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浅析网络存储在图书馆数字化建设中的应用
王振锟
（海军航空兵学院图书馆 辽宁葫芦岛）
关键词：iSCSI，网络存储，数字化建设
摘要：在信息资源建设不在受限于服务器性能的今天，数据存储空间成为了部分中小图书馆数字资源发展的制约。网络存储的使用，能够很好的解决存储中间的不足。本文通过对iSCSI协议的浅析，结合网络存储的实际使用，论诉了网络存储可在数字图书馆建设中发挥的作用。
大数据已经渗透到我们生活的方方面面，纸质图书目前还无法被完全取代，但数字化资源正大面积渗透入人们的生活。数字资源以他高效的检索优势正成为人们生活、学习中最不可或缺的信息形式。
数字资源在存储过程中存在一定的风险，这种风险往往是由于服务器系统的瘫痪或硬件损坏造成的。系统瘫痪还能相对便捷的恢复数据，但硬件损坏往往会因配件无法获得而导致数据无法恢复。传统服务器使用一体或分体式的磁盘阵列，连接、配置繁琐，且每款服务器因品牌差异配置、调试方式迥异，加大了技术人员工作负担。
目前互联网中使用比较广泛的云存储在一定程度上解决了数字资源存储中的诸多问题，但其搭建成本较高、技术难点多并不适合大部分军队院校图书馆。在这种情况下，网络存储成为了中小图书馆的最佳选择，其相对成本较低、使用维护方便、扩展性好等特点十分符合中小图书馆数据存储的需求。
目前网络存储技术大部分都是基于iSCSI协议的，iSCSI（Internet SCSI）是SCSloverIP的标准协议，基本搭建方式是在TCP/IP网络上运行SCSI协议从而达到通过网络进行I/O操作的目的。ISCSI协议整合了现有的主流存储协议SCSl和主流网络协议TCP/IP，实现了存储和网络的融合。ISCSI协议中存在两类设备:启动器和目标器。启动器发起I/O请求，目标器响应I/O请求。在使用过程中启动器往往是指我们的服务器，目标器指的是网络存储设备。
iSCSI协议结构
一．iSCSI 技术优势
存储区域网SAN需要高昂的建设成本，一般中小图书馆难于承受。NAS(Network Attached Storage 网络接入存储)技术虽然成本低廉，但是受带宽消耗的限制，无法完成大容量存储的应用，而且系统开放性差。iSCSI技术在以上两者之间架设了一道桥梁。虽然iSCSI基于 IP 协议，却拥有 SAN 大容量集中开放式存储的品质。这一技术对于一边要面对信息爆炸，另一边却身处“数据孤岛”的众多中小馆无疑具有巨大的吸引力。iSCSI 技术具有以下几个明显的技术优势。
1)成本投入小。iSCSI 可以在现有的 TCP/IP 网络上直接安装，并不需要更改馆内的网络体系，iSCSI 的实现完全可以使用因性能低下而濒临淘汰的服务器，这样可节约大量资金投入。单独采购网络存储设备的费用虽然相对较高，但一次投入长期受益，不会受限于服务器性能低下而导致的淘汰更新，同时也降低了数据迁移的时间成本。
2)管理便捷，维护成本低。FC SAN 需要专用软件进行管理，管理人员需要专业培训，培训成本较高；iSCSI 利用现有网络就可以管理，设置简单，管理人员无需专门培训，更能节约成本。iSCSI 的数据传输速度随以太网的速度而变化，单机直连的方式能促进 iSCSI 的数据传输速度的提高。
3)组建方式灵活，可扩展性高。由于 iSCSI 存储系统直接借助现有网络系统进行组建，无需改变网络体系，对于需要增加存储空间的各图书馆来说，只需将存储设备连接到交换机或直连至服务器就可实现。一台带管理的网络存储，理论上可以无限添加存储空间，高可扩展性降低了资金成本，也降低了人力成本。二．中小图书馆网络存储搭建
以下结合我馆网络存储的使用情况，简要列举网络存储在使用过程中的优势：
1.连接、配置简单，管理便捷。实际使用中来看，服务器与网络存储的连接方式采用超五类以上双绞线直接连接是比较理想的，既保证了数据的传输效率也保障了数据的安全性。网络存储的配置主要以各种RAID操作为主，我馆采用了RAID6加两块热备盘的结构，在保证存储空间最大化的同时，也为硬件故障提供了足够的保障。在做好RAID后，网络存储端就可以移至web界面继续配置，此web界面需要专用接口通过网线连接至电脑，通过对空间管理、SAN空间配置、网络端口配置等一系列的配置，便可以简单的完成网络存储端的搭建。服务器端的配置更加简单，在windows操作系统下安装官网发布的iSCSI程序后，就可轻易连接网络存储。连接后的存储空间可以在系统的磁盘管理中看到相对应的磁盘空间，其与普通的物理磁盘一样使用，并且在windows2003操作系统中无2T磁盘大小限制。当服务器出现系统和软件无法解决的问题时，只要前期将系统或虚拟机做过备份，就可以短时间内对系统进行恢复，从而继续为用户提供服务。
为了实现异地容灾，建设好本馆内的服务器及网络存储的基础上，我馆托管于网络管理中心一台相对性能较低的服务器和一套网络存储设备。使用了光纤、光电转换器、交换机、双绞线的专网结构连接至本馆，通过软件实现了重要资源和数据库的备份。当本馆服务器等设备遭遇不可预知的灾难性毁坏时，可以最短的时间内回复大部分重要数据，为读者提供持续服务。在没有网络存储的情况下，要实现大数据的异地备份，就要搭建更多的服务器，消耗了大量资金的同时管理上也存在诸多困难。2.维护简单，可扩展性良好。在搭建和配置好网络存储和服务器后，日常的维护尽限于停、断电后的启动，出现此情况后，需要先启动网络存储，再启动服务器，这样就不会出现因磁盘连接未完成而导致的数据库文件无法连接的情况发生。因为使用的工业级硬盘，硬盘寿命一般较长，极特殊情况才会出现硬盘损坏的状况。因采用了RAID6间两块热备盘的结构，只要不是出现大面积硬盘损坏情况，通常只要及时更换硬盘，就可以完成网路存储的维护，且数据不会有任何丢失或损坏。
中小图书馆信息资源建设中，随着数据量不断的增加，往往都因存储空间不足，导致现有资源无法更新、新资源无法引进等问题。我馆在使用网络存储后很好的解决了这个问题，一台有管理的网络存储，理论上能够无限扩展存储空间，实际使用中在不影响性能和存储效率的情况下，可以外挂四台扩展存储，以最大化配置和使用来看，总计可增加300T以上的存储空间。这样的空间足以满足中小馆十年，甚至几十年数据增长的存储需求。当外挂扩展存储后，原本存在的存储空间可在不对数据迁移的情况下进行无损扩展，节约了大量的时间成本。
3.兼容性良好，售后服务完善。iSCSI协议可以在各种版本windows操作系统下运行，这也就为数据的迁移带来了更多的便捷，再也不用因为服务器的调整或故障，消耗数天的时间将数据从一台服务器迁移至另一台服务器，通过在另一台服务器上简单的配置iSCSI服务后，便可将网络存储上的资源直接进行使用。当系统瘫痪根本无法访问数据的时候，原来的解决办法是只能冒着数据丢失的风险，重做服务器系统。实际使用中更便捷的方法是在服务器中创建虚拟机，虚拟机配置并发布数据后，将网络存储与虚拟机脱机，对虚拟机进行快照备份。这样一来，一旦出现系统瘫痪的情况，直接对虚拟机进行恢复，就可以快速完成对数据的再发布，为读者提供短暂间断的数据服务。同时，这种服务器结构因物理机中除运行iSCSI服务和虚拟机外，不再运行其他程序，降低了物理机瘫痪的风险。
每个品牌的网络存储都会提供完善的售后服务，无论是硬件还是软件，其售后皆能提供独具针对性的解决方案。在对应的解决方案下，图书馆技术人员能够迅速的对服务器和网络存储进行硬件更换以及配置调整。
随着网络存储技术的不断提高和完善，必然更适合中小图书馆的使用，为数字资源建设提供更方便快捷的存储空间解决方案。
