第一章概述
1.1信息技术的发展现代信息技术是提高竞争力和促进经济增长的关键,对于劳动效率的提高、经济运行质量的改善、产业结构的变革及发展,发挥着重大的作用。作为教学和科研工作前沿的高等院校也随之发生了深刻的变化:网络中心服务器和数据量急速增加,管理的复杂程度越来越大,网络远程教学、招生就业、一卡通、多媒体应用、数据查寻搜索、虚拟实验室等应用己经成为提高高校教学与科研工作效率的重要环节,并逐步与学校的教学、服务与科研融为一体,给教学、科研与管理工作带来深远的影响。在这些应用里,起着关键和核心作用的,是运行在后台服务器数据库里的数据,这些数据一旦丢失,会带来不可估量的损失。如何把这些数据集中统一管理,对用户提供稳定可靠的访问服务,并做好实时备份,以便有效提高数据资源的可靠性,就显得尤为重要,因此出现了数据中心的概念。1.2数据中心的概念.数据中心(DataCenter)通常是指在一个有限物理空间内实现对数据信息的集中处理、存储管理、交换传输,从而方便各类数据的集中统一管理的系统。企业数据中心(EnterpriseDataCenter,EDC)通过实现统一的数据定义与命名规范、集中的数据环境,从而达到数据共享的目的。数据中心按规模划分为部门级数据中心、企业级数据中心、互联网数据中心以及主机托管数据中心等。通过这些规模从小到大的数据中心,企业可以运行各种应用。
一个典型的企业数据中心常常跨多个供应商和多个产品的组件,包括:主机设备、数据备份设备、数据存储设备、高可用系统、数据安全系统、数据库系统等等。这些组件需要放在一起,确保它们能作为一个整体运行。高校数据中心可为各类应用系统提供完善的网络和运行环境,并承担了所有应用系统的运行和维护任务,如招生就业、财务、一卡通、图书、教务、科研、管理等几乎所有应用系统的关键数据都存放在数据中心,数据中心与各个业务部门之间保持着频繁的网络数据交换。在数据中心对外提供各类网络服务时,其安全性和可靠性变得越来越重要,如果网络中的网关设备出现问题,将会由于网络的单点故障,导致数据中心服务器不能对外提供实时可靠的网络服务,从而使数据中心与外界发生中断。传统的数据中心存储模式及其特点构建可靠网络数据中心的传统方法一般有以下几种:一是在物理层对关键硬件进行冗余备份,如电源备份、双主控(DAS,NAS,SAN)、支持热插拔等;二是在链路层形成环形链路或链路捆绑和备份;三是IP转发层的信令协议的快速收敛级流量工程,如R工P,OSPF,E工GRP等。基于物理层做法中最主要的就是双主控技术,包括DAS,NAS,SAN几种;数据链路层主要通过SDH及STP协议来实现;而三层技术一般采用RIP,OSPF,EIGRP等协议来实现。由于数据链路层采用的技术在实际使用中应用得较少,所以下面只对物理层和网络层相关技术进行阐述:DAS,NAS,SAN技术1、DAS(Direct-AttachedStorage)直连存储直接连接存储DAS(DireetAttaehedstorage)又称为SAS(ServerAttachedStorage,服务器连接存储),它实际上是传统C/S架构中的文件服务器存储方式。直接将存储资源连接到服务器上,同一LAN上的其它工作站或服务器必须通过这台服务器刁‘能访问存储设备上的数据。传统的DAS体系结构如图1-1所示。不同类型的计算机间要想实现数据共享,必须通过NFS(NetworkFileSystem)/CIFS(CommonInternetFileSystem)等协议来进行。
参考文献
[1] RFC2338.VRRP,Virtual router redundancy protocol.
[2]葛建立,吴剑章.Jeff Doyle,TCP/IP路由技术[M].北京.人民邮电出版社2003.10
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[4]吴海燕,戚丽,沈立强,蒋东兴.校园数据中心高可用运行环境建设研究[[J].中国教育信息化.2007.05 P16-18
[5]贾娟,汪斌强,杨帅一种基于VRRP的核心路由器高可用性方法研究与实现[J].电子技术应用.2007年第2期.P 110-112
[6]张树友.VRRP协议原理及在路由器上的应用[[J],中国金融电脑2006年第10期,p 28-30.
摘要 3-4
ABSTRACT 4
目录 5-7
第一章 概述 7-13
1.1 信息技术的发展 7
1.2 数据中心的概念 7-8
1.3 传统的数据中心存储模式及其特点 8-12
1.3.1 DAS、HAS,SAN技术 8-10
1.3.2 网络层协议实现方法 10-12
1.4 现代信息技术对数据中心高可靠性的要求 12-13
第二章 VRRP协议的初步研究 13-18
2.1 RFC2338 13
2.2 VRRP 13-15
2.2.1 VRRP虚拟路由器冗分协议 13-14
2.2.2 VRRP状态机 14
2.2.3 各接口状态的功能 14-15
2.3 简单的VRRP应用 15-16
2.4 带负载分担的VRRP应用 16-17
2.5 VRRP的优化 17-18
第三章 基于VRRP的数据中心架构及其可靠性分析 18-20
3.1 拓扑结构设计 18
3.2 可靠性分析 18-20
3.2.1 负裁均衡 19
3.2.2 端口冗余 19
3.2.3 链路冗余 19-20
第四章 高校数据中心建设实例 20-41
4.1 学院存储现状 20-21
4.2 需求分析 21-22
4.3 方案设计 22-24
4.3.1 设计的基本原则 22-23
4.3.2 拓扑结构设计 23-24
4.4 设备选型 24-26
4.4.1 三层核心交换机选型 25
4.4.2 SAN存储设备选型 25-26
4.5 设备配置 26-39
4.5.1 核心交换机VRRP配置 26-35
4.5.2 SAN的配置 35-38
4.5.3 光纤交换祝配置 38-39
4.5.4 服务器配置 39
4.6 数据中心性能指标分析 39-41
4.6.1 系统的高可靠性 39
4.6.2 负载流量均衡 39-40
4.6.3 高泼冗余 40-41
第五章 数据中心的未来发展方向 41-46
5.1 传统数据中心面临的主要问题 41-43
5.2 下一代数据中心展望 43-46
第六章 结语 46-48
参考文献 48-50