如何搭建企业网络存储服务器？

1选择机架设备

小型企业通过在桌面或架子上堆叠服务器硬件和网络设备来开始运营并不罕见。这样做的成本的确比较低廉，但会存在未来隐患，随着公司业务的发展，这些设备可能会成为一个巨大的混乱。这些设备暴露在外会增加物理篡改的风险，也会埋下一些定时炸d，比如说不小心造成的咖啡溢出，环境灰尘以及员工不小心被暴露的电线绊倒所存在的危险等等。

但是，使用机架式设备能避免这类事故。为什么这样说呢因为这些机架经过专业设计，可以轻松地容纳这种类型的硬件。虽然，与非机架安装等价物相比，它们似乎非常昂贵，但从长远的角度来说，性价比高，你可以使用它们轻松管理你的设备以及其它好处会远远超过其成本。

2要了解服务器机架的基本特征

在购买或安装服务器机架之前，你需要学习并了解服务器机架的基本特征。服务器机架通常以机架单位来衡量，通常表示为“U”或“RU”。机架单元的高度相当于175英寸（445毫米），兼容设备的测量单位为“U”的倍数。通常，服务器的范围从1U到4U，网络交换机在1U到2U之间，而一些刀片服务器在5U到10U之间或甚至更多。

在确定服务器机架之前，你还需要考虑服务器机架的宽度和高度（深度）。通常可接受的宽度为19英寸，深度为600-1,000mm。然而，这些机架中的许多通常具有可调节的后支架，即使大多数机架安装服务器通常包括可调节的安装套件，一旦它们具有足够的深度来容纳服务器就可以使用。

四柱机架是当今市场上最受欢迎的商用服务器机架之一，它设计用于容纳19英寸宽的设备和服务器。

普通机架的高度约为42U，其中一半的机架高度为24U，但有几种其他类型的机架，机架高度从5U到20U不等。这些不是对这些机架外部尺寸的测量，因为该特征高度依赖于机架的设计并且它是变化的。一些机架配有脚轮，有助于缓解运动。

开放式机架和小型壁挂式机柜是在空间有限的地方安装IT服务器的绝佳选择。但是，你需要意识到，如果你决定使用开放式机架，则必须满足特殊要求才能安装服务器，包括将机架固定在地板上。壁挂式机柜不适用于由少数服务器组成或比网络交换机重的任何负载。

3隔离服务器以降低噪音

如果你没有专门放置和存放设备的单独房间，你将不得不考虑内部服务器设备附带的噪音。你需要一个分区的房间，即使它是一个小区域，因为从长远来看，它是值得的。

建立分区以后，能够消除或者减弱那些会影响员工整体工作效率的隐患。另外还有一个好处就是能够防止任何未经授权的人员篡改你的设备，有助于保护设备免受损坏并防止被盗。

在小型企业中，除了将机架放在房间的角落或IT部门内部别无选择外，强烈建议使用具有隔音功能的机架。 由于通风口无法实现完全隔音，因此这些机架通常通过其降噪特性来衡量。它们产生的噪音和机架本身的整体降噪能力的结合通常会决定它们的工作效果。

4想要散发热量则需一个合适的空调机组

IT设备和服务器产生的热量通常很高，可能会缩短设备的使用寿命。它们还可能导致中断和崩溃，这可能很难解释，这就是为什么在构建内部服务器机房时安装冷却装置非常关键的原因。

但是，如果你只需要几个网络交换机，五托架网络连接存储（NAS）系统或服务器，你可能不需要担心冷却系统，除非你需要更大的NAS，多个服务器和一个中型UPS，这样的话热量会迅速增加。

服务器机架的热容量也直接受外部温度的影响。这就是强烈建议你在服务器机房安装空调装置的原因。

只要打开服务器并产生热量，这些空调就必须始终打开。建议使用不同的断路器安装独立的独立装置，以便在需要维修任何一个断路器时可以定期更换它们。

不要想着打开窗户再加上两部风扇来散发热量。

5学会正确处理电缆

只有正确的电缆管理才能确保适当的通风。这就是为什么尝试将42个1U服务器强制进入全高机架是一个非常糟糕的主意，因为它会导致严重的布线限制或限制。许多旧服务器的机箱通常需要彼此之间1U到2U的空间，以确保正确的气流。目前，大多数现代机架式服务器都不需要这些空间。

设置一个装满机架的服务器机房需要的不仅仅是使用一些螺丝来帮助将这些设备固定到位。你需要了解如何管理从这些机架中排列的所有设备及其相应的以太网电缆中出来的电缆。除了机柜内布线外，还需要妥善管理或终止用于IP摄像机，台式计算机和所有其他网络设备的以太网LAN点的电缆。

处理所有这些的最佳方法是使用RJ45配线架终止以太网电缆。安装在1U空间中的普通接线板通常提供多达24个端口，并且通常需要某种形式的手动输入，例如剥离电缆，将其固定到接线板中以及使用线缆测试工具来验证其连接性。根据你的预算，你可以让网络专业人士或专家在一天内为你处理所有这些问题。

除了配线架之外，你还需要使用束线带，因为当你尝试固定杂散电缆时它们会派上用场。你可以获得可以重复使用的标准电缆扎带，当你批量购买时它们非常便宜。

6学会标记，保持简单

在设置服务器时，要学会标记和记录你所使用的流程，这点是非常重要的。这样做，便于任何新员工或者供应商在需要了解服务器机房时，能够高效并系统的了解到服务器的整体系统情况。并且还可以防止可能发生的任何灾难性错误，包括重新启动或拔出系统而不发出任何形式的警告。

正确标记基础设施的最简单和最好的方法之一是使用标签打印机。该打印机可以从任何硬件商店购买。你必须使用正确描述它们的唯一名称或其IP地址来标记网络和服务器设备。你还应该为键盘，鼠标和视频开关，路由器，NAS设备，冗余硬件和数据备份设备等其他IT设备执行相同的 *** 作。

这些注意事项应打印出来并妥善详细，以便轻松解释与你的内部硬件相关的重要程序。这些打印件应贴在冰箱磁铁或服务器机柜上。为了获得最佳结果，它们应包括与数据备份，联网，启动或关闭这些设备相关的 *** 作说明，以防断电。

除了以上几点，还有一些需要你去了解和注意的地方：

a空间要求

b地板和柜子类型

c设备尺寸

d加热和冷却系统

e电气设置

f防火

g紧急电气备份

h安全和警报

最重要的一点是，以上所有内容都要花钱，所以要规划好你的预算，不要让设置服务器机房花掉了你整个IT预算。

一般是SAN和NAS两种体系。
网络接入存储（Network-Attached Storage，简称NAS）和存储区域网络（Storage Area Network，简称SAN）
存储区域网络（Storage Area Network，简称SAN）采用光纤通道（Fibre Channel）技术，通过光纤通道交换机连接存储阵列和服务器主机，建立专用于数据存储的区域网络。SAN经过十多年历史的发展，已经相当成熟，成为业界的事实标准（但各个厂商的光纤交换技术不完全相同，其服务器和SAN存储有兼容性的要求）。SAN存储采用的带宽从100MB/s、200MB/s，发展到目前的1Gbps、2Gbps。
网络接入存储（Network-Attached Storage，简称NAS）采用网络（TCP/IP、ATM、FDDI）技术，通过网络交换机连接存储系统和服务器主机，建立专用于数据存储的存储私网。随着IP网络技术的发展，网络接入存储（NAS）技术发生质的飞跃。早期80年代末到90年代初的10Mbps带宽，网络接入存储作为文件服务器存储，性能受带宽影响；后来快速以太网（100Mbps）、VLAN虚网、Trunk(Ethernet Channel) 以太网通道的出现，网络接入存储的读写性能得到改善；1998年千兆以太网（1000Mbps）的出现和投入商用，为网络接入存储（NAS）带来质的变化和市场广泛认可。由于网络接入存储采用TCP/IP网络进行数据交换，
NAS：用户通过TCP/IP协议访问数据，采用业界标准文件共享协议如：NFS、>

颉贵琴 胡晓琴

(甘肃省国土资源信息中心)

摘要 为推进我国地质资料信息服务集群化产业化工作，更大更好地发挥地质资料信息的价值，本文针对我国现有的地质资料信息集群化共享服务平台存在的缺陷和问题，基于现有系统的存储架构，设计了一种大数据下的地质资料信息存储架构，以便于我国地质资料信息服务集群化产业化工作能够适应大数据时代的数据存储。

关键词 大数据 地质资料 存储 NoSQL 双数据库

0 引言

新中国成立60多年来，我国形成了海量的地质资料信息，为国民经济和社会发展提供了重要支撑。但在地质资料管理方面长期存在资料信息分散、综合研究不够、数字化信息化程度不高、服务渠道不畅、服务能力不强等问题，使地质资料信息的巨大潜在价值未能得到充分发挥。为进一步提高地质工作服务国民经济和社会发展的能力，充分发挥地质资料信息的服务功能，扩大服务领域，国土资源部根据国内外地质工作的先进经验，做出了全面推进地质资料信息服务集群化产业化工作的部署。

目前，全国各省地质资料馆都在有条不紊地对本省成果、原始和实物地质资料进行清理，并对其中重要地质资料进行数字化和存储工作。然而，由于我国地质资源丰富，经过几十年的积累，已经形成了海量的地质资料，数据量早已经超过了几百太字节(TB)。在进行地质资料信息服务集群化工作中，随着共享数据量的不断增大，传统的数据存储方式和管理系统必然会展现出存储和检索方面的不足以及系统管理方面的缺陷。为了解决该问题，需要设计更加先进的数据存储架构来实现海量地质资料的存储。

而大数据(Big Data)作为近年来在云计算领域中出现的一种新型数据，科技工作者在不断的研究中，设计了适合大数据存储管理的非关系型数据库NoSQL进行大数据的存储和管理。本文将针对我国现有的地质资料信息集群化共享服务平台存在的缺陷和问题，利用大数据存储管理模式的思想，提出一种海量地质资料存储架构，改进现有系统存储架构，以便于我国全面推进地质资料信息服务集群化产业化工作。

1 工作现状

11 国内外地质资料信息的存储现状

在美国，主要有两大地质资料公共服务平台，分别是地球科学信息中心(ESIC)、地球资源观测和科学中心(EROS)，其目的是通过为社会和政府提供更加便利、快速的地质信息服务。20世纪90年代初，澳大利亚出台了国家地球科学填图协议，采用先进的科学方法和技术进行数据存储，从而形成了第二代澳大利亚陆地地质图。

目前，我国地质资料信息服务集群化产业化工作刚刚起步，虽然国土资源部信息中心已经开发了地质资料信息集群化共享服务平台，并倡导各地方用户使用该系统。但由于各个地方早期的工作背景不一致，因此各地方所使用的存储系统也不尽相同，主要有Access、SQL Server、Oracle、MySQL等系统。本文以国土资源部信息中心开发的地质资料信息集群化共享服务平台的存储系统MySQL为例说明。该系统是基于关系数据库管理系统MySQL的一套分布式存储检索系统。该系统的部署使得我国地质资料信息服务集群化产业化工作取得了重大进展，同时也为我国建立标准统一的地质资料信息共享服务平台和互联互通的网络服务体系奠定了坚实的基础。然而，该系统的研发并没有考虑到地质资料信息进一步集群化以及在未来地质资料信息进入大数据时代的信息共享和存储管理问题，也没有给出明确的解决方案。

12 大数据的存储架构介绍

大数据是近年在云计算领域中出现的一种新型数据，具有数据量大、数据结构不固定、类型多样、查询分析复杂等特点。传统关系型数据库管理系统在数据存储规模、检索效率等方面已不再适合大数据存储。NoSQL(Not Only SQL)是与关系数据库相对的一类数据库的总称。这些数据库放弃了对关系数据库的支持，转而采用灵活的、分布式的数据存储方式管理数据，从而可以满足大数据存储和处理的需求。NoSQL基于非关系型数据存储的设计理念，以键值对进行存储，采用的数据字的结构不固定，每一个元组可以有不一样的字段，且每个元组可以根据自己的需要增加一些自己的键值对，可以减少一些检索时间和存储空间。目前，应用广泛的 NoSQL 数据库有 Google BigTable、HBase、MongoDB、Neo4 j、Infinite Graph等。

2 大数据下的地质资料信息存储架构设计

根据国土资源部做出的全面推进地质资料信息服务集群化产业化工作的部署，国土资源部倡导全国地质资料馆使用国土资源部信息中心开发的地质资料信息集群化共享服务平台，实现地质资料信息的存储和共享。该系统采用了数据库管理系统MySQL作为数据存储系统。

为了与现有系统和现有的工作进行对接，并为将来地质资料进入大数据时代后的存储工作做准备，本文设计了一种能用于海量地质资料信息存储并且兼容MySQL的分布式的数据存储架构(图1)。

整个系统可以根据不同的用户等级分为不同的用户管理层，由于图幅限制，在图1 中仅仅展示了3级：国家级管理层(即共享服务平台用户层)、省级管理层以及市级管理层(可根据实际需要延伸至县级)。

每级管理层的每个用户可以单独管理一个服务器。如国土资源部信息中心可以单独管理一个服务器；甘肃省国土资源信息中心可以单独管理一个服务器，陕西省国土资源信息中心可以单独管理一个服务器；甘肃的若干个市级国土资源局可以根据需要分别管理各自的服务器。

在服务器上分别安装两套数据库管理系统，一套是原有的MySQL数据库管理系统，另一套是为大数据存储而配备的NoSQL型数据库管理系统。在服务器上还专门开发一个数据库管理器中间件，用于进行用户层和数据库的通信以及两套数据库之间的通信。

由于各个管理层都各自维护自己的数据库和数据。当用户需要进行数据存储时，他所影响的数据库仅仅是本地数据库，存储效率较高；当用户需要从多个数据库读取数据时，顶层的共享服务平台会根据用户需求进行任务分解，将任务分发给下层的管理层进行数据库读取，由于各个数据库并行读取，从而提高了数据库读取效率。

图1 大数据下的地质资料信息存储架构框图

21 用户管理层

用户管理层根据权限范围，分为多层(本文以3层为例)。

位于顶层的国家级管理层(共享服务平台用户层)负责用户访问权限的分配、与其直接关联的数据库的访问、下级管理层任务的分配等工作。

用户访问权限的分配是指为访问本共享服务平台的个人用户和单位用户分配数据的使用权限、安全性的设计等。

与其直接关联的数据库访问是指直接存储在其本地数据库上的数据的访问。在该数据库中不仅要存储所需要的地质资料，还要存储注册用户信息等数据。

下级管理层任务分配是指如果用户需要访问多个下层数据库，用户只需要输入查询这几个下层数据库的命令，而如何查找下层数据库则由该功能来完成。例如某用户要查找甘肃、陕西、上海、北京的铁矿分布图，则用户只需要输入这几个地方及铁矿等查询条件，系统将自动把各个省的数据库查询任务分派到下级管理层。

同理，位于下层的省级管理层和市级管理层除了没有用户访问权限功能外，其余功能与国家级管理层是相同的。各层之间的数据库通过互联网相互连接成分布式的数据库系统。

22 MySQL和NoSQL的融合

MySQL是关系型数据库，它支持SQL查询语言，而NoSQL是非关系型数据库，它不支持SQL查询语言。用户要想透明地访问这两套数据库，必须要设计数据库管理器中间件，作为用户访问数据库的统一入口和两套数据库管理系统的通信平台。本文所设计的数据库管理器简单模型如图2所示。

图2 数据库管理器模型

服务器管理器通过用户程序接口与应用程序进行通讯，通过MySQL数据库接口与MySQL服务器通讯，通过NoSQL数据库接口与NoSQL数据库接口通讯。当应用程序接口接收到一条数据库访问命令之后，交由数据库访问命令解析器进行命令解析，从而形成MySQL访问命令或者NoSQL访问命令，通过相应的数据库接口访问数据库；数据库返回访问结果后经过汇总，由应用程序接口返回给应用程序。

两套数据库可以通过双数据库通信协议进行相互的通信和互访。此通信协议的建立便于地质工作人员将已经存入MySQL数据库的不适合结构化存储的数据转存到NoSQL数据库中，从而便于系统的升级和优化。

23 系统的存储和检索模式

在本存储框架设计中，系统采用分布式网络存储模式，即采用可扩展的存储结构，利用分散在全国各地的多台独立的服务器进行数据存储。这种方式不仅分担了服务器的存储压力，提高了系统的可靠性和可用性，还易于进行系统扩展。另外，由于地质资料信息存储的特殊性，各地方用户的数据存储工作基本都是在本地服务器进行，很少通过网络进行远程存储，所以数据存储效率较高。

在一台数据库服务器上安装有MySQL和NoSQL型两套数据库管理系统，分别用于存储地质资料信息中的结构化数据和非结构化数据。其中，NoSQL型数据库作为主数据库，用于存储一部分结构化数据和全部的非结构化数据；而MySQL数据库作为辅助数据库，用于存储一部分结构化的数据，以及旧系统中已经存储的数据。使用两套数据库不仅可以存储结构化数据而且还可以适用于大数据时代地质资料信息的存储，因此系统具有很好的适应性和灵活性。

24 安全性设计

地质资料信息是国家的机密，地质工作人员必须要保证它的安全。地质资料信息进入数字化时代之后，地质资料常常在计算机以及网络上进行传输，地质资料信息的安全传输和保存更是地质工作人员必须关注和解决的问题。在本存储架构的设计中设计的安全问题主要有数据库存储安全、数据传输安全、数据访问安全等问题。

数据库设计时采用多边安全模型和多级安全模型阻止数据库中信息和数据的泄露来提高数据库的安全性能，以保障地质信息在数据库中的存储安全；当用户登录系统访问数据库时，必须进行用户甄别和实名认证，这主要是对用户的身份进行有效的识别，防止非法用户访问数据库；在对地质资料进行网络传输时，应该首先将数据进行加密，然后再进行网络传输，以防止地质信息在传输过程中被窃取。

3 结语

提高地质资料数字化信息化水平，是国外地质工作强国的普遍做法。为推进我国地质资料信息服务集群化产业化工作，本文针对我国现有的地质资料信息集群化共享服务平台存在的缺陷和问题，利用大数据存储管理模式的思想，基于现有系统的存储架构，设计了一种大数据下的地质资料信息存储架构，以便于我国地质资料信息服务集群化产业化工作能够适应大数据时代的数据存储。该存储架构的设计只涉及了简单模型的构建，具体详细复杂的功能设计和软件实现还需要在进一步的研究工作中完成。

参考文献

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