EMC高等教育行业解决方案白皮书

二〇一〇年十一月

易安信电脑系统（中国）有限公司

更多产品及解决方案信息请登陆EMC中国网站：www.china.emc.com 或拨打免费服务热线：400-650-6006

1. EMC公司介绍

1.1 公司概况

信息是一家公司最重要的资产。EMC 提供了帮助您利用这一资产的工具。凭着我们的系统、软件、服务和解决方案，我们能够与您一道为您的公司打造一个综合性的信息基础架构。

我们帮助客户设计、构建和管理智能、灵活而且安全的信息基础架构。这些基础架构形成了多用途的基础，在此基础上，企业可以实施他们的信息生命周期战略，加强其关键信息资产的安全性，利用其内容实现竞争优势，自动化其数据中心操作，减少用电及冷却成本等等。

利用信息基础架构，您可以避免潜在的严重风险，降低信息管理所产生的巨大成本，同时又能充分利用信息的价值来实现业务优势。

我们的客户

EMC 与世界各地的组织合作，它们涵盖各个行业 — 包括公共事业和私营部门；而且规模不一 — 从刚起步的公司到《财富 500 强》大企业。我们的客户包括银行及其他金融服务公司、制造商、医疗保健和生命科学组织、互联网服务和电信服务提供商、航空和运输公司、教育机构以及公共事业机构。我们在关键的业务及 IT 能力方面的专家经验已让许多客户受益匪浅。

为帮助客户应对关键的业务挑战，EMC 提供了完整的一套产品、服务和解决方案，其中包括：

系统 — 我们提供了业界种类最齐全的分层存储平台和技术，它们有全面的性能、可扩展性、功能和连接选项。

软件 — 我们提供了业界最全面、最稳健的一系列信息基础架构软件，以应对如下业务挑战：归档、备份和恢复、业务连续性和可用性、协作、内容管理、数据移动性和迁移、资源管理和虚拟化。

服务 — 我们提供一整套设计、构建和实施信息基础架构的服务，包括全面的咨询服务、实施和集成、现场操作支持，以及业界领先的培训和客户支持。

解决方案 — 我们将我们自己的以及由合作伙伴提供的产品及服务进行恰当组配，构成可解决一系列具体需要的解决方案。我们的解决方案能够解决不同行业、不同职能部门及各种规模的公司的面临的难题。

勇于创新，一路领先

勇于创新是 EMC 的悠久传统，我们以创新而领先。在 2006 年，我们斥资近 40 亿美元用于研发和战略收购，这大大增强了我们的核心能力，加快了我们进入迅速成长的新兴市场的步伐。

这一努力促使 IDC 将 EMC 评为外部存储系统、整体存储软件和虚拟化软件市场的市场领导者。根据“Gartner 幻方图”的统计，在企业内容管理、中端企业磁盘阵列、存储资源管理、安全性、信息和事件管理、Web 访问管理和存储服务领域，我们均处于业界领先地位。我们通过了“国际标准化组织”最严格的质量管理认证 (ISO 9001)，我们的制造运营部门也通过了 MRP II A 级认证。

全球存在，世界公民

我们在 80 多个国家/地区有超过 400 个销售办事处和分销合作伙伴。我们在世界各地拥有超过 40,000 名员工，包括马萨诸塞州总部的 8,500 多名员工。我们的研发组织分布在多个场所，包括在马萨诸塞州、北卡罗莱纳州、比利时、中国、法国、印度、以色列、日本和俄罗斯的设施，另外，在加利福尼亚州和爱尔兰还有我们的制造工厂。我们有世界上最大的一支专做存储的直销和服务队伍，而且，我们的经销商（包括 Dell、Unisys 和 NCR 等）和联盟合作伙伴（包括 Accenture、EDS 和 Microsoft 等）形成了一个庞大的网络。

我们承诺以对社会和环境负责的态度行事，在本地和全球社区中努力与大家建立和睦的邻里关系。我们是一家上市公司，股票代码为“EMC”，在纽约股票交易所交易，并且是“S&P 500 指数”成份股之一。

1.2 EMC 品牌

基于一种承诺

我们认为信息是一家公司最重要的资产。创意 — 以及想到这些创意的人 — 是唯一真正的独特优势。我们的承诺是让您尽最大可能利用这一独特优势。我们将帮助各种规模的组织管理更多的信息，让他们变得前所未有的高效，以此履行我们的承诺。无论您面临怎样艰巨的业务和 IT 挑战，使用我们提供的解决方案，一切都可以迎刃而解。我们将为您的信息赋予生命力。

塑造品牌

我们是一家领先的技术公司，我们追求卓越，诚于合作，勇于进取。我们以饱满的热情投入工作，努力提供满足并超过客户期望的产品。我们引以自豪的是，我们只做正确的事，决不图一时的轻省或投机取巧。我们立志造福于我们的员工、我们的客户，努力推动我们这个行业乃至整个世界的发展和进步。我们是 EMC，where information lives（信息生存之地）。

1.3 EMC中国卓越研发集团

EMC中国研发中心于2006年11月2日正式落成，位于上海和北京，并相继开设了中国实验室和全球客户技术支持中心，主要负责EMC的核心软件与硬件的开发工作。其主要目标是向EMC业务部门提供先进的软件与硬件开发与质量保证功能，为全球的客户提供世界一流的产品和技术支持服务。 2009年7日，EMC中国研发中心正式升级为EMC中国卓越研发集团，下设存储技术研发基地、云计算研发基地、信息管理研发基地、中国实验室、全球解决方案中心和全球客户技术支持中心六大职能部门。

EMC中国卓越研发集团的使命是：建设世界一流的研发中心，成为EMC全球产品和服务创新的培育基地。EMC中国卓越研发集团也将进一步扩大EMC作为“最佳研发实践”的全球领先IT公司在亚太地区的声誉。

EMC高等教育行业解决方案

2. 高校信息化需求概述

Internet和信息技术的不断发展时代，对高等院校的教学与管理带来了深远的影响，网络远程教学、多媒体应用、数据查阅、信息管理等应用已经成为高校教学与科研重要的一环，并逐步与学校的教学、服务与科研融为一体。高校校园网建设、网络中心的规模与数字图书馆已经成为全面衡量高等学校信息化水平的三项重要的指标。

高校信息化建设的趋势总体如下：

在高校信息系统建设过程中，网络中心的数字化校园和图书馆的数字化是两大重点，下面，我们就这两方面的需求分别进行分析。

2.1 数字化校园概述

知识产业信息化决定国家竞争力，教育是知识产业的核心，校园信息化对知识的生产、知识产业从业人员的培养都起着决定性作用，数字化校园建设关系国家竞争力的提升。

近十年以来，全国高校经历了“九五”、“十五”、“211工程”“985工程”的建设，教育行业在各方面都取得了突飞猛进的发展。与此同时，以数字化校园为特征的教育信息化发展更为迅速，各种信息化应用正改变着老师和学生们的工作、学习、生活以及思维方式，引发了教育行业一场新的革命。学校基本的教学教务管理、科研管理、后勤管理、数字图书馆、视频服务系统、办公自动化系统和校园社区服务等应用系统的建设有了初步的规模，“一卡通”业务在很多学校也开始应用。在校师生的认识水平和技术水平上了一个台阶，对于信息化工具的使用已变成为一种自觉和自愿的行为，为“十一五”数字化校园的进一步发展打下坚实的基础。

随着信息化的进展，校园网络承载越来越多的应用。数字化校园改变了传统的“黑板加粉笔”、以教师为中心、灌输式的教学模式：形式灵活多样的多媒体授课方式，不但丰富了知识内容，并极大提高了学生的学习兴趣;远程教学使名校名师的资源在全社会共享;数字图书馆使知识流动起来，可以被智能检索和使用;一卡通使门禁、借阅、消费、考勤等被统一管理起来……

数字化校园----是以数字化信息和网络为基础，在计算机和网络技术上建立起来的对教学、科研、管理、技术服务、生活服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用，以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制，使数字资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境。通过实现从环境（包括设备，教室等）、资源（如图书、讲义、课件等）到应用（包括教、学、管理、服务、办公等）的全部数字化，在传统校园基础上构建一个数字空间，以拓展现实校园的时间和空间维度，提升传统校园的运行效率，扩展传统校园的业务功能，最终实现教育过程的全面信息化，从而达到提高管理水平和效率的目的。

新一代数字化校园具备以下一些特征：

 以用户为核心组织信息与服务，以提高用户工作效率为目的；

 以信息资源的开发、共享、利用为目标建设信息系统，充分发挥信息资源的作用；

✓ 增加对于教学、科研活动的支持；

✓ 增加对于业务过程的支持，实现信息的采集、加工、管理与利用的全过程（双向交互的电子校务）；

✓ 加强对于信息的综合利用，如统计、分析、评价、决策支持；

 以构建与现实校园有机衔接的数字空间为重心，实现跨部门的校级业务系统；

✓ 加强顶层设计，建设一体化数字校园；

✓ 注重流程整合，贯通现实与数字空间。

数字化校园的规划和建设过程，就是一个应用整合和再建设过程。数字化校园是一个庞大的系统，其建设的成败涉及到方方面面的问题，除了各种相关设备的选型之外，主要体现在数字化校园系统解决方案提供商提供的数字化校园核心技术解决方案是否具有良好的应用集成设计，我们认为数字化校园建设的核心问题是：对已有系统的整合能力和对未来根据学校需要而部署的系统的扩展能力，如果数字化校园系统的解决方案中没有很好地解决此问题，则该数字化校园解决方案只能是一个不开放的、没有技术先进性的、满足不了学校的数字化校园建设需求的解决方案。

数字化校园系统是高校教学、科研与管理的公共平台，它既涉及学校每一个教师、学生与管理人员，又涉及教学管理的每个环节，其性能的好坏直接影响学校日常工作的开展。而系统性能的好坏既与系统本身技术性能有关，又与校园网性能、网络及系统维护人员业务水平、相关职能部门的管理水平、全体用户的计算机及网络操作能力有关，还与系统研发方的组织协调能力有关。因此，数字化校园系统的建设与管理的组织及系统研发方的选择十分重要。

数字化校园工程是学校提升教学、科研和行政管理水平，实现现代化、国际化和信息化的必经之路。教育行业需要借助信息化工程，促进信息技术与传统学科的融合；实现对各种资源的有效集成、整合和优化；实现资源的有效配置和充分利用；实现教学、学习、生活过程的优化；提高各种管理和服务工作的效率、效果和效益，并为领导决策提供支持。

数字化校园建设的主要内容是：发展和完善网络基础设施与应用环境、大力发展网络教学应用、全面建设各种MIS、OA系统、建设数字化图书馆、建设全面的网络社区服务等等，从而形成一流的、数字化的网络环境、教学资源、教学与学习环境、管理手段和后勤服务，实现教育的信息化和现代化。

数字校园体系结构

2.2 数字化校园系统分析

数字校园是一个整体而全面的体系，包括用户管理、数据管理、信息管理、信息服务、网上办公、网上教学、数字图书馆、社区服务、电子商务、安全管理、宽带网络等方面的功能。

高校信息化发展经历了以下三个阶段：

校园信息化面临的挑战

　随着这些校园网应用越来越普及，对业务运行的安全性、可靠性及数据共享的要求也越来越高。一个不容乐观的事实是：网络安全问题频繁爆发，带宽拥塞，各种应用分割，数据孤立，数据中心建设滞后、能耗严重。

 网络安全状况严重，网络出口带宽拥塞

　高校学生的特点是具有高智商、有探索冲动并精力充沛年轻人，对新鲜事务有着强烈的好奇心，校园网的安全问题比其它网络更加严峻，黑客攻击、网络病毒蔓延，甚至学分档案篡改事件在校园网中屡屡曝光。

　与此同时，P2P已经成为互联网上最流行的应用，几乎占用了互联网35%的流量，校园网的出口带宽每次升级，都会在3个月之内被应用占满。只有有限控制P2P流量及攻击流量，才能从根本上解决出口带宽的不足。

 数据日益增多，扩展问题严峻

　随着应用的不断丰富和时间的推移，各种应用的数据量在不断增加，存储设备面临容量扩展、性能扩展、功能扩展和距离扩展四个维度的挑战，同时，数据的可靠性应是需要重点解决的问题。

 高校及园区间数据共享困难

　数字化校园中有多种应用，需要大量原始数据的输入，同时，每个应用都在不断产生新的数据。数据在不同应用间共享，可以加快应用的建设，如学生的学籍信息需要被教学管理、图书馆、门禁等应用共享。不同高校之间、高校各分校区之间，都有大量的数据共享需求，需要突破应用和距离的壁垒。

 数据中心建设滞后，如何落实节能减排

　数据中心在成为校园网建设的重点，可以有效解决重复投资、数据维护管理困难的问题，并根据重要数据的备份要求，集中部署灾备方案。

　节能减排是我国的一项基本国策。据统计，一个典型的数据中心电力中，真正的负载消耗只占40%，电力传送耗能和制冷耗能占据了60%。

由于信息化建设的客观规律，各高校在信息化建设中，前期主要体现为各自为阵，各个部门集中精力建设各自的应用系统，没有必要的统一规划、统一部署，导致建设的各个应用系统都变成了一个个信息孤岛，当人们逐渐发现这种信息孤岛的现象：

 信息重复，信息不一致

 工作量重复，人力资源浪费严重

 无法进行系统之间的配合，无法充分发挥信息化建设的作用

 各部门的重要数据，无法充分发挥应有的作用

各个部门根据自身的需要，开始自发的为相关的系统进行整合开发，结果又出现了下图的现象：

该现象虽然一定程度缓解了信息孤岛的问题，但是它却又带来了许多新问题：

 网状系统无法维护

 系统对接开发投资重复，投资巨大

 无法从根本上解决信息互通、数据共享的基本要求

 无法在更大范围内进行系统配合，发挥不出信息化建设的最大效果

纵观数字校园信息化建设，其实最终的目的是要做到信息整合。进行高校数字校园信息整合的三个重要目标：

1. 消除信息孤岛

2. 建立信息与应用规范

3. 提供集成的个性化的服务

数字校园信息系统中需要存储的数字资源大致分为以下几类：

 校园卡管理系统数据库

 统一认证系统数据库

 其他数字校园应用系统数据库：包括教务系统，财务系统，网络计费等等

 数字校园的海量电子化数据：主要包括OA系统数据，电子邮件，音视频资料，以及自建电子化数字资源，等等。

虽然各个高校都建有“校园数据中心”的意识，但是要建一个功能完善的校园数据中心需要高额的投资，这其中包括网络建设、应用系统建设、服务器建设和存储系统建设。其中，存储系统是整个高校数据中心的核心设备，如何建立一套高性能，大容量，易于扩充和管理的存储系统就变得非常重要。

2.3 数字化校园需求分析

数字化校园信息化建设，首先要做的就是建立功能完善的校园数据中心。数据中心将校园中分散的数据资源集中存放，提高了数据的共享性，加强数据的安全性。

新一代数字校园建设目标：

 以人为本的用户环境：

✓ 建立按需访问的用户界面；

✓ 建立个性化的用户应用环境；

✓ 建立全局的用户权限模型。

 关联的应用环境：

✓ 业务系统的合理划分，系统间的规范访问；

✓ 跨业务系统的信息内容关联、管理流程关联、信息服务关联，实现全局畅通的信息流。

 集成的数据环境：

✓ 运行数据库——支持教学、科研、管理与服务

✓ 根据职能域划分主题数据库，按主题数据库存储、管理，实现数据的集成化与有序性；

✓ 建立数据元标准，建立全局（语义）数据视图，确保数据的标准化与准确性；

✓ 建立畅通的数据共享机制，实现全局数据交换与共享，保持数据的高度一致性；

✓ 数据仓库——决策支持

✓ 归档数据库——历史归档

 高可用的运行环境：

✓ 机房、网络、服务器、备份、安全、数据库、系统软件、应用软件、……

通过对数字化校园建设目标的分析，我们可以得出如下数字化校园的基本建设思路：

 通过信息资源规划，加强顶层设计；

✓ 建立高校的业务模型、功能模型、数据模型、用户模型、权限模型、信息模型和数据标准；

 强化统一建设，设计统一的系统架构；

✓ 数据、流程、技术，信息系统三要素；

✓ 通过三要素的分离，实现业务与技术发展的无关性，达到良好的可扩展性；

 整合数据资源，构建集成数据环境；

 分析用户行为，规划良好的用户环境；

✓ 充分了解用户需求，建立以人为本的用户环境。

数字化校园信息化建设，首先要做的就是建立功能完善的校园数据中心。数据中心将校园中分散的数据资源集中存放，提高了数据的共享性，加强了数据的安全性。

随着高校校园中计算机网络覆盖范围的扩大和基于校园网上的应用的普及， 数字化校园信息存储的矛盾日渐突出。如何能够更好地管理呈指数级增长的数据存储容量，实现多用户、多平台以及异构平台间的数据共享和管理成为高校信息化亟待解决的重要问题。

存储系统要求能够为校园信息化系统中的数据提供可靠、安全的存储空间，同时要充分考虑到数据的安全存储、备份和恢复。

数字校园信息系统中的数据大致可划分为以下两种类型，不同类型的数据有不同的存储、保护需求：

1. 数据库型数据（结构化数据）：

 校园卡、统一身份认证和其他商用软件系统的数据库。

 需要提供高速数据检索和查询服务，数据访问速度要求高。

 需要提供7*24小时高可靠运行

 针对校园一卡通和网络支付系统的数据库需要数据保护

2. 文件型数据（非结构化数据）：

 包括电子邮件，办公文档，个性门户网站，自建数据资源，影视频资料文件等等。

 需要提供大容量数据存储空间。

 会因教学的需要产生大量客户端同时并发访问，因此带来对存储的性能有较高的要求。

随着数字校园数字化进程的逐步深入，数字校园的应用系统越来越多，环境也变得越来越复杂，这无形中增加了高校网络中心管理人员管理系统的难度。同时，随着应用系统的不断增加，数据也相应大量增长，这就给原有的存储系统提出了更高的要求。

 平滑的提供更大的存储空间

 提供更快的响应速度

 提供更大的数据吞吐能力

总体来讲，数字校园信息化的关注点在于：

 如何满足业务连续性要求

⏹ 关键系统高性能

⏹ 关键服务不停顿

⏹ 关键数据不丢失

 如何解决数据容量迅速增长带来的成本、管理等问题

2.4 图书馆信息化概述

目前在Internet和信息技术的不断发展时代，对高等院校的教学与管理带来了深远的影响，网络远程教学、多媒体应用、数据查阅、信息管理等应用已经成为高校教学与科研重要的一环，并逐步与学校的教学、服务与科研融为一体。高校校园网建设、网络中心的规模与数字图书馆已经成为全面衡量高等学校信息化水平的三项重要的指标。图书馆除向全校师生提供教学、科研以及数字化信息服务外，还面向社会为众多单位提供培训及咨询服务。随着计算机应用的发展，图书馆服务器和数据量急速增加，管理的复杂程度越来越大。

数字化图书馆是一种运行在高速宽带网络上的、可跨库检索的海量数字化信息资源库群，对有价值的图像、文本、语音、影像、影视、软件和科学数据等多媒体信息进行收集，进行数字化加工、存储和管理，实施知识增值，并提供基于网络的电子存取服务。

数字图书馆在本质上就是一个集数据库应用平台、信息资源电子商务平台与资源数字化加工服务平台于一体的巨大数据仓库，以互联网为平台，面向高校内部广大师生和外部互联网用户提供基于内容的服务。作为图书馆发展的方向，数字图书馆应以统一的标准和规范为基础、以数字化的各种信息为底层、以分布式海量资源库群为支撑、以智能检索技术为手段、以电子商务为管理方式，以宽带高速网络为传输通道，将丰富多彩的多媒体信息及时的传递给用户。

2.5 图书馆信息系统分析

数字图书馆系统是一个基于Internet/Intranet分布式环境、能够针对用户的需要提供信息服务的分布式海量信息系统，其基本功能包括：

1. 提供用户交互式信息浏览、查询，具有基于内容和知识的检索引擎。

2. 支持连续媒体的网络传输，数字化图书馆所支持的数据类型包括具有时间基的连续媒体信息；支持多媒体信息流的同步和集成，建立先进的同步模型和同步机制保证静态信息流的空间同步和动态信息流间的时间同步。

3. 建立通用、标准和规范的数字化图书馆系统结构模型，提供数字化图书馆系统有效的资源管理和控制功能。

4. 支持动态服务质量（QoS）管理机制，系统可以根据用户请求、系统检测和资源均衡需求，动态地调整用户端的QoS参数。

5. 数字化图书馆系统的中心服务器和媒体服务器应该具有可伸缩的体系结构，根据资源的使用情况，采用适当的负载平衡策略，把信息存取和网络传输的负载均衡到相应的机群中，同时，系统具有信息存储和网络带宽的可扩展性。

6.  系统具有透明性，信息的重组在一定条件下是可见的，但是对用户是透明的。

7. 系统具有可移植性，具有可运行特征的媒体信息在不同的运行环境下都可以再现

图书馆信息系统的主要组成部分：

1. 图书馆管理系统

2. 数据库

3. 电子期刊库

4. 电子图书库

5. 硕博论文库

6. 自建数据库：论文、期刊、图书、声像、教参等等

7. 音视频资源管理系统

8. 网络接入认证系统

9. 门户网站

10. 博客服务

11. 论坛服务

12. FTP系统等

因此，可以说建设数字图书馆的关键技术在于基础架构，一个良好的架构应能适应图书数据的海量存储和不断增长，同时能够满足当今网络环境复杂性和扩展性的不断提高。

这样的目标无疑对存储系统的要求很高，既要求高可用性、高可靠度和大容量，还需要低成本和易安装管理。

2.6 图书馆信息系统需求分析

数字化图书馆就是将图书馆文献信息数字化，并利用计算机技术储存、查询和发布，以满足当地或远程读者对文本、图像、声音等不同种类的信息需求。

数字化资料在网上发布和传递。数字化图书馆的开发与建立是计算机、通信和网络技术、海量存储技术以及多媒体技术有机结合的产物，并且还引进了大量数据库技术及概念。

数字图书馆的显著特点就是：

 各种信息（文献，期刊，图书，报纸，论文，音乐，视频等）的数字化；

 海量数据的存储和管理；

 对数据的有效访问和查询；

图书馆存储系统需要存储以下内容的数据信息：

1. 数据库： 一般采用MS SQL和Oracle数据库，数据量不大，一般在几GB以内，且数据增量不大。

2. 电子图书：以文本文件存储和读取为主， 文件大小一般为32KB--64MB，存在形式为静态， 容量增长小于5%每年；

3. 视频资料信息：包括电影资料的VCD/DVD形式，MPEG2/4形式，以大文件形式存储，流媒体读取为主.文件大小一般为80MB --5GB；

4. 电子期刊：以文本文件存储和读取为主，文件大小一般为32KB--64MB，存在形式为动态增长，增长速度为线性定值；

5. 其他电子信息资料：包括音频资料，硕博论文，自建资源库，教参等等，以文件方式存储，以流媒体或文件方式读取，文件大小一般为32KB--40MB

在图书馆中，数据库的管理和操作是核心，所有的电子图书、期刊和多媒体数据全部存放在大容量存储系统中，存储系统是整个数字图书馆的支撑点。

根据图书馆中数据的特点来分析数字图书馆的数据应用特点，数字图书馆大致可划分为以下两种类型的数据，不同类型的数据有不同的存储、保护需求：

1. 数据库类型数据：

 图书馆管理系统和外购商用软件系统以及自建系统的数据库。

 需要提供高速数据检索和查询服务，数据访问速度要求高。

 需要提供7*24小时高可靠运行

2. 文件型数据：

 包括电子图书，期刊，论文，自建数据资源，影视频资料文件等等。

 需要提供大容量数据存储空间。

 大量数据处于静止状态，少部分数据在相应时间内处于活跃状态。

 数据访问速度一般没有严格要求。

2.7 高校信息基础架构需求分析小结

随着高校信息化进程的逐步深入，图书馆和网络中心的应用系统越来越多，环境也变得越来越复杂，这无形中增加了IT人员管理维护系统的难度。同时，随着应用系统的不断增加，数据也相应大量增长，这就给原有的信息基础架构提出了更高的要求：

 平滑的提供更大的存储空间

 提供更快的数据响应速度

 提供更大的数据吞吐能力

 提供灵活的资源调配能力（包括服务器和存储）

并且，随着信息系统在高校教学、管理中的重要性越来越高，信息主管部门越来越多的关注在：

 如何解决应用系统和数据容量迅速增长带来的问题：

⏹ 利用率降低

⏹ 成本不断增加

⏹ 管理越来越复杂等

 如何满足关键应用系统的业务连续性要求

⏹ 关键系统高性能

⏹ 关键服务不停顿

⏹ 关键数据不丢失

3.

EMC面向高校的信息基础架构方案

3.1 方案综述

根据对高校信息化系统的分析，可以总结出核心应用系统的特点如下：

 数据库：是整个校园管理的核心

– 数据类型：数据库(SQL, Oracle等）

– 性能要求：同时访问人数多，并发性能要求高

– 可用性要求：不能停机

– 数据量：几百MB到几百GB

 文件：为广大师生提供最丰富的信息资源

– 数据类型：文件（文本，图像，音视频）

– 性能要求：同时访问人数较少，但传输数据量大，带宽要求高

– 可用性要求：教学期间不能停机

– 数据量：很大且增长很快，从几TB到几十TB

根据性能和可用性的分析，可以得出相应推荐的存储系统架构如下：

根据以上需求分析，我们从以下角度分别阐述EMC面向高校的信息基础架构：

● 数据集中存储方案

● 备份与恢复解决方案

● 灾难备份解决方案

● 数据中心虚拟化解决方案

3.2 数据集中存储方案

针对高校信息化应用系统的存储需求，建议采用FC SAN + IP SAN+NAS的统一存储架构：

● 将数字校园的校园一卡通管理系统和教务系统数据库、其他数字校园应用数据库系统，以及自建资源数据库等核心数据库应用通过FC光纤通道链路进行连接，形成FC-SAN，实现高性能、高可用的存储；

● 同时将一些应用如门户网站、网络教学等通过iSCSI链路进行连接，形成IP-SAN，实现低成本、高效率的存储。

● 针对高校系统中大量存在的文件服务应用如VOD视频点播、FTP等应用，采用NAS文件共享的方式提供服务，通过NFS、CIFS等文件传输协议

整体架构从以下几方面综合设计，以满足业务连续性的要求：

● 存储系统的高可用性：采用全球销量超过30万台、经过用户验证达到5个9可用的统一存储系统EMC Celerra系列或者EMC CLARiiON系列产品。

● 存储网络SAN的高可用性：采用双光纤交换机组成冗余SAN网络，配合主机上的双HBA卡和多路径管理软件（EMC PowerPath）以及多路径文件系统（EMC MPFS），实现数据访问通道的高可用；

在高校信息系统建设过程中，图书馆和网络中心分别是两个比较重要的部门，下面，我们就这两个部门涉及到的存储系统架构设计分别做一介绍：

3.2.1 网络中心集中存储方案

由于数字化校园系统中的对性能要求的是各种数据库应用系统，文本文件和图片及音视频资料文件的重要程度以及对存储系统的性能要求一般，因此，在规划数字化校园集中存储系统时，应充分考虑对各应用系统的分级以及磁盘分级存储管理，提高了统一存储设备的性能利用率以及磁盘利用率，同时也为数字信息系统节省了大量的资金投入。

首先，根据数字化校园各应用系统对存储设备性能要求的不同级别，将不同的应用系统采用不同的连接方式：

 针对实时响应速度要求最快的校园一卡通系统、教务管理系统等OLTP（在线事务处理）应用，采用FC-SAN进行链接，提供最高的主机访问速度。

 针对实时响应速度要求一般的门户网站、电子邮件等应用，采用IP-SAN进行链接，在确保主机访问性能的同时，最大限度的节省成本。

 针对有大量文件服务的应用，例如VOD视频点播、FTP等应用，采用NAS功能，通过CIFS及NFS等文件传输协议，在提供文件共享服务的同时，节省了大量的服务器硬件设备投入。

其次，根据不同应用数据的重要程度及性能要求，将不同应用系统的数据分别存储在不同类型的存储介质上：

 将校园一卡通系统及教务管理系统的数据库数据保存在企业级固态闪存盘（SSD）上，以最大限度提供高速磁盘访问速度

 将访问性能要求高的数据库文件保存在FC磁盘上

 将访问性能要求不高的文件类型的数据保存在SATA磁盘上

3.2.2 数字化图书馆集中存储方案

数字图书馆中需要存储的数字资源大致分为以下几类：

 图书馆管理系统数据库

 图书馆购买的各类商业软件的数据库

 图书馆购买的各类电子化的图书和期刊数据

 图书馆自建资源库

由于数字图书馆信息系统中的电子化数据大部分是文本文件和图片及音视频资料文件，少部分数据是数据库数据，则在进行图书馆存储体统磁盘规划时，应充分考虑应用系统的分级以及磁盘分级存储管理，提高了统一存储设备的性能利用率以及磁盘利用率，同时也为数字信息系统节省了大量的资金投入。

首先，根据图书馆应用系统对存储设备性能要求的不同级别，将不同的应用系统采用不同的连接方式：

 针对实时响应速度要求最快的图书馆管理系统、身份认证系统等数据库应用，采用FC-SAN进行链接，提供最高的主机访问速度。

 针对实时响应速度要求一般的电子期刊、电子图书等应用，采用IP-SAN进行链接，在确保主机访问性能的同时，最大限度的节省成本。

 针对有大量文件服务的应用，例如VOD视频点播、FTP等应用，采用NAS功能，通过CIFS及NFS等文件传输协议，在提供文件共享服务的同时，节省了大量的服务器硬件设备投入。

其次，根据不同应用数据的重要程度及性能要求，将不同应用系统的数据分别存储在不同类型的存储介质上：

 将访问性能要求高的数据库文件保存在FC磁盘上

 将访问性能要求不高的文件类型的数据保存在SATA磁盘上

三、EMC统一存储方案具有以下特点：

✧ EMC统一存储平台可以满足各种应用的需要

EMC Celerra 统一存储平台灵活、价格合理而且功能强大。它们提供了用于整合应用程序存储和文件服务器的 NAS、iSCSI、光纤通道和 MPFS 功能，易于部署且便于管理。。

 通过整合服务器和存储，可改善利用率、集中执行备份，并降低总体拥有成本。Celerra 重复数据消除将所需的文件系统容量进一步减少了 50%。

 允许选择以下磁盘驱动器技术使得企业能够精确地满足性能、成本和能耗需求：高性能闪存驱动器、光纤通道/SAS 驱动器，以及低功耗 SATA II 驱动器。

 部署 VMware 和 Celerra 统一存储可进一步整合服务器环境。Celerra 提供了访问 VMware 高级功能时所需的所有连接选项（NAS、iSCSI、光纤通道）。

 通过整合 Oracle 数据库、Microsoft SQL Server 和 Microsoft Exchange 环境中的存储，可以减少管理成本，提高信息可用性，允许方便地执行复制和扩展，并提供了实施灾难恢复的捷径。

 通过使用Celerra FileMover API归档非活动 Celerra 数据，可创建一个高可用和可扩展的环境，以实现快速数据恢复，节省备份时间和成本。

 Celerra MPFS 与传统的 NAS 部署相比改进了性能和可扩展性。

✧ 经过验证的99.999%的高可用性

CLARiiON结构提供最高的可用性。所有组件都实现全面冗余并可热交换。全光纤通道技术允许客户随时随地扩展其存储容量,可以在不关闭应用或者现有存储能力的情况下，添加其它驱动器或者驱动器架（DAE，磁盘阵列机箱）。

CLARiiON系统拥有各种先进的数据保护功能－全局热备用、全面冗余的组件、通向光纤通道磁盘驱动器的双重冗余路径、磁盘扇区嗅探校错技术（Sniffer）、断电高速缓存数据写入硬盘、端-端数据奇偶校验以及一致性操作环境所提供的其它独特功能，所有这一切都是CLARiiON享有盛名的原因所在。这种层次的数据保护应该是所有客户的要求，也是任何其它供应商所无法满足的。

中端存储配置发展很快，且变得日益复杂，这是因为较大的系统具有更多的驱动器，并且磁盘驱动器的密度越来越大。UltraPoint 是新一代的 CLARiiON 技术，随着客户将系统向新级别的扩展，它可确保CLARiiON继续提供最高级别的可靠性和可用性。

UltraPoint 技术将新的点对点光纤通道 DAE 设计与 FLARE 操作环境中新的故障检测和隔离功能结合在一起。UltraPoint 将后端故障探测和隔离的精确度具体到了单个驱动器的级别。这一技术将使 CLARiiON CX 系列能够：

⏹ 在单个磁盘驱动器级别执行故障检测和隔离操作，因此可以采取纠错措施。

⏹ 在驱动器进入联机状态之前检验驱动器 — 在加电时，在更换驱动器时，以及在增加容量时。

✧ 全自动存储分层(FAST)--提高性能和效率

使用 EMC存储系统，高校信息系统可以整合大量不同类型和业务价值级别的数据，通过选择满足特定需要的驱动器选项，实现在一个系统中提供多种性能/成本级别的灵活性。

可选的全自动存储分层FAST 功能可提供更高的存储资源利用率，方法是分析光纤通道磁盘驱动器上的数据活动，识别应移动到闪存驱动器或高容量 SATA 驱动器的卷，从而提高性能或优化成本效益。然后，FAST 自动对这些卷执行迁移操作，以优化您的分层存储，同时消除非常耗时的手动流程。

✧ EMC PowerPath 软件

CLARiiON网络存储提供PowerPath软件，它提供了连续的数据可用性，并针对主机环境实现性能优化。

PowerPath是一种常驻服务器的、性能和信息可用性增强路径管理解决方案。PowerPath面向开放式服务器平台集成了自动故障切换、动态负载均衡和信息存取优化能力。PowerPath采用后台工作方式，确保各种应用保持连续可用。PowerPath的自动故障切换和动态恢复特性允许在服务器和存储间数据路径发生故障时，将数据存取分散至备用数据路径中。这样应用程序就绝对不会因为适配器、电缆或通道控制器的单点故障而出现中断。

PowerPath运用自动负载均衡特性，对多条I/O流开展智能化管理，并通过在多条路径之间自动调整工作负荷的方式实现性能优化。这种特性确保不会出现某条路径负载过重，而其它路径带宽又没有得到充分利用的情形，避免I/O瓶颈的出现。

PowerPath确保数字校园信息系统关键业务数据应用随时处于运行状态，赋予它们以最高可用性和最高性能，确保它们获得业界领先性能存储系统EMC CLARiiON的所有优势。

本方案推荐的产品包括：

● EMC Celerra系列统一存储系统

● EMC CLARiiON CX4系列网络存储系统

● EMC Connectrix光纤交换机

● EMC PowerPath 软件

3.3 数据备份与恢复方案

作为数据量巨大的数字校园信息系统，无论是现在还是将来，数据和应用安全和可靠对于它来说都是第一重要的。

为此，在数字校园信息系统需求中把这些应用系统在提供服务方面分为三个级别：

第一级：要求接近零停机时间，如校园卡系统数据库以及关键业务系统的网络数据库，应采用热备的方式保证业务连续。

第二级：出现故障，恢复期可在1天的服务，如部分使用量较小的业务系统数据库，数据备份应尽可能采用在线方式，至少要近线存储。

第三级：可忍受较长恢复期的应用，该类数据备份可采用近线或离线方式备份。

引起数据丢失的原因很多，备份系统解决的问题主要在：

● 硬件故障造成的数据丢失

● 应用程序/数据库损坏造成的数据丢失

● 人为错误造成的数据丢失

● 黑客攻击/病毒感染造成的数据丢失

● 软硬件系统升级与维护前的数据备份

为避免以上问题造成的数据丢失，建议对数字校园信息系统的核心应用系统进行定期备份，并定期进行数据恢复验证测试，确保备份数据的可恢复性。需要备份的系统如下：

 校园一卡通系统数据库

 统一认证系统数据库

 其他数字校园应用系统数据库：包括教务系统，财务系统，网络计费等等

 数字校园的海量电子化数据：主要包括音视频资料，以及自建电子化数字资源等。

建议采用EMC Networker集中备份管理软件，实现关键应用系统的在线备份；采用基于磁盘介质的备份设备，如利旧原有的磁盘阵列、新增一台SATA磁盘阵列或虚拟磁带库等，可以实现数据的快速恢复，并保证数据可恢复（相对于磁带备份设备）。

如果用户已经在使用基于物理磁带库的备份，则可以在现有的备份系统中加入虚拟磁带库，将最新的数据备份到虚拟带库中，将需要长期保存的历史数据备份迁移到物理带库上。这样不但可以提高备份系统的恢复速度，满足数据恢复的服务水平要求(SLA)；还能够充分利用原有磁带设备，实现海量数据备份的近线/离线保存，满足降低总体拥有成本的要求。

备份方案的拓扑结构如下图所示：

按照上述结构部署备份方案之后，备份系统将具有如下突出特点：

 针对关键业务系统，实现自动化、集中化备份作业管理；

 如果出现前面提到的任何原因引起的数据丢失，可以恢复到前一个备份时间点（通常不超过一天）；

 备份到磁盘（B2D）采用的备份设备（磁盘阵列或虚拟磁带库）提供RAID保护，确保数据可恢复，以及快速恢复响应速度；

 采用EMC Data Domain虚拟磁带库作为备份目标设备，不但可以实现数据的快速备份和恢复，同时，EMC Data Domain所独有的目标端重复数据删除技术，可以最大限度的实现备份设备的容量优化。

 EMC Data Domain虚拟磁带库同时具备NAS功能，用户可以把文件直接以NAS方式复制到重复数据删除磁盘库。但相对于NAS的“文件服务器”功能，重复数据删除磁盘库更注重于自己的“恢复者”角色。使用同样的存储容量，采用全局压缩（Global Compression）技术的重复数据删除磁盘库存储的数据量是普通NAS的20倍以上。

EMC 磁盘备份解决方案使您能够快速而可靠地备份，以满足当今关键的恢复时间要求。利用磁盘备份解决方案，您可以从总体上改进对图书馆的关键业务数据的保护。主要优点：

加快了备份和恢复 — 满足时间安排更紧的备份窗口的要求，并可以在需要的时间内（而不是几天）恢复关键应用程序。

减少了备份窗口 — 最大限度地减少备份窗口以减少对应用程序和系统可用性的影响。

减少了业务风险 — 使用内置的硬件冗余和 RAID 保护，快速而准确地恢复数据。

提高了 IT 效率 — 节省大量用于备份/恢复管理工作的员工时间，大大提高用户生产效率。

节省了存储空间 — 采用具备重复数据删除功能的EMC Data Domain虚拟磁带库，最大限度的实现了备份设备的容量优化。

本方案推荐的产品包括：

● EMC Networker 备份管理软件

● EMC Data Domain 虚拟磁带库

3.4 灾难备份解决方案

随着高校数字化信息系统的建设，各应用系统的重要程度不断增长，数据的重要性也日益加大。这无形中增加了高校网络中心管理人员管理系统的难度，在确保关键应用系统的数据得到最大限度保护的同时，如何做到关键系统高性能、关键服务不停顿以及关键数据不丢失，这就给原有的存储系统提出了更高的要求。

传统的备份、恢复解决方案虽然可以数据得到很好的保护，但是发生灾难时所造成的数据丢失量，以及发生灾难时的系统恢复时间都是高校数字化校园系统中大量关键应用所无法承受的。因此，规划一套高性能、高可靠性和高可用性的容灾系统，也就成为高校数字化系统建设中的一项重要任务。

针对这一需求，EMC推荐采用以下数字化校园容灾解决方案，确保当单个系统出现故障时，最大限度减少数据的丢失量（包括零丢失），最快速度的恢复关键应用系统，提高数字化信息系统的整体服务级别。

容灾方案的拓扑结构如下图所示：

方案说明：

针对只有一个园区的高校：

 方案一：在网络中心机房部署2套EMC存储设备，利用EMC同步数据镜像软件MirrorView/S，通过FC-SAN链路，对数字化校园关键系统进行保护，确保当单个存储设备发生故障时，核心数据可以做到“零丢失”，同时可以快速将应用系统切换至容灾存储（分钟级），快速恢复应用系统。

 方案二：分别利用网络中心机房及图书馆机房，各部署一套EMC存储设备，利用EMC同步数据镜像软件MirrorView/S，通过FC-SAN链路，将数字化校园核心数据与图书馆核心数据互为镜像保护，当任何一台存储设备发生故障时，信息中心与图书馆数据中心的核心数据均不会造成任何丢失。两套存储不但各自承担了各自应用系统的数据集中存储功能，同时，互相为对方提供了数据容灾功能，同时，其中任何一套存储设备发生故障时，只要链路正常，均可以将应用系统快速切换至另一套存储设备，充分利用了高校在信息化建设中非常宝贵的资金投入，同时，简化管理，提升了系统整体服务水平。

针对有两个或多个园区的高校：

 在每个园区的数据中心机房，分别部署一套EMC统一存储设备，利用EMC的数据镜像软件MirrorView或者Celerra Replicator，通过IP链路，将核心关键数据进行远程复制保护（从几公里至数百公里），当其中任何一台存储设备发生故障时，保证数据丢失量最少（分钟级），同时，在链路正常的情况下，可以快速的将应用系统切换至容灾存储，最大限度的降低由于存储系统故障造成的系统停机所带来的影响。

本方案推荐的产品包括：

● EMC MirrorView数据复制软件

● EMC Celerra Replicator数据复制软件

3.5 数据中心虚拟化解决方案

3.5.1 服务器虚拟化需求分析

无论是网络中心还是图书馆，都存在大量的PC服务器，这些服务器运行Windows或Linux操作系统，承载着不同类型的应用。按照传统的应用部署方式，一个应用部署在一台物理服务器，几十台甚至上百台服务器，将会造成如下的众多问题：

 成本高

∙ 硬件成本较高。

∙ 运营和维护成本高，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本等。

 可用性低

∙ 可用性低， 因为每个服务器都是单机， 如果都配置为双机模式成本更高。

∙ 系统维护和升级或者扩容时候需要停机进行，造成应用中断。

 缺乏可管理性

∙ 数量太多难以管理，新服务器和应用的部署时间长，大大降低服务器重建和应用加载时间。

∙ 硬件维护需要数天/周的变更管理准备和数小时的维护窗口。

 兼容性差

∙ 应用迁移到新的硬件平台，需要与旧系统兼容的操作环境（如操作系统）。

3.5.2 服务器虚拟化的好处

为了更好的解决上述物理服务器与应用系统一一对应方式所造成的弊端，全球虚拟化产品领先厂商VMware公司为用户推荐了服务器虚拟架构解决方案，该方案可以实现：

 35%-75% TCO 节省

 通过将整合多个物理服务器到一个物理服务器降低40％软件硬件成本；

 整合比：生产环境10-15 : 1 ，开发测试环境15-20 : 1；

 每个服务器的平均利用率从5％-15%提高到60%-80%；

 降低70-80%运营成本， 包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本。

 提高运营效率

 部署时间从小时级到分钟级， 服务器重建和应用加载时间从 20-40 hrs =>15-30 min， 每年节省10,000 人/小时（300台服务器）；

 以前硬件维护需要之前的数天/周的变更管理准备和1 - 3小时维护窗口，现在可以进行零宕机硬件维护和升级。

 提高服务水平

 帮助您的企业建立业务和IT资源之间的关系，使IT和业务优先级对应；

 将所有服务器作为大的资源统一进行管理，并按需自动进行动态资源调配；

 无中断的按需扩容

 旧硬件和操作系统的投资保护；

 不再担心旧系统的兼容性，维护和升级等一系列问题。

3.5.3 VMWare服务器虚拟化概述

{0><}100{>VMware ESX Server是一个强健、经过生产验证的虚拟层，它直接安装在物理服务器的裸机上，将物理服务器上的处理器、内存、存储器和网络资源抽象到多个虚拟机中。<0} {0>通过跨大量虚拟机共享硬件资源提高了硬件利用率并大大降低了资金和运营成本。<0} {0>通过高级资源管理、高可用性和安全功能提高了服务级别 -- 对于资源密集型的应用程序也不例外。

每一台虚拟服务器都可以利用VMware 虚拟对称式多重处理 (SMP)技术，通过使单个虚拟机能够同时使用多个物理处理器，增强了虚拟机性能。<0}{0><}0{>作为一项独特的 VMware 功能，Virtual SMP 支持虚拟化需要多处理器和密集资源的企业应用程序（如数据库、企业资源计划和客户关系管理）。

VMware VMFS 虚拟机文件系统，是一种高性能的群集文件系统，允许多个ESX Server 安装同时访问同一虚拟机存储。<0} {0>由于VMware的虚拟架构系统中的虚拟机实际上是被封装成了一个档案文件和若干相关环境配置文件，通过将这些文件放在SAN存储阵列上的VMFS文件系统中，可以让不同服务器上的虚拟机都可以访问到该文件，从而消除了单点故障。

以下 VMWare高级功能提供了资源优化和高可用性特征。<0}

 使用VMware DRS将可用资源与预定义的业务优先事务协调起来，同时使用 VMware分布式资源调度程序优化服务器资源的使用和调度。

 使用 VMotion™ 迁移运行中的虚拟机和执行无中断的 IT 环境维护。

 使用 VMware HA 实现经济高效、独立于硬件和操作系统的应用程序可用性。

{0><}0{>VirtualCenter 提供了管理任意规模的虚拟 IT 环境所需的最高级别的简便性、效率、安全性和可靠性。<0}

3.5.4 服务器虚拟化的存储需求分析

服务器虚拟化对存储架构提出了新的要求，这些要求在传统物理服务器的环境中是不存在的，例如：

 支持VMWare高级功能

要利用诸如分布式资源调度DRS、虚拟机实时迁移VMotion、高可用性HA等功能，需要使用共享存储。

 可靠性和冗余

数据保护和实时故障切换对于大多数行业而言都非常重要。跨所有存储层执行后台数据块级复制的存储硬件，可使虚拟化环境完全符合当今服务级别协议 (SLA) 规定的“五个 9”要求。

 性能

存储性能在服务器虚拟化中至关重要。需要在所有存储层中解决性能问题。对于高 I/O、绑定到磁盘的应用程序（如数据库），应考虑使用光纤通道甚至固态闪存存储等高性能磁盘。较低层存储可以得益于较慢的 SATA 驱动器中提供的大量低成本空间。

虚拟基础架构还可以得益于存储自动化的优势。例如，新的 EMC 全自动存储分层 (FAST) 技术将基于业务策略、预测模型和实时访问模式跨多个存储层（包括闪存存储）自动移动数据。采用 FAST 技术的存储阵列利用闪存性能和 SATA 硬盘驱动器经济高效的容量提高 ROI 并降低 TCO。这一新技术目前在 EMC全线产品上提供。

 备份与恢复

备份策略在虚拟环境中将发生更改，因为以前位于使用多个网络接口卡连接到网络的独立物理计算机上的多个服务、应用程序和服务器现在整合到虚拟服务器群集中更少的主机成员中。备份性能由于整合而可能受到严重影响。请考虑精简资源调配和重复数据消除技术，如 EMC Avamar® 和 Data Domain，可以在主机或阵列级别使用这些技术来改善备份性能。

 可扩展性

IT 部门需要根据存储增长进行计划。初始计划可能需要 10 TB 的存储。在两年、三年或五年以后的需求是多少呢？各种研究表明，在虚拟化数据中心部署中，存储的平均增长速度为每年大约 20% 到 50%。此外，还需要制定计划并通过利用虚拟资源调配、重复数据消除等技术来管理扩展的数据量。

 存储通信协议

选择正确的存储协议是一个重要的考虑事项。虚拟化应使用 iSCSI、光纤通道还是 NFS？即使 IT 部门对存储协议进行了标准化，但仍可能需要考虑通过使用统一存储平台（如 EMC 的 Celerra®）部署支持这三种协议的新存储框架来扩大其选择余地。

3.5.5 EMC针对服务器虚拟化的解决方案

基于上述服务器虚拟化的需求分析我们看到，虚拟化对信息基础架构提出了新的需求。总体来讲，EMC针对服务器虚拟化的解决方案包括：

本方案中，我们建议采用SAN+NAS集中存储方式，具体方案如下图所示：

 将每个虚拟机的操作系统创建在共享的SAN集中存储阵列上，通过VMware VMFS文件系统允许多个ESX Server同时访问同一存储，并支持 VMware VMotion™ 技术、VMware DRS 和 VMware HA 等高级功能，以实现虚拟化环境的高可用和动态资源调配。

 将虚拟机上运行的数据库根据性能的需要通过FC SAN或IP SAN进行存储，并利用闪存盘、光纤盘和SATA磁盘实现分层存储；

 将虚拟机上运行的应用系统所管理的文件类型数据通过NAS进行整合，不仅可以提供高性能的文件共享，还可以实现集中的数据保护（备份和容灾）。将文件数据与虚拟机操作系统分离的存储模式，可以极大地提高应用的恢复速度---如果虚拟机出现问题，只需要恢复操作系统和应用，而不用恢复数据。

3.5.6 EMC解决方案针对虚拟化环境的优化

经过 VMware 认证的 CLARiiON CX4 是 VMware® 环境的主要中端存储平台，提供了所有虚拟化环境需要的可靠、具备高可用性的存储。

CLARiiON 与 VMware 的全面集成扩大了虚拟化服务器环境的价值：

 支持虚拟化的 Navisphere。现在可以发现并映射从虚拟机到物理服务器再到底层存储的整个环境。Navisphere 提供详细的虚拟机存储数据，并自动维护和更新关系。通过Navisphere Task Bar 进行访问，管理和报告得到了简化。

 轻松地共享存储。双协议光纤通道和 iSCSI 连接为满足应用程序需要提供了更大的灵活性，而 UltraFlex 技术、闪存驱动器支持以及“5 个 9”可用性为客户提供了一个共享存储解决方案，此解决方案与 VMware Storage VMotion™ 集成以实现中端存储中最大的灵活性和最好的恢复能力。

 简化灾难恢复过程。客户可以通过 VMware Site Recovery Manager (SRM) 使用 RecoverPoint或 MirrorView/S 软件来简化和自动化灾难恢复设置、故障切换、回切和测试，确保实现快速、可靠的灾难恢复，并且可以确保恢复计划得到正确执行和管理。

 改善资源管理。CLARiiON Navisphere® Quality of Service 与 VMware DRS 进行集成，可以提供从虚拟服务器到 CLARiiON 存储的端到端应用服务级别管理。CLARiiON 虚拟资源调配允许客户快速高效地调配存储以满足虚拟机的动态需要。

 优化存储网络性能。PowerPath/VE 自动执行对数百或数千个虚拟机的网络和存储连接进行负载平衡的过程，消除了动态 I/O 负载的手动管理，并跨虚拟和物理环境提供标准化的路径管理。

4.

EMC教育行业客户应用案例

4.1 复旦大学现代教育技术中心

客户背景

复旦大学现代教育技术中心成立于新世纪之初，其职责是构筑数字信息化教育体系。技术中心的任务包括：面向全校计算机基础课程教学，大学英语网络教学及等级英语教学，全校多媒体教室网上资源共享教学，网络课堂——教师教学资源库和学生电子书包，多媒体课件、教学片研制开发与网上课件点播，复旦新闻、专题片制作与网上点播，教育技术应用培训与构建信息化教学平台，面向全校学生开放自由上机，数字影视资源库等。多年来，该中心努力推进信息化教学与传统教学相结合，加速推动复旦大学的数字化进程，积极开展了计算机基础课、大学英语课、多媒体教学的改革与建设，开发制作了适应时代需求的多媒体课件，开拓构建校园网上教学平台与多媒体教学平台，并建设了具有宣传、教学、艺术与科普为一体功能的综合性教育技术网站。迄今为止，仅外部网站的累计访问量就超过1.4亿人次。

应用需求

随着技术中心数据量的不断增长，技术中心原有存储系统出现了容量不足。为了让老师和学生们更好地学习和使用，学校需要拍摄录制的精品课程越来越多。同时，之前的很多模拟资料也要不断转化成数字形式的，所以对存储的需求比较大。而原来技术中心的存储设备容量比较小，无法满足当前的需求，所以需要选购容量可扩展、高可用性的全新存储系统。

根据数据增长的需求，技术中心决定部署全新的SAN网络存储系统，规划之初的总容量约为6TB。同时，鉴于存储系统的重要地位和关键作用，技术中心对新的存储系统提出了很多具体的要求：一是系统的实用性和先进性，以适应更高的数据、多媒体信息的传输需要；二是安全可靠性：假如发生系统宕机、磁盘损坏或其他异常错误，应确保数据不丢失，系统恢复正常运行；三是灵活性与可扩展性：能够根据未来业务发展的需要，方便地扩展、提高使用灵活性；四是开放性/跨平台互连性：具备与多种协议计算机通信网络互连互通的特性，确保网络系统基础设施的作用可以充分发挥；五是经济性：以较低的采购成本、较少的人员投入来维持系统运转，同时保证产品使用的连续性；六是可管理性：可远程集中管理，能够实现监控、监测运行状况，合理分配资源、动态配置，迅速确定故障等。

解决方案

全球第一大存储厂商EMC的CLARiiON AX4-5是一套高可用的存储整合方案，它能够满足客户在实用性、高可用性、高可靠性、高性价比、灵活可扩展性、易管理性等方面的要求，最终成为技术中心的选择目标。尤其是，AX4-5支持当前最高容量的1TB SATA磁盘，成长效率高，非常适合复旦大学对大容量的需求。技术中心购置了一台EMC AX4-5，配置12块×1TB 7200RPS（转/秒）的SATA盘。AX4-5最多可以扩展到60TB的容量。同时，AX4-5的安装、配置非常简单，复旦大学现代教育技术中心原本计划用周天两天时间安装，结果只用了半天就完成。2008年10月底，AX4-5正式上线运行，使用至今运行稳定状态良好。

复旦大学现代教育技术中心IP-SAN拓扑图

据资料介绍，EMC CLARiiON AX4还具有如下优点：

● 业务集中化：AX4可分别提供基于IP SAN/SAN两种存储整合解决方案，以满足客户对数据管理高性价比、高性能和安全性的需要。复旦大学现代教育技术中心采用了低成本的IP SAN解决方案。

● 数据不丢失：冗余校验保证中小企业关键业务无单点故障；多种RAID保护避免因磁盘损坏导致的数据丢失；基于磁盘的快照克隆避免因人为操作、黑客攻击导致的数据安全问题。

● 业务不中断：可提供基于存储的数据远程容灾解决方案，以保证关键业务数据连续及安全。

● 管理更轻松：可为客户提供了无中断扩展功能；内置的虚拟化功能帮助用户轻松地进行动态无中断数据迁移；Navisphere@ Express令整套存储系统使用简易，方便和人性化。

AX4是EMC专门为中小型应用提供的高可用、一站式、入门级存储整合的方案。它除了容量扩展性强、简单灵活的管理界面，还可支持跨平台的数据整合，包括UNIX、Windows、Linux和AIX，可以保证用户数据一直可用并且业务持续不中断，简化数据管理且降低管理成本，从而满足不同成长阶段的中小企业用户数据管理需求。通过部署AX4-5系统，复旦大学现代教育技术中心不需要部署光纤交换机，也不需要在服务器上配置昂贵的光纤卡，直接利用现有的以太网络，以iSCSI协议进行数据传输，达到相当于FC SAN连接的效果，可以满足技术中心对性能要求较高的一些应用需求（例如视频点播系统访问等）。

应用效果

目前，AX4的使用和运行情况良好。复旦大学现代教育技术中心邬忠华副主任说，“EMC AX4运行半年时间以来表现一直很稳定。EMC AX4在容量上扩展性很强，我们配置了12T的容量，目前用到3TB左右，今后还可以扩展，最高可以到60TB。EMC/合作伙伴在前期提供设计方案、后期安装调试方面的服务也都比较专业到位。我们对这一选择比较满意。”

4.2 北京第二外国语学院

夯实信息基建 管好数字馆藏

“2002年就是我负责采购图书馆的IT设备，在工作过程中，我们越来越意识到存储设备的重要性。就像馆藏图书需要保存几十年、上百年一样，图书馆的数字信息资源也需要长期保存。而存储技术，包括磁盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器更新换代都非常频繁，两三年就换一代。长期保存数据成为一个很大的问题。尤其设备供应商实力弱、不稳定，让我们不能安心。例如，当设备需要售后服务时，供应商已经转产，没有人提供售后服务。因此，必须选择公司有实力、技术路线清晰、研发能力强的供应商。2008年，我们如愿以偿，采用了EMC公司的设备。”

——北京第二外国语学院图书馆信息技术部主任、高级工程师 朱海涛

图书馆是一所大学最重要、最基础的条件之一，各高校都非常重视图书馆的建设。从20世纪90年代开始，自动化、网络化、数字化是图书馆建设的主旋律。最近几年，随着图书馆数字信息资源越来越多，图书馆的信息基础架构建设成为至关重要的问题。

北京第二外国语学院（简称“二外”）图书馆拥有大量的数字信息资源，包括超过18.5万种的电子图书、期刊、音像、论文、课件等数据库，自建的二外特色数据库搜藏了二外的科研论文、著作、学位论文、随书光盘、随书磁带等内容。经过十多年的发展，二外图书馆的信息基础架构建设走出了一条自己的道路，可以为其它高校和公共图书馆发挥借鉴作用。

1994-2008：历经三个阶段

二外图书馆的信息基础架构建设可以分为三个阶段。

第一阶段为1994年至2002年。二外图书馆自动化、网络化的建设于1994年起步，2000年进行了实质性的改扩建，顺利地通过了北京地区高校图书馆自动化、网络化评估。这一阶段，可以说是信息基础架构建设的混沌期。图书资料以传统纸质图书为主，有少量的检索光盘，数字化的信息主要是一些图书目录、借还书信息、办公文档等，数据量比较小，信息主要存储在服务器硬盘和光盘上。

第二阶段为2002年至2008年。2002年，随着数字信息资源逐渐增多，二外图书馆决定扩大存储容量，购买了某台湾品牌的磁盘阵列，2台各500GB的容量，这在当时是很大的容量了。同时购买了该品牌1TB容量的网络附加存储（NAS）设备，用于备份数据。在这一阶段，二外图书馆越来越意识到存储设备的重要性。就像馆藏图书需要保存几十年、上百年一样，图书馆的电子数据也需要长期保存。而存储技术，包括磁盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器更新换代都非常频繁，两三年就换一代。长期保存数据成为一个很大的问题。尤其设备供应商实力弱、不稳定，让二外图书馆不能安心。例如，当设备需要售后服务时，该供应商已经转产，没有人提供售后服务。因此，必须选择公司有实力、技术路线清晰、研发能力强的供应商。

2008年，二外图书馆的信息基础架构建设进入第三个阶段。下文我们用重点篇幅介绍第三阶段的信息基础架构建设。

信息基础架构3.0——分级存储备份+虚拟化

进入2008年，二外图书馆迎来了新一轮大规模改扩建的浪潮。新一轮改扩建包括：建成了现代化的穹顶阳光大厅，安装了一体化的书目检索终端、方便的音像资料触摸屏系统、目前市面上最大尺寸的103寸电视大屏幕、先进的背景音乐系统、自助借还机、自助复印打印扫描机、自动无线网络接入、自助阅报系统等等，还建成了拥有700多台电脑的电子资料阅览室。

在信息基础架构方面，二外图书馆也采用了最新的技术和产品。采用EMC于2008年刚刚推出的EMC Celerra NS40作为主存储，配置高性能的光纤盘和大容量SATA盘，总容量达65TB。采用EMC最新推出的VTL磁盘库EMC Disk Library 210作为备份设备，总容量为6TB，用于备份业务数据、自建数据库和常规工作数据。每小时一次将数据在主磁盘阵列内备份一次，每天一次将磁盘阵列的相关数据备份到磁盘库上，每月一次将磁盘库上的数据备份到传统磁带库上，这样，就形成了一个既兼顾业务连续性、成本效率又非常高的三级备份方案。

二外图书馆还建立了VMware服务器虚拟化的基础架构。二外图书馆有2台小型机，双机运行，有40多台PC服务器。通过VMware服务器虚拟化，可以将一台PC服务器虚拟成多台服务器来使用，提高物理服务器的使用率。而通过VMware虚拟化软件还可以做容错和负载均衡，当一台物理服务器出现故障或性能瓶颈时，可以方便地将虚拟机移到别的服务器上，从而提高可靠性和性能。

最近，二外图书馆还计划采用VMware桌面虚拟化解决方案，简化桌面维护的工作。针对多种不同需求的客户终端，只需生成相应的镜像文件，通过服务器分发到所有终端。

VMware是EMC的控股子公司，尽管VMware在股票市场独立上市，但是EMC跟VMware的研发合作、技术集成、服务合作都非常紧密。EMC在存储平台、信息安全、云计算、咨询服务等方面都加强了对虚拟化的支持，例如EMC最近发布了存储平台的虚拟化感知功能，让存储管理员方便知道LUN逻辑卷分配给了哪些虚拟机，服务器管理员方便知道虚拟机使用了哪些阵列上的哪些逻辑卷，从而简化虚拟化环境的管理。因此，虚拟化已经成为大势所趋势，采用EMC+VMware的应用环境，二外图书馆已经走在了业界的前列。

信息基础架构3.0三点令人满意

朱海涛主任总结认为，二外图书馆最新建成的信息基础架构有三点令人满意之处。

第一，容量大、扩展性好、可靠性高、结构先进，可以为二外师生提供不间断的服务。NS40和EMC Disk Library 210具有99.999%的可用性，EMC的售后服务体系也有保障。

第二，NS40一体化存储系统带了很大的灵活性，让二外图书馆可以将多种应用放在一个系统中。有光纤卡的服务器，可以直接连接在光纤交换机上，通过光纤通道访问NS40的块数据；没有光纤卡的服务器可以直接连到NS40的iSCSI接口访问块数据；文件型数据可以直接通过NAS方式存取。

三是提高了IT效率。VMware服务器虚拟化可以大大提高IT效率，二外图书馆在8台物理服务器上划分了几十台虚拟机，这些虚拟机既可以用来为原有的服务器做备份，也可以负载新的应用，上新的应用时不需要费时、费钱购置服务器，用虚拟机实现快速部署。

4.3 烟台教育局

统一整合资源 夯实基础架构

VCE（虚拟计算环境）助力烟台教育局数据中心快速前进

教育数据中心的建设不但改变了传统教育信息化建设的思维模式，更是对教育城域网和校校通工程一次质的飞跃；对于降低信息化总体投入，快速提高教育信息化水平和师生素质，解决教育不平衡发展，消除信息孤岛，乃至整体提升区域教育水平，积极迎接新时期教育竞争的挑战具有深远的意义。

通过多年不断的投入与建设，烟台教育局的整体信息化建设已经走在了全国前列，市、县、区三级应用系统之间均已经实现了千兆互联。为把烟台市教育数据中心建设成为一个绿色节能、高效整合的新一代数据中心，2010年3月，烟台市教育局开始启动数据中心四期项目的规划建设。通过大量的前期调研与测试，决定采用VCE（虚拟计算环境）解决方案，利用思科统一计算系统、EMC统一存储系统及VMware虚拟化软件将数据、存储和服务器整合至一个通用、统一、高效、可靠的教育网络之中，从而大幅简化烟台市教育数据中心基础架构，降低总体投资成本。

烟台教育局本次构建的烟台教育新一代数据中心项目具有以下特点：

◆ 整合硬件资源，提升应用系统服务水平

近年来，随着越来越多的应用系统的不断上线，硬件系统较低的资源利用率与新建系统需要不断购买硬件设备这一传统建设方式之间的矛盾愈加突出。

经过历史不同时期及信息化不同阶段的投入，烟台市教育局现有：门户网站、办公系统、教育装备、校责险、新华社资源、职教学籍、教育博客、教育资源库、电子邮件、DNS、杀毒软件等几十个应用系统，分散在不同时期购买的大约二十余台不同配置不同品牌的服务器上，数据分散在几台服务器直连存储上，同时还拥有了SQL Server、Oracle、Sybase、My Sql等多个数据库以及大量的文件系统应用。教育局数据中心需要通过宽带网络向下属13个区县总计1500余所中小学提供信息服务。

大量分散的硬件系统资源给管理带来的极大的麻烦，同时也使得新系统的上线变得非常困难。同时，关键应用系统对高可用性的要求由于传统的解决方案带来的巨大资金成本也使得无法实现。分散的数据存储，使得教育局核心数据面临着随时丢失的风险。不同的应用系统的数据类型各不相同，对可靠性以及业务连续性的要求也各不相同，多个单一的服务器直连存储系统不但造成了资源重复浪费，同时也无法实现统一管理。因此，现有的硬件环境根本无法满足应用系统建设对IT硬件平台的要求。

本次项目建设，利用思科的统一计算系统（UCS），极大地提高了教育资源的整合程度，能适应不断变化的教学环境和教育需求，教育数据中心可通过端到端配置和迁移支持，以简单、可靠和安全的方式加快新服务的交付过程。在传统的教学环境中，教育资源如服务器，教学视频，课件等分散在各个学校，造成教育资源不能统一规划和部署，无法高效管理和使用，导致资源浪费、维护困难。本次烟台教育局采用的VCE（虚拟计算环境）构建的新一代教育数据中心解决方案，利用了思科的统一计算系统（UCS）和EMC集中存储解决方案（EMC NS480），将分散在各个系统平台以及各个学校的资源，统一集中在教育局数据中心虚拟计算环境系统中，为烟台教育数据中心统一规划和部署教育资源，集中存储教学数据，充分而高效的使用教学资源提供了可靠的保障。

◆ 高度整合，大幅简化网络基础架构

新一代的教育数据中心着眼于将传统的、分散的教育基础设施，转变成一个虚拟的存储、计算与I/O池，网络变成了计算的总线，统一计算系统（UCS）采用诸如FCoE和虚拟化技术可以大大减少物理服务器部署，减少服务器接口数量，简化线缆的部署和管理工作，从而降低成本，为当前的教育数据中心资源带来带来强大的投资保护能力。

本次烟台教育局数据中心建设项目中采用了思科5108刀片服务器，5108机箱最多可以安装8台刀片服务器（本期4台），由2104XP通过光纤连至6120XP，每个2104XP有4个10G上行端口，支持40G带宽，每刀片机箱安装1个，共40G带宽。刀片服务器采用思科UCS B系列刀片服务器。

◆ 强大的虚拟化支持

随着教育改革不断深入和发展，各种基于现代教育网络的应用不断出现，按照传统的教育应用模式，需要为每种应用购买一台专门的服务器，这种方式会导致教育用户购买、部署和管理大量的服务器，由于很多服务器所运行的应用只使用了服务器可用物理CPU和内存容量的很小一部分，导致总体计算资源无法得到充分利用，与此同时，教育中心的IT部门面临着需要购买、部署、监控和维护的服务器和相关资源（例如电力、冷气、机架空间、布线和支持人员）不断增加的难题。

在思科的统一计算系统（UCS）上部署虚拟服务器，可以大幅度节约成本，充分利用数据中心的计算资源，从而减少对数据中心资源的需求，缩短服务器部署时间。UCS可以在物理服务器之间重新配置虚拟服务器，以满足某个应用的计算资源需求的变化，在烟台教育数据中心部署诸如VMware vSphere虚拟化技术可以大大减少物理服务器的数量并节约成本，减少对数据中心空间的需求，加快新应用系统部署速度，同时提高了数据中心维护人员的工作效率。

◆ 数据集中存储

教育资源的传统存储方式是将大量的应用数据存放于服务器内置硬盘或者直连存储（DAS）上，这种存储方式的弊端是各项资源分散，无法有效的进行资源共享和集中管理，因此，烟台教育局在构建烟台教育新一代数据中心解决方案中采用EMC NS-480 All In One统一存储产品（FC SAN、IP SAN、NAS）作为数据集中存储平台。

在教育教育数据中心采用统一存储平台的优势显而易见。使用专为数据集中存储而设计的统一存储平台可以支持多种存储协议，通过光纤通道（FC）协议，ISCSI协议等提供数据块存取，大大提高了数据读写效率，通过CIFS、NFS协议实现文件级数据共享。在统一存储平台上可以共享的教育资源库，实现了教育资源统一存储和动态分配，结合重复数据删除技术极大地提高了存储资源的利用效率。作为数据集中存储的载体，统一存储设备EMC NS-480提供了高可用性，利用RAID、故障切换等多种容错机制保障数据的高访问性，能最大程度保护数据的安全，达到了5个9（99.999%）的高可用性。

◆ 为教育云计算（Cloud Computing）打好基础

烟台教育数据中心的建设为烟台市教育信息化迈向云计算打好了坚实的基础。通过建设教育城域网内部的“私有云”，“云端”是指将区域网络的所有资源集中在教育局的信息网络中心，学校不必重复建设“小而全”的资源库以及其他应用系统。“云末端”是指终端用户（教师和学生）仅需“PC+操作系统+IE浏览器”，便可使用网络中心及Internet上所有资源。

5.

EMC CX系列产品的部分成功案例（教育行业）

6.

EMC公司介绍

美国 EMC 公司是全球信息存储系统、软件、网络和服务领域的领导者。EMC的信息生命周期管理解决方案和服务能够帮助全球各类规模的机构更完善和更经济地管理、保护和共享它们的信息。

我们的客户

EMC 的客户包括世界上最大的银行和金融服务公司、Internet 服务供应商、制造商、医疗保健机构、生命科学组织、电信运营商、航空公司、运输公司、教育机构、地区和国家政府机构等。EMC在中国电信领域一直在快速发展，客户包括中国电信、中国网通、中国联通和中国移动。

具有一直领先和独树一帜的历史

最近六年来，EMC 一直是世界排名第一的外部 RAID 存储系统供应商。在SAN和NAS解决方案市场中，EMC 是公认的领头羊。EMC 在存储研发方面的投资与最接近的竞争对手相比还要高好几倍，有 1,300 项已获批准和正在申请的与存储相关的专利。

我们的业务无处不在

总部在马萨诸塞州霍普金顿市的 EMC 公司在 50 多个国家/地区有 100 多个销售办事处和销售合作伙伴，并且有一支全世界最大的专门从事存储直销和服务的队伍。世界上很多主要计算机公司都转销 EMC 的系统和软件，包括 Dell、NEC、Fujitsu Siemens、Unisys、Groupe Bull 和 NCR。EMC 还与主要的软件、网络和服务公司结成了联盟，其中包括 Cisco、Microsoft、SAP、Oracle、Accenture 和 EDS，以便更好地服务于客户。

美国 EMC 公司(中文名：易安信)是全球信息存储系统、软件、网络和服务领域的领导者。EMC的解决方案和服务能够帮助全球各类规模的机构更完善和更经济地管理、保护和共享它们的信息。EMC 的客户包括世界上最大的银行和金融服务公司、Internet 服务供应商、制造商、医疗保健机构、生命科学组织、电信运营商、航空公司、运输公司、教育机构、地区和国家政府机构等。

为满足中国经济飞速发展对高性能数据存储的需求，EMC公司于1995年进入中国，1996年4月成立北京办事处，1998年成立上海办事处，1999年成立广州办事处。为了能够进一步在中国西部市场进行业务拓展，EMC于2004年成立成都办事处，2007年成立南京、西安、武汉、沈阳办事处，2008年又成立了乌鲁木齐、福州、济南、昆明和杭州办事处。十多年来EMC中国为国内各行各业的用户，包括电信、金融、政府、教育、制造业、医疗、媒体、能源、互联网等，提供了数以万计的数据存储和保护解决方案和专业服务。

EMC 公司 2007 年财政收入超过132亿美元，在全球范围内有 3万多名员工。EMC是世界领先的信息基础架构提供商，是业界公认的领头羊，并在以下领域都位于业界首位：

☑ 连续10年排名第一的外部存储提供商

☑ 连续8年排名第一的存储软件提供商

☑ 全球排名第一的NAS解决方案提供商

☑ 全球排名第一的Windows和UNIX外部

存储提供商

☑ 全球第九大科技公司

☑ 全球第五大软件公司

☑ 连续19季度达到双位数增长

☑ 超过12亿美元的研发投入

教育行业解决方案白皮书2.2