国家HPC工程中心存储管理服务器案例

　　 

随着网络的普及，数据存储的飞速增长，整合了存储和IP网络的iSCSI技术也顺势而出并走向成熟。IP SAN作为一种管理简单又经济的网络存储架构，已经越来越多的被各领域和行业所接受。

但问题是，一直以来，IP SAN的应用仅仅局限于高性能计算机系统应用环境，使其产业和应用价值不足以满足用户和市场的需要。针对这一趋势，国家高性能计算机工程技术研究中心率先将应用在服务器环境的高端IP SAN技术移植到PC机应用环境中，并针对教育领域研发出了公共计算机应用环境管理系统—PC SAN.edu等系列存储产品，填补了国产网络存储技术和产品的空白。不仅得到了国内同行的认可，而且也得到了国外同行的好评，某些存储技术已达到国内领先、国际先进水平。有力地促进了中国存储产业的进步，并给用户带来独特的价值。

其中，在国家高性能计算机工程技术研究中心的PC SAN解决方案中，作为关键构件的服务器主板—技嘉8ICMT，采用了Intel E7221+ICH6R的南北桥组合，支持单路LGA775接口Pentium 4处理器，最大4GB容量的双通道DDRII规格内存，集成千兆网卡(Intel 82541)和PCI-Express接口，从而带来了强大的I/O吞吐和支撑能力，实现按需分配、集中存储、快速部署、动态映射、IP地址自动分配等数据存储应用价值。

需求特点

国家高性能计算机工程技术研究中心依托于中国科学院计算技术研究所，是国家组建的计算机领域内仅有的5个工程技术研究中心之一。作为目前国内存储行业的权威研究机构之一，也是国内存储行业中最早研究基于IP的网络存储系统的研究机构之一，工程中心不仅拥有基于IP的系列网络存储系统，而且可以根据不同领域、不同行业的实际应用情况与需求量身定制行业解决方案，打造“优质存储”。针对 IP SAN的发展和需求趋势，工程中心率先将应用在服务器环境的高端IP SAN技术移植到PC机应用环境中。

PC SAN是一种基于网络存储的新型计算环境管理系统，采用全球标准的通讯协议TCP/IP，将网络中所有的存储资源集中存储在由高速互联网络连接的存储管理服务器上，在该服务器上虚拟出多个网络硬盘映射给客户机使用。它采用虚拟存储技术，实现数据集中存储、网络硬盘按需分配，借助快照和快速部署技术，实现简单快速的网络硬盘分配与软件安装；通过客户机和不同的网络磁盘实现动态映射，使客户机能够按需转换角色，更好地被动态调度并组合计算资源和存储资源，满足不断变化的需求。

其中，PC SAN.edu作为PC SAN系列产品中的一员，是专门针对国内教育行业的应用情况而量身定做的网络存储产品。它是在PC SAN的基本功能基础上，通过使用IP SAN技术和快照技术，首次将应用于服务器的高端IP SAN存储技术移植到普通计算机环境中使用，并新增了独特的系统预约、系统还原、和IP地址自动分配等功能，有效地解决目前教育领域里公共计算机应用环境中的问题。适用于各类学校的公共计算机应用环境，如多媒体教室、电子教室、公共计算机房等。

但与此同时，随着高端IP SAN技术的下移，这一解决方案对服务器应用环境也提出了挑战，比如，主板的性能、CPU、内存和硬盘等等。

解决方案

PC SAN是一种基于网络存储的新型计算环境管理系统。它采用虚拟存储技术，实现数据集中存储和网络硬盘按需分配；借助快照和快速部署技术，实现简单快速地网络硬盘分配与软件安装；通过客户机与不同的网络磁盘实现动态映射，使客户机能够按需转换角色，更好地被动态调度，实现按需组合计算资源和存储资源，满足不断变化的应用需求。

这一解决方案，包括存储管理服务器、网络存储设备、iATA卡、系统安装光盘等等，其中，典型的服务器配置为奔4 3.0GHz PC服务器，1G内存：可支持1—30台客户机同时运行包括Windows、Linux在内的各种主流操作系统。而作为构建服务器大厦的基石，服务器主板更是重中之重。

根据国家高性能计算机工程技术研究中心PC SAN 解决方案的需求特点，技嘉科技提供了高性价比的的服务器主板—技嘉8ICMT，成功地帮助工程中心，把高端IP SAN技术移植到PC机应用环境，填补国产网络存储技术和产品的空白。

技嘉8ICMT采用了服务器专用的芯片组——Intel E7221+ICH6R的南北桥组合，支持单路LGA775接口Pentium 4处理器，最大4GB容量的双通道DDRII规格内存和PCI-Express接口。由于主板南桥采用了ICH6R，因此产品不仅支持4组Serial ATA接口而且还支持0、1两种模式的SATA RAID功能。在拓展性上，技嘉8ICMT提供了3根PCI、1根PCI-Express x8、1根PCI-Express x1和2对DIMM内存插槽，另外主板还通过板载芯片提供了对千兆以太网和音效输出功能的支持。

在实际测试中，硬件环境采用技嘉8ICMT主板，P4 3.0CPU,1G DDR2内存，80G IDE 系统盘，250G SATA*4 Raid 10 数据盘；操作系统采用FC4 32位（完全安装），先后进行了dd、iozone、disktest三种测试工具的严格测试，都取得了良好的测试结果，从而可以很好地满足PC SAN解决方案的性能要求。

实施效果

利用领先的技术，国家高性能计算机工程技术研究中心开发了适合我国国情的网络存储系列产品。针对教育领域公共计算机应用环境的计算机管理系统—PC SAN.edu、针对石油、遥感等高性能计算领域的集群文件系统BWFS、应用于服务器管理平台的虚拟存储系统VSDS等系列存储产品，填补了国产网络存储技术和产品的空白。这些产品在石油、遥感、高教、政府、研究所等行业中得以应用，给客户带来独特的应用价值。

应用了技嘉8ICMT主板的PC SAN.edu，填补了教育领域的一个产品空白，让老师和学生的教学活动从被动向主动转变变为可能，让教育领域的公共计算机系统管理员们能从繁杂的计算机系统维护工作中抽出精力，轻松的更好的为师生做好服务工作，提供更好的计算机使用平台。

PC SAN通过使用IP SAN技术和快照技术，首次将应用于服务器的高端IP SAN存储技术移植到普通计算机环境中使用，并新增了独特的系统预约、系统还原、和IP地址自动分配等功能，有效地解决目前公共计算机应用环境中的问题。包括：

采用虚拟存储技术，使公共计算机房的应用和管理水平得到非常大的提高，同时提高了存储资源和计算资源的利用率。每个用户可以拥有一个或多个装有不同操作系统和应用软件的网络硬盘，并且可以在网络中的任意客户机访问自己的网络硬盘，存放自己的个性化数据，并且不会影响其他人的正常使用。

硬盘集中存储，可以大大减少因为硬盘故障带来的维护工作量。据统计，70%以上的维护量源于硬盘的损坏，主要原因是用户不能按要求正常开关机。采用虚拟存储技术，所有硬盘都集中存放在存储管理服务器中，并由其进行统一的存储管理与空间分配，客户机是否正常开关机都不会对硬盘造成物理损坏。

利用先进的部署技术可以在几分钟内完成百余台客户机操作系统和应用软件的安装工作，并可以节约80%的存储空间。其他，利益点还包括，在几秒钟内完成对单个或多个网络硬盘的复制；在使用的过程中，当客户机的系统遭受攻击后（如人为破坏、病毒意外袭击等），只需重新启动客户机即可将系统恢复到初始状态；如果网络硬盘上被加载个性化数据，使用此功能同样可实现系统恢复，并且个性化数据不会丢失等等。

面对网络普及下的数据存储压力，借助技嘉8ICMT服务器主板和创新技术，国家高性能计算机工程技术研究中心的PC SAN解决方案，让更多的客户进入了信息化的新时代，轻松应对当下和未来的挑战。

原文转自：http://www.ltesting.net