基于SMI睸的网络存储管理系统的设计

赵铁成

摘要：随着网络数据规模的不断扩大，各类企业对网络存储系统管理水平的要求也逐渐提高，传统模式中采用的SAN/IP方式已经不足以满足当前的数据存储需求，必须加以改进，以提高处理效率，同时也必须解决多类型设备间的兼容性问题。本文提出以SMIS规范为基础，结合CIM/WBEM来设计新型的网络存储管理系统架构，有效的提高了网络存储管理系统的标准化与规范化，保障了系统处理性能，具有一定的经济价值和参考意义。

关键词：存储网络；SMIS；CIM；实时管理

1 绪论

近年来，网络用户的数量急剧增长，数据通信规模也不断增大。在这一趋势下，数据存储的网络化与分散化特征愈发明显，由此可导致了云技术的大规模应用，极大的提高了网络存储空间的利用效率，但在这一过程中，也暴露出了诸多的问题。首先，数据规模的增大势必会带来处理时延的上升，这显然会对用户的体验度造成一定的负面影响，同时也对数据服务水平提出了更高的要求；其次，大规模数据存储需求也导致了大量存储设备的投入使用，这些设备的异构性问题也使得设备管理工作难度大幅度增加，尤其在针对不同的访问控制策略、操作指令和数据格式等方面花费的代价过高，影响了系统的性价比；其三是软硬件系统存在兼容性较差的情况，由于使用云技术的出发点之一就是充分利用现有网络资源，将处于不同地区的大量存储设备统合起来形成有机整体，为用户提供更充足的存儲空间，而实现这一目标的前提就是必须解决当前大量不同厂商推出的硬件设备间的兼容性问题；最后，当网络存储系统融合的设备数量不断增加时，也必须考虑到一旦发生故障，需要迅速定位故障点，抓取异常信息并及时启动对应的解决方案这一问题，保障网络存储系统的正常运行。

SMIS提供了统一的接口标准，为多台设备的的联立起到了良好的规范化作用，也显著的提高了设备间的兼容性能。本文以SMIS标准为基础，并结合CIM/WBEM框架，设计了实用型的网络存储管理系统，有效的加强了存储系统的监控质量，节约了大量的维护工作。

2 SMIS规范结构特点分析

SMIS规范很好的解决的类型相异设备间的兼容问题。该技术率先规范了不同的系统和设备间通信应当遵循的一系列标准，例如数据包首部各字段的长度及意义，数据访问控制策略和数据传输的同步方法等，所有采用此技术的客户端都可以通过互联网平台从SMIS服务器处得到基于XML和消息机制的接口，并利用该接口来发现、识别和监控SAN中的各种资源。由于在上层统一了通信协议和数据处理方式，因此无论底层硬件和系统的差异幅度有多大，在数据达到高层后，其处理的对象和方法均是相同的，这就实现了设备的无差别通信，而不必像在SAN技术当中那样，必须解决所有设备的异构性后才能完成传输。虽然在采用SMIS后，高层必须花费较以往更多的资源来实现标准化，但这种代价与解决大量设备的兼容性问题相比较，是完全值得付出的，这也使得网络存储系统的构建更具自由度。

3 系统结构设计

3.1 系统层次结构设计

网络存储管理系统可对大量网络存储设备进行综合管理，同时能够对设备群众出现的异常信息进行及时的定位于分析，完成这一目标的前提就是对设备的信息进行实时化的监控与采集，并将相关的指令及时送达执行点，在完成操作后，还需要将反馈的信息传回控制点，作为下一轮调整的依据；其次应充分考虑到多设备同时管理时的复杂度问题，应基于高效的远程控制策略，来实现网络中多站点统一的管理和协调，并执行可靠的负载均衡机制，以减缓局部网络的通信压力和存储压力；在操作流程方面，系统还应提供完整、可靠、操作简单、界面友好的各项管理工具，以减低用户的使用门槛，让用户可以轻松的完成存储管理工作；最后，考虑到设备故障对数据服务带来的严重影响，应当尽快的实现对故障的排查、定位于解决，设定针对不同情况的预定方案，并通过自动分析与查找，智能化的选择对应的解决方法。

3.2 CIM Client与CIM Server的通信模型设计

在针对不同存储系统进行管理时，采用/proc文件系统来获取相关信息，此系统系虚拟文件系统，其生成的信息将临时驻留来缓存中，使用完毕即释放，有效的节约了内存的占用率，同时又可靠的完成了内核与用户程序间的信息通信任务，在本系统中，采用此方式对provider接口进行相关的配置。对于CIM Client而言，其主要的工作就是向服务器端提交CIM Operation请求，服务器在接受其请求，并根据其提出的数据处理需求完成相关业务后，将结果封装于响应报文内反向发送回客户端，如上文所述，这一过程是通过CIM provider程序完成的，相关的客户端至服务器端的通信流程如下图所示。

CIM ClientServer通信模型图

4 总结

网络存储管理系统正处于快速推广期，各种相关技术不断涌现，本文提出的管理系统为用户数据的网络化提供了良好的技术保障。该领域未来的发展将集中在通过人工智能技术来提高数据分析与处理效率，以满足日益增长的用户需求。

参考文献：

[1]陈海军.浅论MES系统监控技术[J].信息系统工程，2015，12（36）：4450.

[2]周美佳.基于开放网络协议的监控技术[J].上海船舶运输科学研究所学报，2014，9（14）：7681.