案例分析-中国地质博物馆存储方案设计

1 前言

中国地质博物馆创建于1916年，是国内建馆最早的博物馆之一，以历史悠久、典藏量大、珍品率高、陈列精美、科研成果丰硕称雄于亚洲地学博物馆。不仅具备典藏、科学研究、社会教育三大传统功能，而且富有时代特色，融科普、教学、学术交流、观赏、休闲于一体，社会影响日益广泛。

馆藏标本丰富珍贵典藏各类地质标本20万件，其中世界上最高大、保存最完好的恐龙化石——“巨型山东龙”，以藏量大、珍品多闻名于世的“中华龙鸟”等原始鸟类系列化石，中国目前发现最早的古人类化石——云南元谋人牙齿化石；山顶洞人遗址中发掘的石器、石珠、骨针、骨饰，以及“水晶王”、巨型萤石等，都是国宝级的珍品。

科研成果享誉世界出版了《巨型山东龙》、《宝石通论》、《中国金伯利岩》等专著和《中国矿物》、《中国名泉》等图册，科研人员在《地质学报》、《Nature》、《Science》等刊物发表学术论文200余篇，《辽西侏罗—白垩系过渡层生物群及地层年代研究》、《辽宁西部原始鸟类及伴生化石研究》等项目成果受到国内外古生物界的广泛关注。

社会教育广泛深入常年开放独具特色的陈列展览，长期开展丰富多彩的科普活动，24年来不间断出版《地球》杂志，每年举办全国青少年地学夏令营，先后被命名为“北京市优秀爱国主义教育基地”、“北京市科普教育基地”、“全国科普教育基地”、“全国青年科技创新示范基地”、“全国青少年科技教育基地”。

修缮改造面貌一新2001年启动馆史上规模最大的修缮改造工程，历时三年，以建设“国内一流，国际著名”的现代化博物馆为目标，贯彻落实“以人为本、观众至上”建馆理念，耗巨资、精设计、善管理，硬件设施整体升级，陈列展览全面创新，服务体系不断完善，基本建成名符其实的国土资源事业的窗口和青少年素质教育地学平台。

随着馆藏的不断积累和丰富，拥有一套完整的网络数字化资源已经是最基本必不可少的基础设施，其规模和使用水平已经成为衡量一个博物馆现代化管理水平的一个重要依据。而作为越来越重要的网络传播窗口的互联网络技术开始发挥着前所未有的作用，也同时展现了更多元化的应用。因此，针对超大容量标本的数字化图像信息库和标本数据的检索需要，迫切需要一套大容量、高性能的存储设备，将珍贵的地质标本转化成便于管理、检索、保存、易用的数字化资源进行存放。实现标本的计算机化管理。

方案设计提供经销商：

北京清源并行计算机有限公司

Beijing Puretrix Parallel

Computing Co., Ltd.

方案设计：企业产品部

2 需求分析

由于网络要为全馆各类用户服务，接入点多、数据流量大，要求服务器设备具有足够的处理能力、网络吞吐量和连接带宽。建议使用专业存储服务器和应用服务器。

博物馆保存着各种文字、图片、流媒体信息，数据存储量大，种类多，因此，对存储设备的要求较高，随着规模和需要的不断增长，存储容量会急剧扩张，容量的设计应在保障当前应用的情况下，可方便的进行扩充，在结构和布署上要灵活、快捷，扩容成本要低。按目前的应用和留出余量最少不低于20TB，存储结构为SAN光纤存储结构，以保证数据库应用及数据的存储和性能需要，并兼顾今后发展要求。现有硬件及需要如下：

4台Linux服务器，其中一台上运行Oracle 9i数据库，数据系统系统平台，提供图文资料的查询检索服务。其余3台和1台Windows服务器，提供应用系统平台，主要应用为:电子书发布，资料检索平台等文件服务功能。

购置磁盘阵列存储系统：做为图文数据存储设备，存储图书资料、视频数据，主要为电子图书，电子报刊，视频数据等。

3 具体方案设计：

综合以上需求分析，我们建议5台应用服务器通过千兆主干网络联接进内部网络，其中4台做为应用系统平台和数据库系统平台：提供如WEB浏览、电子书发布、检索服务等应用服务，另1台运行Oracle数据库，提供基础数据的分类、查询和检索服务。5台服务器通过SAN光纤存储网络与后端的共享存储设备MSA1500模块化智能阵列进行数据的存取和共享，提供最大24T的裸容量，做RAID ADG冗余后，可提供接近20TB的实际容量，可以满足当前并兼顾后期的容量要求。

本方案中：

采用HP的MSA 1500模块化智能阵列来提供最具性价比的光纤存储磁盘阵列产品，满足当前对服务和存储的性能需求。HP StorageWorks Modular Smart Array 1500 (MSA1500)控制器托架是为连接光纤通道SAN的2U控制器托架，它可与HP StorageWorks SATA和SCSI磁盘机柜相连，可配备最大24TB的存储容量，是一款价格低廉的理想存储解决方案。

它为客户提供低成本、高容量的存储解决方案，可作为用以设计和实施未来解决方案的一个硬件基础，而且可以配置高达8个连接SATA的机柜，提供高达24 TB(96个250GB SATA磁盘驱动器的原始容量。如果系统需要SCSI的可靠性，则可连接多达4个SCSI机柜，提供8 TB的原始容量(使用56个146GB SCSI磁盘)。支持RAID ADG技术，磁盘阵列两块硬盘同时出现故障，数据仍完好无损。

3.1 拓扑结构图

5个应用服务器通过光纤线路与光纤存储交换机相连，提供2G的内部带宽与HP MSA1500存储设备连接，提供2G 的带宽对数据进行存储和共享读取，HP MSA 1500存储设备配置96块250G SATA硬盘，提供24T的裸存储容量（最大支持24TB），可满足当前数据存储容量要求，支持RAID ADG数据冗余。服务器前端通过千兆带宽的主干网接入博物馆内部网，用户通过百兆交换进行内部网络的访问，保证为内部足够的并发访问性能。

3.2 解决方案说明

本方案具有构架成本低、可扩展性强、管理简便、性能稳定的特点。

在硬件平台上，我们采用了HP的高性价比的MAS1500模块化智能阵列，是灵活和可扩展的入门级光纤通道存储产品，具有可扩展的模块化特性、支持异构环境、易于管理、价格低/可扩展性强，保障了稳定的硬件平台支持，在结构上使用了性能优异的SAN架构，拥有极高的读写性能和良好的扩展性能，能够极便利的进行在线的系统扩容。

从网络拓扑图可以看出，这个解决方案是按照最优化结构和高可用性角度出发设计的，具有极好的性价比。出于对资金和成本的考虑，第一阶段可暂时不考虑冗余、备份和灾难恢复。但在我们的解决方案中已充分考虑了对后期进行冗余、灾备和扩容的需要，在设备选型及结构上进行了仔细规划，将今后升级改造的成本降至最低，使您可在适当的时候方便快速的进行添加和改造而不用对整体网络进行结构性调整或是资源的浪费。

3.3 竞争产品分析

与其它厂商同档产品相比，MSA1500具有较好的性价比和产品优势：

ν总体成本更低

从直连到SAN转换的复杂性降低ν

SAN管理的复杂性减少ν

ν数据的高可用性好