随着科学技术的信息数量迅猛增加,科技人员要应对各种类型、不同载体的科技信息,图书馆等信息服务部门不仅要收集、整理传统的印刷型文献资源,又且要面对不断增长的数字化资源,使读者既能获取传统的图书与期刊,也能利用电子出版物、全文数据库和网络信息资源。本文回顾了中国医科大学图书馆在数据库利用、网络存储系统的应用与建设状况,介绍了中国医科大学图书馆在存储系统建设中的解决方案,以期与同行交流。
发展历程
单机应用阶段
上世纪80年代末,科技文献检索系统出现并在图书馆中应用,中国医科大学图书馆于1988年通过加拿大McGill University合作引进MEDLINE光盘数据库,开始为校内外读者提供文献检索服务。当时使用的是以8086为CPU的微型计算机单机操作,只能不停地更换光盘查询文献。
光盘塔应用阶段
到上世纪90年代中期,由于数据库不断增加、光盘数量的增长,迫切需要能够同时检索多个光盘文献,出现了将多个光盘驱动器组合形成光盘塔的驱动设备,通过连接的服务器为用户提供服务,解决了同时检索多个光盘数据库的难题。图书馆则开始建设自己的局域网络,通过网络系统和由光盘塔组成的检索体系为用户提供文献检索服务。图书馆局域网采用以太网架构,以个人微机为服务器,网络操作系统采用Novell Netware,远程用户可通过拨号访问。这时的文献检索服务仅仅通过光盘驱动设备检索光盘实施,并没有可利用的存储设备。
存储系统初步应用阶段
本世纪初,由于大量全文数据库的增加以及图书馆购置的检索型数据库增加,如Science Citation Index(SCI)、《中国生物医学文献数据库(CBMDISC)》、《中国学术期刊(CNKI)》等,图书馆不得不寻求更好的文献存储与检索方式力求为读者提供更快捷的服务;同时大容量硬盘存储设备已经逐渐成熟并已经广泛利用,因此图书馆开始采集存储设备并建立相应的存储系统。
2003年图书馆建立了初具SAN架构模式的存储系统。其基本网络拓扑结构如图2所示,也就是由多台服务器和多台存储设备构成了一个网络,只是这个网络用的是光纤协议,当时我们购买了光纤磁盘阵列2台/2TB 的存储,加上我们原来的磁盘阵列2TB的存储,一共是6TB,分别分给六台服务器使用。
存储系统主要用于图书馆的视频VOD点播,图书馆集成管理系统应用,以及用于CNKI期刊、论文全文数据库、万方医药信息系统、维普中文科技期刊数据库、超星数字图书馆、电子阅览室管理系统、CBM、SCI等检索软件,还有一些其他的中外文数据库的应用。
系统主要特点:
第一,多台服务器和多台存储设备构成了一个网络,几台服务器通过一台光纤交换机与存储设备相连接,从而形成了一个初具规模的SAN存储区域网络架构;
第二,系统在执行数据存储操作时,通过配置相应的存储管理软件,可以直接存储、共享、备份数据,释放了传统存储方式对LAN资源的占用,而且易于集成,并可扩展,能改善数据可用性及网络性能;
完整的SAN架构光纤存储系统
在2003年的基础上,图书馆于2005年又采集了部分设备,包括光纤交换机、磁盘阵列光纤接口卡、服务器等,形成较为完善的存储系统,采用的是双链路冗余的光纤SAN架构。由7台服务器、3台光纤存储设备、2台的3200光纤交换机、13块光纤通道卡连接而成。每台服务器配置两块光纤通道卡,每块光纤通道卡分别连接到互为冗余的 SAN 光纤通道交换机上。同样的,每台磁盘阵列设备也通两条光纤通道连接到SAN 光纤通道交换机上。
系统主要特点:在SAN环境下,每台主机都可以直接访问备份设备。 系统在执行数据存储操作时,通过配置相应的存储管理软件,可以直接通过SAN存储、共享、备份数据,释放了传统存储方式对LAN资源的占用。这样做的好处是:保证了每条链路的畅通,没有单点故障。如果一台交换机或磁盘阵列出现故障,服务器就会通过另外一条链路连结到交换机和磁盘阵列,保证了图书馆网络的安全运行,最大限度的提高了数据的可用性。2006年我们又增加了4TB容量的存储设备,采用的是直链方式,主要用于一些重要的图书数据、流通数据和读者数据的备份,防止数据丢失。
经验体会
经过若干年存储系统的应用和建设,我们有一些体会,与同行们交流。
选择合适的网络存储系统
由于DAS、NAS、SAN各有特点,适应不同的存储要求。选择什么样的存储系统主要依赖于数据信息量、校园网以及图书馆局域网的性能和用户数量等;DAS与NAS相对低廉、容易实施但受服务器和网络状态影响大;SAN最好但价格昂贵,因此在系统建设时要充分考虑需求、设备、网络以及用户等因素,在详细调研的基础上实施。我们在建设SAN系统前也经历了一段存储硬盘与光盘塔共同使用的摸索阶段;
选择售后服务完善的系统集成商
在存储系统建设时,图书馆技术人员由于刚刚接触存储设备和管理系统,尽管他们也努力学习这些新知识,但由于没有实际工作经验,因此其技术水平不如系统集成商。我们在建设存储系统时经常需要集成商提供的技术服务,系统集成商的售后服务能力和水平有时要远比存储设备本身重要的多,在选择系统集成商和设备提供商时一定要求在本地有售后服务部门。
存储系统要统一规划,分步实施
比较大的存储系统在规划时要综合考虑现状和将来的发展需要,逐渐扩展。由于信息的急剧膨胀和多媒体应用的不断深入,数字化图书馆的容量需求激增,因此,数字化图书馆的SAN存储网络设计的首要考虑就是扩展能力。
SAN存储架构在这方面有着显著的优势,它通过高速光纤通道(目前FC的单向速率为200 MB/s)连接,提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换,设备访问的网络拥塞处理也交由高速交换机处理,使得连接设备的增多几乎不影响各个设备的访问速度。如果以后我们的存储需求增加,还可以在现有存储设备基础上扩展光纤接口的硬盘,保证了存储系统的扩展升级能力,这对于图书馆的网络存储建设是非常重要的。
作者单位为中国医科大学图书馆
来源:《中国教育网络》杂志
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