网络基础设施

　　山东大学校园网是涉及两地7校园，包括东区新校区、东区老校区、西校区、南校区、南新区、软件学院和威海分校的复杂的大型校园网络。

　　校园网网络核心由两台万兆交换机作为交换中心，采用两个企业级路由器作为学校路由边界，通过交换机与路由器构成的核心提供双链路连到各个校区，达到备份和提高传输性能的目的。各个校区又把学生和办公教学做成两个网，分别连到这个核心上。其中，南新区和西校区的双链路是一个千兆一个万兆的链路，其他的校区是双千兆的链路，到软件学院是单千兆，数据中心单独接到核心上。这样就形成了目前以万兆核心交换为核心的网络架构，出口千兆到CERNET。到了各个校区，每个校区均又有核心交换，有的是万兆，有的是千兆，千兆到楼宇，包括办公、教学、学生宿舍和产业。校园网自有光纤总长度超过130公里，学校规划建设计算机网络信息点5万多个，包括教学的、办公的、产业的学生宿舍、教职员工宿舍，实现光纤到楼、楼宇布线到房间100%。在这样一个基础设施上总体形成的是高性能的传输网络。

　　服务与应用刺激存储需求

　　网络中心对这个基础网络划分了层次，在传输网络上构筑了专用网络，为学校不同系统和部门提供专网服务。如医院业务的专网，职工和学生看病可以跨校区，学校通过这个专网统一管理医疗业务。又如视频监控专网，学校所有的配电室通过这个专用网络进行监控。再比如，学校公安处在学校各个敏感角落都部署了摄像头，摄像头把信号传到监控室，再汇聚到东校区的总监控室实现管理。再有，为移动的或校外的用户提供VPDN服务等。

　　以上提到的各专网服务是各校区的部门来提供的，网络中心提供的是计算资源。目前典型的应用是电子邮件应用。学校原则上为每一个在校学生和教职员工提供一个信箱服务，在提供服务的同时，每个用户都可获得约30～50MB的网络存储。在这个存储空间中，可以设定一个文件是否给别人共享，也可以解决移动办公的问题，受到了用户的欢迎。由于在校师生有5万多人，信箱和网络存储空间的应用对网络存储提出了很大需求。

　　第三是虚拟主机的服务。山大通过虚拟主机的形式对学校提供网站服务，不需各部门在建设网站时再购置服务器等设备和建立机房，也不提倡主机托管。通过网络中心提供的服务器来提供计算和存储的资源。目前山大的虚拟主机用户接近200个，也就是说接近200个网站在这个系统上运行。存储空间近2T。网络中心提供主页存储空间后，开放FTP的应用用于各虚拟主机用户的资源管理和主页维护。虚拟主机服务对存储也有很迫切的需求。

　　学校还提供在线课程教学平台，上面有很多精品课程应用。

　　另外，综合教务系统是比较关键的应用。这个系统解决了学校的教务管理问题，需要存储本科生、研究生学籍档案、教学计划、课程安排、选课信息等。系统面向两大类用户，一是学生，学生在系统上选课，再一就是教务处和院部教务员成绩录入、管理和排课。课程计划的数据是很重要和敏感的，选课时间又集中，对系统的存储和计算两方面要求都很高，对系统的承受力是一个很大的考验。

　　VOD系统需要保存大量的视频资源；校园视频监控系统基础设施已经完成，如何发挥这个系统的重要作用已经提到了议事日程。高性能计算中心、图书馆等许多单位还拥有大量的计算资源，也需要高容量的存储系统。

　　山大网络中心应用系统基础设施包括：服务器集群与服务器系统53台套，网站超过200个，网站信息量超过1200GB。

　　主要应用服务器包括：

　　电子邮件服务器：两台DELL1750邮件服务器，一台DELL1750邮件网关服务器，使用DELL S220存储柜。

　　虚拟主机服务器：一台DELL2400服务器，一台DELL2650服务器。

　　VOD服务器：一台DELL2550服务器，一台DELL2650服务器，一台DELL2400服务器。

　　在线教育服务器：一台DELL1750服务器，DELL S220存储柜一套。

　　提供在线课程教学。一套网络教育平台，提供许多精品课件。

　　综合教务系统：SUN4900一套，SUN4800一套，SUN 420四台，SUND100存储柜2套，SUN6130存储系统一套，SUN6920存储系统一套。

　　DNS服务器：一台SUN Ultra10，一台SUN450。

　　Web集群系统：浪潮天梭20000集群EMC CX300存储系统一套。

　　CAMPS：浪潮NF420一台。

　　网络存储解决方案

　　山大目前的网络存储解决方案包括：机内直接存储、DAS存储、NAS存储和FC SAN存储等。机内系统、磁盘阵列等方案都已比较成熟，但各存储应用基本上都是分散的，实际上FC SAN的存储到目前尚未发挥最好的应用。

　　FC SAN的构成如下：两台32口的光纤交换机构成SAN储域网；主存储设备选用SUN StorEdge 6920磁盘阵列；备份存储采用SE3511 SATA存储，采取基于磁盘的数据备份方案；服务器上安装1块或2块HBA卡。

　　当时的方案设计是为了解决存储和备份的问题。目前的情况是，原有教务系统用的直接磁盘阵列，现在要上的FC SAN也要利用原有阵列，则光通道交换机直接连在中高档磁盘阵列上，使得原有磁盘阵列作为现有的存储备份，同时承担了直接磁盘阵列的应用，教务系统的计算服务器并没有连到数据网上。

　　那么，为什么存储应用没有搞起来？原因是面临着令人头疼的系统切换问题。要装HBA卡，则关键应用系统要停，而有的关键应用系统是不能停的，因此尚未找到合适的切换时机。

　　另外，网络应用环境复杂，每种应用都有大量的数据存在，使得当前的存储方式也存在以下一些问题。

　　随着应用的不断增加数据量也在成倍增长，随之而来的是存储容量问题。

　　随着用户数量的增加，应用服务器的性能将成为瓶颈。

　　目前存储系统未考虑容灾备份，未考虑如何利用现有网络传输的基础设施实现异地、远程备份等容灾问题。

　　大量的学生档案信息没有很好的保护措施，硬盘或服务器一旦出现故障，生产将停顿。

　　一旦发生火灾，地震等自然灾害，数据丢失损失不可估计

　　多个校区间资源和信息如何共享，如何合理调配，分散的存储资源怎样能得到充分有效的利用和监管等问题尚需深入探讨。

　　校区的监控数据分散，多个重要区域无法同时监控，查找信息费时费力。

　　解决问题需统筹规划

　　为了解决信息孤岛，要充分整合调配有限的资源，进行合理的分配。

　　数据在成倍增长，但是处理性能无需提高，需要独立扩展数据存储空间。

　　用户数量增加，但是系统空间无需增长，需要处理性能可独立扩展。

　　生产系统由于硬盘、服务器或者网络问题会造成停顿，最好能够及时切换，保证生产的连续性。

　　大量的档案信息没有充分的保护措施，需要进行容灾备份，并且在需要的时候能够快速检索。

　　太多的应用服务，需要能够进行统一管理。

　　已经有太多的管理成本支出，最好能够使用已有的技术，无需再进行特殊的技能培训。

　　多个校区间的资源需要共享，需要合理调配有限的存储资源，避免空闲资源的浪费。

　　校区的监控数据要集中管理，有力保证校区各方面的安全。

　　资金有限，需要能够按需进行性能或容量的扩展。

　　网络中心考虑也许要选择IP存储来解决目前的一些存储问题，整合分散的存储资源、实现远程冗灾备份和安全监控。

　　可以选择在集中化的信息系统中保留原有的DAS设备和FC存储。DAS设备和FC存储中的存储资源与IP的存储资源统一管理，并支持数据在异构存储设备之间的迁移、复制。数据迁移在后台进行，不影响当前应用，大幅缩减停机时间。服务器可利用“普通网卡＋iSCSI Initiator驱动”来连接IP SAN系统，避免硬件安装带来的服务器停机。使用某些专业技术可以保证在对已有数据的存储资源进行虚拟化管理的同时，数据的完整性不会被破坏。

　　来源：《中国教育网络》