绪论
1.1课题研究的环境和现状综述
现今计算机网络技术日新月异的高速进步，给图书馆的发展带来了深刻的影响，越来越多的信息资源由传统的纸质转化为了数字形式，动辄数T的电子资源对于图书馆的信息存储和管理能力提出了新的要求，如何构建一个安全高效的存储平台已成为数字图书馆建设中的重要任务。面对新的挑战，存储技术也由传统的直接连接存储发展到如今的网络连接存储和存储区域网络。下面先简单介绍一下存储系统几种常见的基本形式。直接连接存储（DAS)是指将磁盘阵列等存储设备直接和服务器连接的存储方式。这是一种类似于PC机原理的存储方式，以服务器为中心，因此当服务器异常时会造成数据的不可访问，同时存储容量较小并且当存储容量需要增加时很难扩展。
但是，这种方式结构简单，技术相对成熟，硬件接口标准统一，兼容性好并且成本低，适合于一些小型的图书馆。在数字图书馆发展的初期，很多高校采用的都是这种模式，但从现今数据爆炸性增长的趋势来看，DAS方式已经很难满足大量数据存储的要求。网络连接存储（NAS)是将存储设备直接连接到网络上进行数据和文件共享的存储方式。在NAS中应用服务器对数据的作用只是管理和共享，而不需要转发。NAS支持目前流行的各种协议和Windows、Unix、Linux等多种操作系统，可通过在网络上的任何一台计算机用Web界面对NAS进行远程管理。
由于它是基于以太网连接的，因此其部署简单投入较低，伸缩性也非常自由。但NAS的缺点也是显而易见的。因其基于网络，在带宽有限的情况下如果并发访问数量过多会导致访问延迟，在备份时也会消耗大量的带宽资源。并且由于其采用的是文件级的网络协议，如NFS、CIFS等，不适合数据库应用。一般来说，NAS方式适合于资金不是很充分，并且需求上以文件共享为主的环境中，如Ftp、办公自动化系统等等。存储区域网络（SAN)分为基于光纤通道的FC-SAN和基于IP网络的IP-SAN。其中FC-SAN是指用光纤通道和高性能的光纤交换机组成的高速专用网络将存储设备连接到服务器群的存储方式。其传输速率很高，存储容量巨大、容错能力强并且拥有强大的扩展性。FC-SAN适用于大量数据的传输和实时处理，解决了存储容量和应用服务器处理瓶颈的问题，实现了超高速度的数据存取。但是FC-SAN需要专门建设一个用于数据存储的网络，投资高且难度较大，需要具有一定专业知识的人员管理。目前国外高校已广泛运用SAN技术来构建数组图书馆存储网络系统，形成了高速共享的全球化网络体系。
国内一些211重点大学和资金充裕的院校也采用了这种模式。基于iSCSI技术的IP-SAN。早期的SAN是基于光纤通道技术的，其数据传输快、扩展性好、可靠性高，但是FC-SAN价格昂贵，并且在其中每个应用都是独立的区域，数据在存储介质中模块化，互相之间难以访问，并且管理起来要求较高。后来出现的IP-SAN很好的解决了 FC-SAN中存在的这些问题。IP-SAN中应用了 iSCSI (互联网小型计算机系统接口）技术，用于在TCP/IP上进行数据块传输，可以实现在IP网络上运行SCSI (小型计算机系统接口）协议，使其无需专用的光纤通道就能够在以太网上高速的读写数据。换句话说，IP-SAN用一种更廉价的方式实现了网络集中存储，并且解决了存储容量、传输速度、扩展性、可靠性等问题，具有很高的性价比优势。
在以上这些常见的存储形式中，IP-SAN是当前存储技术的热点。千兆和万兆以太网的出现解决了 IP-SAN传输速率的瓶颈问题，而iSCSI协议的制定为块级数据传输提供了关键的条件。随着信息技术的发展和信息资源的膨胀，传统的DAS或者NAS形式的存储设备在容量和传输速率上已经无法适应现代数字图书馆的要求了。为了解决数字图书馆对存储系统性能和容量R益增长的需求，本文以江西经济管理干部学院新图书馆建设项目为背景，研究IP-SAN技术在数字图书馆建设中的应用，提出了基于iSCSI的IP-SAN存储解决方案。该方案利用图书馆新铺设的千兆以太网络，釆用iSCSI协议进行数据传输，构建一个高速大容量的数据存储，以满足数字图书馆对数据存储业务的新需求。
1.2研究的内容和需要解决的问题
随着计算机和网络技术的高速发展，传统图书馆向数字图书馆转变已是必然的趋势。通过建设一个高效开放的数字信息网络资源体系向用户提供集数字化收藏、网络化传递、系统化服务为一体的实时信息服务是数字图书馆的最终目标。而数字化资源的爆炸性增长，数据存储量的飞速扩张，特别是各种书刊文献和网络信息资源的快速递增，对数字资源的存储容量也提出了很高的要求[3]。对于数字图书馆来说，如何构建合理完善的数据存储系统是一个非常关键的问题。采用先进的网络技术和高效的存储结构，建立适合数字图书馆的数据存储系统是高校图书馆建设的目标之一[4]。
第2章IP-SAN存储技术的基本理论 ...............4
2.1 iSCSI技术理论 ...............4
2.2磁盘阵列技术理论 ...............7
第3章江西经管院数字图书馆建设............... 10
3.1数字图书馆的定义 ...............10
3.2数字图书馆的业务功能 ...............10
3.3江西经管院数字图书馆 ...............11
第4章江西经管院图书馆存储系统的分析和规划 ...............13
4.1项目环境和需求分析 ...............13
4.2 IP-SAN设计规划 ...............15
4.3设备选型 ...............17
第5章IP-SAN在江西经管院图书馆的实现 ...............23
5.1项目实施步骤 ...............23
5.2磁盘阵列安装及配置 ...............23
5.3系统测试 ...............25
结论
为满足图书馆的业务需求和学院长期的发展，在合理控制成本的同时，建设一个适合本馆实际情况的海量数据存储系统并打下数字图书馆的基础架构是笔者的初衷。由于信息技术的不断发展和作者自身的研究条件限制，本论文主要做了如下工作：
1.以江西经济管理干部学院图书馆新馆建设为例，结合具体的需求分析，对数字图书馆存储系统进行设计规划；
2.确定以IP-SAN形式实现数字图书馆存储系统，对该IP-SAN的网络拓扑进行设计；对IP-SAN中的磁盘阵列、交换机、服务器进行分析和选择，结合建设实例中的浪潮AS500N2-M2磁盘阵列的安装和配置，提供一个完整的实施方案。
参考文献
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