基于爱数产品的Windows下IPSAN实验综述报告

谢奇爱

摘要：SAN实验为存储课程中一个重要的实验。为解决网络工程专业在实践教学中，网络存储设备不足的问题，利用现有的软硬件资源，结合爱数产品，完成了符合学校教学环境的IP SAN实验项目的设计和实现。文章分别阐述了IP SAN实验原理、实验目的、实验背景、实验内容和实验总结，将抽象的理论知识融入项目中去，加深了学生对SAN等相关理论知识的理解，实现SAN存储业务配置，有效提高了学生的工程实践能力。

关键词：实践教学;AnyStorage;IP SAN

中图分类号： TP39        文献标识码：B

文章编号：1009-3044（2020）16-0155-04

Abstract： SAN experiment is an important experiment in the storage course. In order to solve the problem of insufficient network storage devices in the practical teaching of network engineering specialty， the design and implementation of IP SAN experiment project in line with the teaching environment of the school is completed by using the existing software and hardware resources and combining with the products of AI Shu. This paper describes the principle， purpose， background， content and summary of IP SAN experiment respectively， integrates abstract theoretical knowledge into the project， deepens students' understanding of San and other related theoretical knowledge， realizes SAN storage business configuration， and effectively improves students' engineering practice ability.

Key words： practical teaching; anystorage; IP SAN

1引言

云計算的出现、虚拟化的广泛应用，并伴随数据量快速膨胀，以及数据类型与来源的多样化，我们已经从信息技术时代正逐步走向数据技术时代。存储业也进入了一个存储技术更新极为活跃的黄金发展时期，正在发生着革命性的变化，经历着早期的联机存储技术、网络存储、当前新兴的云计算与云存储等三个不同的阶段。如何安全、可靠、高效、完整地使用和保存宝贵的数据资料已成为当务之急。

然而，纵观全国各高校计算机高等教育课程设置，对于这样一个信息技术的重要领域，却不难发现仍未开设专门的网络存储技术课程的学校还是有很多，有的是开设了存储相关课程，却存在重理论轻实验、内容分散、课程设置不合理等许多问题。而且，市场上存储领域的文献资料，要么是重理论研究的科研界所关注的存储原理研究和技术探索，要么为重实践的产品界所侧重的技术开发文档和产品功能介绍。国内外都缺乏对于大数据存储领域从“技术研究和产品开发”两个方面来介绍存储系统的教材，做为工程实训的实验指导书就更是缺乏了。另外，调研发现各高校的存储设备大多集中在数据中心，学生往往可望而不可及。在数据存储课程教学过程中，由于数据存储设备价格居高不下，缺少存储设备导致实验无法展开。就算有的有存储设备，但基本上都是开设一些软实验，实验项目覆盖率也不全;同时还存在并发等问题，导致了实验项目开设率偏低。

课题组通过《数据安全与存储》课程在实践教学中SAN实验项目的设计，将现有的爱数产品AnyStorage与SAN存储技术的结合，解决了存储实践教学的瓶颈问题——如何利用有限的硬件资源，搭建SAN实验环境，从实际项目入手，将抽象的理论知识融入项目中去，加深学生对SAN等相关理论知识的理解，实现SAN存储业务配置，从而合理地分析网络存储架构，最终指导学生优化设计SAN存储方案。

2实验原理

SAN即存储区域网络的简称，是作为应用最为广泛的网络存储主流技术。SAN由连接设备（如光纤交换、机路由器和Hub）、通信协议（如IP和SCSI）、接口（如SCSI、FC）3个部分组成。这3个部分再加上存储设备和服务器就构成了一个SAN存储系统。它不仅能为网络上的应用提供快速、丰富、简便的存储资源，还能对网上的存储资源实施集中统一的管理，SAN提供了一个灵活的、高性能的和高扩展性的存储网络环境，它可以更加有效地传输海量的数据块，一度成为理想的存储管理和应用模式。SAN存储系统通过采用块虚拟化技术对硬盘进行管理，能够合理调优配置存储资源，为应用服务器提供可靠、有效存储空间，并用户的读写请求做出快速响应。

3实验项目设计

3.1实验目的

通过该实验项目的完成了解SAN的基本工作过程。能根据存储建设需求，熟练运用数据存储相关技术点，搭建网络存储系统架构，创建存储池和虚拟卷，掌握Windows下IPSAN或FCSAN的使用方式，创建目标组和主机组，在主机侧发现并使用存储资源，满足不同的存储需求，掌握数据存储方案基本设计以及存储系统架构等工程技术能力。

3.2案例背景及分析

某财政信息系统需要数据集中存储、集中备份和容灾保护。具体需求如下：

统一存储： 要求设计统一存储管理方案。随着数据的增长，将原有的所有应用系统分散存储在各自的内置硬盘或独立的磁盘阵列中的数据实施统一存储管理，数据做到统一规划、分配、管理和性能调优，减少管理成本和存储成本。

备份归档： 为减少数据备份压力，要求设计本地备份数据策略以及基于策略的可管理的自动数据归档策略。解决现有应用无法满足要求。即现有系统备份数据的恢复时间太长，无法即时恢复;数据备份时间窗口较长，影响数据库应用。

容灾保护方案设计： 本地需要双存储进行数据保护，将IP-SAN运用于数据容灾系统，可以带来存储和容灾两方面的优势，实现同城不同机房的数据同步和实现异地数据容灾保护，提高应用的连续性和可用性。

3.3实验拓扑及实验地址规划

本实验项目设计使用4台NS1200存储服务器的第一个千兆网口通过千兆交

换机连接到实验网络中，同时承载着存储设备的管理网数据及iSCSI业务数据。前端业务主机为一台IBM System x3850 x5机架式服务器，该服务器部署一整套VMware vSphere 6.0环境，并且提供4个FC口，通过光纤分别直连到4台存储服务器的第一个FC口。

3.4实验内容

在爱数产品AnyStorage进行操作，配置存储池和虚拟卷，修改相关的参数，创建目标组和主机组，windows主机侧发现并使用。

3.4.1 登录设备

双击桌面AnyStorage图标，在设备列表中双击本组操作的设备，若设备列表为空，参考设备信息手动添加，如图4。

3.4.2创建存储池

左【功能列表】栏中打开【存储资源池】，选中【存储池】，选择【创建】输入存储池名称，选择RAID级别，使用的磁盘和RAID组个数（要选择多块物理磁盘，按住Ctrl键并同时点击鼠标选择磁盘即可），针对不同的RAID组所选的盘请提前规划，如图5。

3.4.3创建虚拟卷

创建虚拟卷，如图6。

3.4.4发起连接

返回win桌面，使用Win+R快捷键调用运行功能，在运行中输入iscsicpl，输入存储的业务ip，点击快速连接，如图7。

3.4.5创建主机、主机组

点击配置查看自己的iqn号，用于在AnyStorage上创建主机组。在AnyStorage左【功能列表】栏中打开【SAN服务】，点击【映射管理】，点击【创建主机组】创建自定义命名的主机组，点击【主机组】，选择自定义命名的主机组，右击创建主机，并勾选自己电脑的iqn号作为启动器，如图8、9。

3.4.6创建目标组

企业环境需要创建目标组，但考虑学校环境多组使用同一臺存储设备，目标组已创建好（目标组名为ipsanstorageX）。

3.4.7创建映射

创建映射，选择需要映射的卷名，自定义LUN ID（勿重复），选中第六步创建的主机组和第七步的目标组，如图10。

3.4.8扫描磁盘并查看磁盘

右击桌面计算机图标，选择【管理】，在【计算机管理】栏中选择【存储】，右击【磁盘管理】，重新扫描磁盘，如图11。

发现新增了1个T的容量，为我们存储上面的创建虚拟卷，针对磁盘3，创建文件系统即可使用。

4实验总结

SAN实验为存储课程中一个重要的实验，如何利用现有的软硬件资源，结合爱数产品，设计出符合学校教学环境的SAN实验项目是本实验实现的重点。通过本实验的实施，学生掌握了IP SAN的使用方式，并熟悉Windows系统下IP SAN的配置。将抽象的理论知识融入项目中去，加深学生对SAN等相关理论知识的理解，实现SAN存储业务配置。同时培养学生运用所学的综合知识分析、解决实际工程问题的能力，独立完成网络信息系统中网络存储系统的设计和构建方案，并能进行有效管理。

参考文献：

[1] 王盛邦，尹冬生.数据存储技术课程创新实验探索[J].实验室研究与探索，2011，30（2）：55-58，120.

[2] 杨彦.NAS和SAN存储方案的比较研究[J].现代商贸工业，2010，22（11）：300-301.

[3] 彭玲玲.虚拟存储技术在高校教学中的应用[J].中国教育技术装备，2010（15）：92-94.

[4] 陈广旭，郭延红.IP-SAN存储技术的特点及应用[J].电脑知识与技术，2010，6（5）：1217-1218.

[5] 李艳，聂瑞华，袁伟云.构建基于SAN的高性能存储网络[J].现代计算机（专业版），2009（8）：5-6，30.

[6] 李福林.利用IP SAN建设校园统一数据存储平台[J].情报探索，2009（8）：71-73.

[7] 李健，谭爱平，黄晗文，等.网络存储技术综述[J].电信快报，2009（8）：35-38.

[8] 赵文辉.网络存储技术[M].北京：清华大学出版社，2005.

[9] TomClark.IP SAN权威指南[M]. 北京：中国电力出版社，2003

[10] MarcFarley.SAN存储区域网络[M]. 北京：机械工业出版社，2002.

【通联编辑：唐一东】