用數據存儲相關技術點，搭建網絡存儲系統架構，創建存儲池和虛擬卷，掌握Windows下IPSAN或FCSAN的使用方式，創建目標組和主機組，在主機側發現并使用存儲資源，滿足不同的存儲需求，掌握數據存儲方案基本設計以及存儲系統架構等工程技術能力。

3.2案例背景及分析

某財政信息系統需要數據集中存儲、集中備份和容災保護。具體需求如下：

統一存儲： 要求設計統一存儲管理方案。隨著數據的增長，將原有的所有應用系統分散存儲在各自的內置硬盤或獨立的磁盤陣列中的數據實施統一存儲管理，數據做到統一規劃、分配、管理和性能調優，減少管理成本和存儲成本。

備份歸檔： 為減少數據備份壓力，要求設計本地備份數據策略以及基于策略的可管理的自動數據歸檔策略。解決現有應用無法滿足要求。即現有系統備份數據的恢復時間太長，無法即時恢復;數據備份時間窗口較長，影響數據庫應用。

容災保護方案設計： 本地需要雙存儲進行數據保護，將IP-SAN運用于數據容災系統，可以帶來存儲和容災兩方面的優勢，實現同城不同機房的數據同步和實現異地數據容災保護，提高應用的連續性和可用性。

3.3實驗拓撲及實驗地址規劃

本實驗項目設計使用4臺NS1200存儲服務器的第一個千兆網口通過千兆交

換機連接到實驗網絡中，同時承載著存儲設備的管理網數據及iSCSI業務數據。前端業務主機為一臺IBM System x3850 x5機架式服務器，該服務器部署一整套VMware vSphere 6.0環境，并且提供4個FC口，通過光纖分別直連到4臺存儲服務器的第一個FC口。

3.4實驗內容

在愛數產品AnyStorage進行操作，配置存儲池和虛擬卷，修改相關的參數，創建目標組和主機組，windows主機側發現并使用。

3.4.1 登錄設備

雙擊桌面AnyStorage圖標，在設備列表中雙擊本組操作的設備，若設備列表為空，參考設備信息手動添加，如圖4。

3.4.2創建存儲池

左【功能列表】欄中打開【存儲資源池】，選中【存儲池】，選擇【創建】輸入存儲池名稱，選擇RAID級別，使用的磁盤和RAID組個數（要選擇多塊物理磁盤，按住Ctrl鍵并同時點擊鼠標選擇磁盤即可），針對不同的RAID組所選的盤請提前規劃，如圖5。

3.4.3創建虛擬卷

創建虛擬卷，如圖6。

3.4.4發起連接

返回win桌面，使用Win+R快捷鍵調用運行功能，在運行中輸入iscsicpl，輸入存儲的業務ip，點擊快速連接，如圖7。

3.4.5創建主機、主機組

點擊配置查看自己的iqn號，用于在AnyStorage上創建主機組。在AnyStorage左【功能列表】欄中打開【SAN服務】，點擊【映射管理】，點擊【創建主機組】創建自定義命名的主機組，點擊【主機組】，選擇自定義命名的主機組，右擊創建主機，并勾選自己電腦的iqn號作為啟動器，如圖8、9。

3.4.6創建目標組

企業環境需要創建目標組，但考慮學校環境多組使用同一臺存儲設備，目標組已創建好（目標組名為ipsanstorageX）。

3.4.7創建映射

創建映射，選擇需要映射的卷名，自定義LUN ID（勿重復），選中第六步創建的主機組和第七步的目標組，如圖10。

3.4.8掃描磁盤并查看磁盤

右擊桌面計算機圖標，選擇【管理】，在【計算機管理】欄中選擇【存儲】，右擊【磁盤管理】，重新掃描磁盤，如圖11。

發現新增了1個T的容量，為我們存儲上面的創建虛擬卷，針對磁盤3，創建文件系統即可使用。

4實驗總結

SAN實驗為存儲課程中一個重要的實驗，如何利用現有的軟硬件資源，結合愛數產品，設計出符合學校教學環境的SAN實驗項目是本實驗實現的重點。通過本實驗的實施，學生掌握了IP SAN的使用方式，并熟悉Windows系統下IP SAN的配置。將抽象的理論知識融入項目中去，加深學生對SAN等相關理論知識的理解，實現SAN存儲業務配置。同時培養學生運用所學的綜合知識分析、解決實際工程問題的能力，獨立完成網絡信息系統中網絡存儲系統的設計和構建方案，并能進行有效管理。

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【通聯編輯：唐一東】