网络存储技术的应用及课程设置思考

黄金国

网络存储技术的应用及课程设置思考

黄金国

传统的数据存储技术已经不能适应某些行业和企业对于庞大数据存储和管理的需求，网络存储技术有利于数据的集中统一管理。大学计算机专业应该设置“网络存储技术”课程，培养网络存储方面的专业人才。就“网络存储技术”课程的性质、内容、教学方式等提出了初步设想。

计算机专业教学；课程设置；网络存储技术

当前，计算机信息和网络技术飞速发展，企业对于数据的存储需求呈现倍增趋势，传统的存储方法已经不能适应新型的数据密集型应用、网络化的企业应用需要，有关数据集中管理、数据安全性、灵活性和数据高可用性等方面的网络存储技术建设显得特别重要。在这样一个由数据联机存储阶段向网络存储阶段变革的时代，社会需要大量网络存储方面的专业人才。我国的计算机专业教学仅简单涉及传统的联机数据存储方法，还没有一门课程涵盖现代网络存储技术，这是和社会发展需求脱节的表现。事实上，当前很多行业比如说银行业、电信业和信息服务业等，都需要网络存储技术来帮助其存储和管理庞大的核心数据资源，而大学计算机专业课程中却没有该项课程设置。为了填补这样的空缺，深圳大学计算机系于2006年开始尝试开设网络存储技术课程，至2008年已基本形成该课程的教学模式。

一、网络存储技术使用现状

目前，我国专业的网络存储技术包含了直接附加存储（DAS）、网络附加存储（NAS）、存储区域网（SAN）以及iSCSI几种。

直接附加存储（DAS），又称以服务器为中心的存储体系，它是指通过一个外接的SCSI接口，将存储设备直接连到一台服务器上使用，总的配置简单，成本低，且使用起来几乎相当于本机硬盘。但是这种存储方案也有不足之处，比如服务器一旦发生问题，系统就容易瘫痪，使数据不可以访问。如果服务器较多，存储空间就不容易进行动态分配。服务器设备分散，管理不方便，也可能造成资源浪费。此外，该存储方案的数据备份操作比较复杂，不太容易完成。

网络附加存储 （NAS），是可以直接连到TCP/IP网络上来存取管理数据，并为异构平台提供统一的存储系统的带有瘦服务器或网络文件服务器的存储设备。它的优点在于对硬件和软件设备的要求不高，甚至可以使用免费的LINUX解决方案。系统的安装较为简便，整体开销较小。但是这种方案也存在一些问题，比如存储数据通常是通过普通数据网络传输的，因此存储数据的保密性和安全性较差，还容易受到其他网络数据传输的影响，其他的数据流量较大时整个系统性能会受到严重影响。此外，该方案不能直接访问物理数据块，而只能以文件形式访问，在某些情况下会严重影响系统的效率。

存储区域网（SAN），这是独立于TCP/IP网络之外，专门为存储而设计和建立起来的一个新兴的专用网络存储方式，具有广阔的发展前景。目前区域网的传输数率为2Gb/S到4Gb/S，且独立于数据网络之外，存取速度非常快。可以说，它是几种专业存储方案中最为有优势的一种方案，其扩展性很强，存储空间的加大或者服务器存储空间的加大都是非常方便的，还可以方便高效地对数据进行集中备份。但它的使用成本较高，不是一般企业能够接受的。它需要单独建立光纤网络，异地扩展也不是很容易的事情。

iSCSI，是为了节省存储成本，使用普通数据网传输SCSI数据，但功能却能达到和专门的存储区域网相类似的效果，而建立起来的一种存储技术，其系统的灵活性大大提高。我国的千兆网大量普及，万兆网逐渐进入主流，该技术也获得了空前的发展和使用。当然，它也有缺陷，比如由于它是新兴技术，使用者使用起来困难较大，对于直接管理者的技术水平要求甚高。此外，该存储技术的成本开销大大增加，存取的速度也容易受到网络运行状况的影响。

网络存储技术已经经历了好几年的发展，并且仍然在不断地推陈出新。DAS存储技术已基本退出江湖，目前用户使用最多的是NAS、SAN存储技术。对于那些经济实力不足，有传统以太网络且急需扩充存储空间的用户来说，选择使用NAS方案无疑是不错的选择。拥有强大经济后盾，对网络性能要求较高的用户，则可以选择SAN方案。当然，不是说这两种方案必须独立使用，事实上，NAS与SAN的混合使用，更能优化企业的存储性能，提高存储效率，保障数据安全。据调查，我国目前很多行业和企业用户，仍未使用网络存储技术或设备。原因在于有些企业的数据规模不够大，投入的资金也不充足。传统的直存式数据库如何实现向网络存储数据库的平稳过渡，也是一个重要的影响因素，一旦过渡出现问题，后果将会很严重。现在的企业其数据已然成为自身正常运行的核心部分，没有哪个企业敢在转换技术不成熟的条件下进行过渡。

二、关于网络存储技术课程的设置

网络存储技术需求量大，它具有很多传统存储技术无可比拟的现实优势，但我国目前这方面的专业人才严重匮乏。深圳大学于2006年首次开设网络存储技术课程，经过几年的摸索和实践，已经形成了较为完善的教学体系可供借鉴。

（一）课程性质定位

该课程的专业性和实用性较强。在先修计算机基本课程的前提之下，结合计算机专业目前课程已经较多的状况，可把该课程定位为“专业选修”课程，主要面向计算机专业高年级学生开设。

（二）课程教学目标

结合高年级学生的实际情况以及社会需求，我们认为，学生要通过本课程的学习，能够掌握存储系统的基本原理，熟悉存储系统的结构、技术、管理方法和发展前景等，能够较为全面地了解当今社会主流的网络存储技术和存储解决方案。

（三）教学内容编排

网络存储技术涉及的知识面非常广，既有硬件知识和软件知识，还有通信协议和系统架构及发展趋势等，还包括不同厂家网络存储产品的实际操作和使用方法等。面对这样一个复杂的教学内容来说，必须充分考虑到实际情况，不能盲目的不切实际的想要把所有知识都涵盖到，而要科学合理地选取和组织最核心的教学内容。具体来说，该课程的教学可包括信息管理系统概论、存储系统架构、网络存储系统、网络存储系统的应用以及数据中心的监控和管理等五个方面的内容。

（四）教学方式选择

网络存储技术具有较强的专业性、应用性和前瞻性，涉及的知识面较宽，传统的“填鸭式”教学方式显然不是合适的教学方式。可以尝试使用“产学研”三者有机结合的教学模式，为该课程的教学目标实现创造可靠的实现条件。具体来说，首先要尽量发挥公司的优势，邀请公司熟悉存储技术的专家来做讲座，为学生创造互动的学习环境。然后，邀请公司的资深专家来辅助教师上课，采取“主讲教师＋课程组”的教学模式来推进教学活动的顺利开展。其中，课程组的主要任务是提供最前沿的资讯和协助教师进行实验教学。最后，由于该课程的实践性较强，必须帮助和引导学生能够使用网络平台进行自主钻研学习。

（五）课程学时分配

由于该课程不适宜当作主修课或者公选课，因此其学时分配方面要尽量合理。可以尝试安排中等的教学学时，其中三分之二为理论知识教学，三分之一为实验教学环节。

（六）成绩评价体系

由于该课程是新兴事物，没有太多可借鉴的教学经验，可尝试改变传统较为单一的评价模式。通过多元化的评价方式，使该课程的评价体系更为科学实用。比如说，可以基于“平时成绩＋核心能力”两个方面的评价因素，使用多种平行的评价方式。其中，核心能力可以通过参加专业认证考试，参与教学过程中某一专题的研究或采用传统的期末考试方式，来进行灵活的评价。

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G642.0

A

1673-1999（2011）15-0192-02

黄金国（1976-），男，江苏泰兴人，硕士，江苏城市职业学院（江苏南京210017）讲师，研究方向为计算机软件开发及网络编程。

2011-04-30