按需提供测绘成果的涉密局域网存储服务器搭建的研究

吴荣华 桂新

(江西省基础测绘院 江西南昌 330002)

1 引言

现阶段，测绘成果的数据种类繁多，数据量也越来越庞大。以此同时，一般传统测绘单位的作业模式决定了测绘原始数据利用是集中式大量数据输出。即在任务开始时，原始数据的提供需要在短时间、海量的供给到作业人员的作业电脑中。这个时间是不可预知的，并且不是长期持续的。这就在一定程度上为我们利用老旧机器“重装上阵”提供了可能。下面，笔者通过介绍对本单位的现有网络资源的利用和改造，详细分析通过设计一套完整的数据调用和服务器关联的规则，完成搭建一个按需提供测绘成果的涉密局域网存储服务器集群。

2 现有网络资源情况分析

笔者单位的服务器由2009 年的存储容量只有5TB 的提供测绘成果的涉密局域网存储服务器发展到2019 年存储空间已经达到350TB。并且，正在进行扩容的可行性研究，预计扩容之后能够达到500TB。10 年左右，我单位的测绘成果的涉密局域网存储服务器的存储空间已经扩容到100 倍左右。同时，存储空间的扩大，也带来经费投入的不断增高。在一定程度上，也反映了我们对现有资源的利用情况并不是十分理想。这里需要特别说明的是，笔者长期从事测绘生产管理及测绘资料分发工作，发现这样一个需要注意的问题。经过10 余年的发展，测绘生产部门，特别是一线航测采集、编辑作业人员的作业电脑不断在更新换代。笔者单位航测内业作业主机基本上已经更新过三代了。以我单位为例，主要是2009 年的奔腾CPU 配1GB-2GB DDR2 代内存到2013 年的i5CPU 配4GB-8GB DDR3 代内存，到2017 年i7CPU 配8GB-16GB DDR4 代内存，最新我们还更换了少量的i9CPU 配64GB DDR4 2666 的作业机器。这里我们发现一个基本事实，即作业机器4-5 年就需要更新一代。因而造成了大量的老旧机器的淘汰率过高，循环利用的不够充分。

3 存储服务器的搭建

（1）设计思路

由于这些年测绘技术的不断发展更新，测绘成果的单个文件数据量也越来越庞大。10 年前，单个1米左右分辨率的航空摄影原始航片文件TIFF 格式的数据量基本在100MB 左右；而随着航摄技术的不断更迭，发展到现在0.2 米分辨率的航空摄影原始航片文件TIFF 格式的数据量基本都超过1GB。并且由于分别率的差别，单个文件覆盖的有效测区面积并不等同。从而造成同样的进行航测作业，现在作业部门所需作业原始存储空间基本都在10 年前的10倍以上。为了保证正常的作业生产，我单位的存储服务器一直在增加存储空间，但主要是对容量的扩充，单体主机基本都能够使用。这里以笔者单位一台戴尔存储服务器为例，该存储服务器型号为Power Edge R730 机架式服务器，购置于2009 年，当时同步采购了一台戴尔Power Vault MD3000 作为配套的存储，内置12 个500GB 容量、15K 转速的企业级机械硬盘。2011 年由于存储容量不足，我单位进行扩容时首先是购置同型号企业级硬盘把存储柜15 个硬盘盘位填满，再添置一台戴尔Power Vault MD1000，内置15 个2000GB 容量、10K 转速的企业级机械硬盘。这台存储服务器在笔者单位一直在线工作，时至如今仍旧可以正常提供原始测绘数据供作业部门使用。并不存在一般作业人员参与一线生产工作普遍存在的运行缓慢，难以为继的情况。这里存在这样一个事实，由于存储服务器不需要进行大量的运算工作，因此其自身的配置高低并不是关键，最重要的还是运行稳定，能够连续进行数据供给。鉴于这种情况，我们可以把检测合格的作业机改造成备用存储服务器。

由于近些年的更新换代，我单位存在大量2012年左右配置的图形工作站。当时配置工作站时，主要考虑的是单机作业的性能及长效工作的稳定性。因而即使到现在，这些计算机自身的配置仍旧存在使用的空间，同时这些工作站仍旧能够稳定的运行。笔者通过对几台淘汰的工作站的连续运行的测试，对比生产作业部门调取原始数据时服务器运行的时长，发现如果把这些淘汰的工作站都投入作为数据存储服务器来使用，完全能够满足一线生产作业的实际要求。当然，这里存在一个不可忽视的情况，由于存储服务器是使用的均是服务器构架，能够长时间（1 个月甚至几个月不关机）运行保持在线状态，而我们预计改造的工作站很难保证数月连续在线并保持良好状况。这里就需要我们巧妙构思，在现有的情况下，通过程序控制的方式改变工作站的运行时长，保证其在需要调取数据时能够开机运行，在无数据调取时能够关机休眠。

（2）远程开机

在一线生产作业部门需要使用存储工作站中的原始数据时，能够第一时间开机并作为存储服务器连续供给数据。这里，我们选用一个比较较成熟的方案。第一点，工作站采用正常使用的存储服务器均安装的Windows Server 系统。这里采用Server 系统主要考虑到是单次工作有时需要数天才能关机，使用Server 系统能够保证该机器能够稳定运行。同时，我们采用的FTP 服务器的模式，采用Server 系统也能够最大化的运用系统资源。第二点，一线作业人员需要调取数据时，可以通过对远程的并保持关机状态的存储工作站发送开机命令，远程启动存储工作站。

本文使用的是Magic Packet Utility 1.00.005 版本（Yusn 汉化版）[1]。

1)如图1 所示。在下发作业人员使用前，需要扫描所有需上线工作的图形工作站存储服务器的MAC，该软件也提供了这个功能。

2)如图2 所示，扫描全局域网的所有网卡MAC，软件自动建立列表。

图1 Magic Packet Utility 1.00.005 版本（Yusn 汉化版）

图2 扫描局域网所有主机网卡MAC 界面

3)图3 即是扫描完后的的所有主机地址。完成该步骤后筛选我们需要的所有图形工作站的MAC，并把所有MAC 与所有工作站所存储的数据做一个对照表，方便作业人员根据所需要的数据开启对应的工作站存储。建立好对照表后，即可以启用该工具。

4)如图4 所示，在第二栏填入相应需要启动的主机MAC 远程发包给主机，主机则会自动远程开机。

5)这里需要特别说明的是，由于笔者的所有机器均默认开启了网卡的远程启动功能，因而这一步工作本文没有描述，但一般的，需要检查每台机器的BIOS 设置及Windows 设置，开启该项功能，才能保证远程启动工作的顺利进行。

图3 扫描完成后的主机地址列表

图4 远程启动主机界面

（3）远程关机

原始数据使用完成后，远程的工作站存储不能够长时间在线也没有必要继续保持在线状态。这是由于工作站存储的数据本身也不是经常性会使用的，因而从保护机器稳定性及节能环保的角度考虑，均需要我们在使用完远程数据后选择关闭该远程主机。这里我们采用一个批处理命令就可以了。

首先，我们需要在客户端获得远程主机的访问权。用NET 命令[2]：net use \主机IPipc$“主机账户的密码”/user:”主机用户名（本文实验的机器是Administrator）”，示 例：net use \10.36.92.11ipc$“Ab123456”/user:”Administrator”

然后，在获得主机权限后，使用shutdown 命令远程关机。示例，在60 秒后关闭IP 为10.36.92.11 的主机：shutdown s m\10.36.92.11 t 60 f。

最后，我们把所有需要使用到的工作站主机的IP 及用户名密码等相关信息均记录下来，并把命令提前做好Bat 文件，分发给所有作业人员使用。当作业人员需要关机时，根据作业时开启的主机启用远程关机。图5 是笔者建立好的批处理文件，根据之前建立好的对照表可以选择关闭不需要的主机。

图5 建立好的远程关机文件

4 结束语

通过上文的介绍，我们建立了一个简单而又高效的并且成本低廉的按需提供测绘成果的涉密局域网存储服务器集群。建立这样一个存储服务器集群的新增成本很低。作为一线生产单位，本着节约的原则，我们可以在最大程度上节约有限的资金，把有限的生产资源投入到其他更加需要的地方。但同时，也存在一些不足，比如不能解决开关机的程序整合问题，按照原来设想，应该最后实现客户端使用数据时一键开机，使用完毕一键关机，这还有待于进一步的开发研究。