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高校檔案管理系統(tǒng)信息倉儲技術(shù)及相關(guān)問題分析
摘要 本文結(jié)合高校檔案管理系統(tǒng)自動(dòng)化的特點(diǎn)，介紹了用于高校檔案管理系統(tǒng)的信息倉儲技術(shù)。重點(diǎn)闡述了各種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)及其利弊，指出了基于IP的存儲網(wǎng)絡(luò)對于高校檔案管理系統(tǒng)的適用性;并就當(dāng)前高校檔案管理信息倉儲系統(tǒng)建設(shè)中的若干問題進(jìn)行了探討和分析。
關(guān)鍵詞 檔案管理 自動(dòng)化 信息倉儲 網(wǎng)絡(luò)存儲
在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境日益廣泛化、復(fù)雜化的今天，如何有效地應(yīng)用信息倉儲技術(shù)為高校檔案管理服務(wù)是一個(gè)值得研究的課題。信息倉儲擁有數(shù)字化資源、網(wǎng)絡(luò)化存取和分布式管理三個(gè)基本要素，應(yīng)該說正好和高校檔案管理自動(dòng)化的要求相吻合。高校檔案管理系統(tǒng)自動(dòng)化的特點(diǎn)是：實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)及各種通訊系統(tǒng)的完美聯(lián)結(jié);存儲具有數(shù)據(jù)安全性、響應(yīng)速度及擴(kuò)充性;滿足數(shù)據(jù)的可訪問性需求。鑒于篇幅，本文主要談?wù)剻n案管理系統(tǒng)中的信息倉儲技術(shù)以及相關(guān)建設(shè)和應(yīng)用問題。
一、用于高校檔案管理系統(tǒng)中的信息倉儲技術(shù)
信息倉儲技術(shù)主要涉及到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)和數(shù)據(jù)倉庫等。根據(jù)檔案管理系統(tǒng)的規(guī)模，這里主要介紹數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)。依據(jù)其出現(xiàn)時(shí)間的先后，大致可將數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的發(fā)展分為4個(gè)階段：直接附屬存儲(DAS)、網(wǎng)絡(luò)附屬存儲(NAS)、存儲區(qū)域網(wǎng)(SAN)和IP存儲(IPS)。
1、 DAS。20世紀(jì)90年代以前，存儲產(chǎn)品大多作為服務(wù)器的附屬設(shè)備通過電纜直接連接到各種服務(wù)器，這種形式即是DAS。DAS完全以服務(wù)器為中心，不帶有任何存儲操作系統(tǒng)。DAS方式是長期以來大多數(shù)服務(wù)器采取的方式。主機(jī)通過專用接口與存儲設(shè)備相連接，透過RAID技術(shù)將這些單個(gè)硬盤，按 RAID level組合成更大的硬盤。當(dāng)主機(jī)需要訪問存儲設(shè)備時(shí)，主機(jī)發(fā)出指令給存儲設(shè)備，存儲設(shè)備根據(jù)指令進(jìn)行相應(yīng)操作，將數(shù)據(jù)返回給主機(jī)，或者將主機(jī)傳輸過來的數(shù)據(jù)寫入到磁盤。DAS中存儲設(shè)備可以是磁盤驅(qū)動(dòng)器，也可以是RAID子系統(tǒng)，或是其他存儲設(shè)備。
DAS技術(shù)的數(shù)據(jù)安全性差，難以備份/恢復(fù);性能一般，可擴(kuò)充性差，容量有限;數(shù)據(jù)被存放在多臺不同的服務(wù)器上，難于訪問，不支持不同操作系統(tǒng)的訪問。DAS技術(shù)成本低廉，易于安裝，但需停止用戶現(xiàn)有系統(tǒng)，且難以維護(hù)，存儲利用率低。
2、 NAS。20世紀(jì)90年代出現(xiàn)了NAS技術(shù)。NAS包括存儲部件和集成在一起的簡易服務(wù)器管理軟件。NAS是一種將分布、獨(dú)立的數(shù)據(jù)整合為大型、集中化管理的數(shù)據(jù)中心。NAS通常在一個(gè)局域網(wǎng)上占有自己的節(jié)點(diǎn)。在這種配置中，一臺NAS服務(wù)器處理網(wǎng)絡(luò)上的所有數(shù)據(jù)，將負(fù)載從應(yīng)用或企業(yè)服務(wù)器上卸載下來。集成在NAS設(shè)備中的定制服務(wù)器系統(tǒng)可以將有關(guān)存儲的功能與應(yīng)用服務(wù)器執(zhí)行的其他功能分隔開。NAS設(shè)備的物理位置靈活，通過物理鏈路與網(wǎng)絡(luò)連接。NAS無需應(yīng)用服務(wù)器的干預(yù)，允許用戶在網(wǎng)絡(luò)上存取數(shù)據(jù)。
NAS的特點(diǎn)是，易于備份/恢復(fù);性能高，可擴(kuò)充性強(qiáng)，即插即用，容量無限制，數(shù)據(jù)被整合并存放在相同的存儲器上，易于訪問，支持不同操作系統(tǒng)訪問。NAS技術(shù)成本低廉，易于安裝和維護(hù)，存儲利用率較高。
3、 SAN。SAN是允許在存儲設(shè)備和處理器(服務(wù)器)之間建立直接的高速網(wǎng)絡(luò)連接，通過這種連接實(shí)現(xiàn)只受光纖線路長度限制的集中式存儲。SAN可以被看作是存儲總路線概念的一個(gè)擴(kuò)展，它使用局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)中類似的單元，實(shí)現(xiàn)存儲設(shè)備和服務(wù)器之間的互聯(lián)。SAN具有高傳輸速度、遠(yuǎn)傳輸距離和支持?jǐn)?shù)量眾多的設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。采用了專用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，不能直接使用通用的IP網(wǎng)絡(luò)連接各個(gè)SAN存儲網(wǎng)絡(luò)。目前，多數(shù)供應(yīng)商的SAN解決方案大多采用光纖通道技術(shù)，即FC—SAN。
SAN 技術(shù)的特點(diǎn)是，易于備份/恢復(fù);性能極高，可擴(kuò)充性強(qiáng)，即插即用，容量無極限;數(shù)據(jù)被整合并存放在相同或不同的存儲器上，提供統(tǒng)一的用戶訪問界面，易于訪問，但不支持不同操作系統(tǒng)的訪問。SAN技術(shù)成本昂貴，需要長時(shí)間的設(shè)計(jì)和安裝，且難以維護(hù)，存儲利用率很高
4、IP存儲。IP存儲技術(shù)就是以高速以太網(wǎng)連接為基礎(chǔ)，通過IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的存儲技術(shù)。它將SCSI協(xié)議映射到TCP/IP協(xié)議上，使得SCSI的命令、數(shù)據(jù)和狀態(tài)可以在傳統(tǒng)的IP網(wǎng)上傳輸，其支持?jǐn)?shù)據(jù)塊形式的I/O訪問和共享存儲。它采用IFCP和iSCSI協(xié)議，由于光纖通道已經(jīng)包含了SCSI協(xié)議，這種方法無需重大技術(shù)改造，就能滿足協(xié)議的要求。
IP技術(shù)的特點(diǎn)是，易于備份/恢復(fù);性能高，可擴(kuò)充性強(qiáng)，即插即用，容量無極限;數(shù)據(jù)被整合并存放在相同或不同的存儲器上，提供統(tǒng)一的用戶訪問視圖，易于訪問，支持不同操作系統(tǒng)訪問。IP技術(shù)成本低廉，易于安裝和維護(hù)，存儲利用率最高。
二、基于IP存儲的高校檔案管理系統(tǒng)建設(shè)?
在網(wǎng)絡(luò)存儲中，F(xiàn)C—SAN在某些方面具有無可比擬的優(yōu)勢，如性能極高，可擴(kuò)充性強(qiáng)等，使其能夠滿足高校檔案管理系統(tǒng)大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲的需要，但光纖通道存在著成本昂貴和互操作性問題，這是一般高校檔案管理系統(tǒng)所不能承受的。而NAS技術(shù)雖然成本低廉，但卻受到帶寬消耗的限制，無法完成大容量存儲的應(yīng)用，而且系統(tǒng)難以滿足開放性的要求。針對以上技術(shù)的缺陷和不足，根據(jù)國際上基于IP的存儲設(shè)備已日漸成熟的情況，業(yè)內(nèi)提出了一種既有NAS和SAN技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，又能克服兩者缺點(diǎn)的存儲網(wǎng)方案，即基于IP的SAN。它由兩部分構(gòu)成，第一部分是利用IP互連設(shè)備構(gòu)成存儲區(qū)域網(wǎng)SAN，第二部分是通過SAN中的交換機(jī)多路接入局域網(wǎng)LAN回路，形成一種廣義的附網(wǎng)存儲NAS，存儲設(shè)備都是商用的NAS設(shè)備以及iSCSIi設(shè)備，或通過轉(zhuǎn)換橋?qū)CSI和FC設(shè)備轉(zhuǎn)換為IP接口，接入基于IP協(xié)議SAN中。它采用最廣泛的TCP/IP作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，既具有NAS易于訪問的特點(diǎn)，又有專用的存儲網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。因此，基于 IP的存儲網(wǎng)絡(luò)可以利用以太網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備來構(gòu)建專用的存儲網(wǎng)絡(luò)，由于使用了以太網(wǎng)設(shè)備，其成本大大低于使用光纖交換機(jī)的SAN網(wǎng)絡(luò)，而且保持了SAN的傳輸速率高且穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。用戶在這一技術(shù)中，面對的是非常熟悉的技術(shù)內(nèi)容，即IP協(xié)議和以太網(wǎng)，而且各種IP通用設(shè)備保證了用戶可以具有非常廣泛的選擇空間。事實(shí)上，由于IP存儲技術(shù)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，就是充分利用現(xiàn)有設(shè)備，使傳統(tǒng)的 SCSI存儲設(shè)備和光纖存儲設(shè)備都可以在IP—SAN中利用起來。隨著帶有IP標(biāo)準(zhǔn)接口的存儲設(shè)備的出現(xiàn)，我們可以單純使用本地IP存儲技術(shù)，來擴(kuò)展已有的存儲網(wǎng)絡(luò)，或構(gòu)建新的存儲網(wǎng)絡(luò)。以千兆甚至萬兆以太網(wǎng)為骨干的網(wǎng)絡(luò)連接，保證了本地IP存儲網(wǎng)絡(luò)。由于采用的是IP協(xié)議，與LAN和互聯(lián)網(wǎng)的連接是無縫的，遠(yuǎn)程備份十分方便，效率工作很高。基于IP的SAN在性能及功能上都具有突出的優(yōu)勢，是目前高校檔案管理系統(tǒng)建設(shè)中存儲區(qū)域方案設(shè)計(jì)的首選方案。?
三、高校檔案管理信息倉儲系統(tǒng)建設(shè)中若干問題分析?
推進(jìn)高校檔案管理系統(tǒng)自動(dòng)化的目的在于開發(fā)應(yīng)用，離開促進(jìn)應(yīng)用水平的提高，就脫離了實(shí)際。筆者以為，推進(jìn)高校檔案管理系統(tǒng)自動(dòng)化的指導(dǎo)思想，一是要積極進(jìn)取，開拓創(chuàng)新，爭取條件采用先進(jìn)技術(shù);二是要充分掌握系統(tǒng)的綜合性、系統(tǒng)性、統(tǒng)一性，統(tǒng)籌兼顧，全面安排，調(diào)動(dòng)各方面的積極性;三是要從現(xiàn)實(shí)出發(fā)，循序漸進(jìn)。如何提高應(yīng)用水平，需要深入考察與檔案管理自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)的諸多方面的情況及變化趨勢，分析存在的問題，尋求解決的途徑�？傮w來說，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)。?
1、檔案信息倉儲建設(shè)首先必須提高檔案標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化水平。當(dāng)前，高校檔案管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀是檔案標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化滯后和應(yīng)用軟件多亂，這些都嚴(yán)重影響了系統(tǒng)整體水平的提高。目前系統(tǒng)的主要矛盾不是硬件設(shè)備的缺乏，而是硬件的功能并沒有充分發(fā)揮。筆者認(rèn)為對這一問題取得共識是系統(tǒng)建設(shè)思想上的一次飛躍，它使我們的觀察視野從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)大到整個(gè)檔案信息管理。這一認(rèn)識上的轉(zhuǎn)變給我們的啟示是：檔案管理系統(tǒng)自動(dòng)化的內(nèi)涵包括檔案工作的各個(gè)方面和各個(gè)環(huán)節(jié)，其中首要的是檔案業(yè)務(wù)要規(guī)范，檔案標(biāo)準(zhǔn)要建立健全和真正實(shí)施。檔案標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范本身也是一個(gè)系統(tǒng)工程，要推進(jìn)檔案自動(dòng)化建設(shè)，必須抓好檔案標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，掌握好兩者相輔相成、互相促進(jìn)的辯證關(guān)系。?
2、檔案信息倉儲建設(shè)要著眼于提高系統(tǒng)的整體水平。根據(jù)系統(tǒng)論思想和集成化要求，檔案管理系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)的著眼點(diǎn)應(yīng)是整個(gè)系統(tǒng)，組成系統(tǒng)的縱向和橫向的各個(gè)節(jié)點(diǎn)都應(yīng)達(dá)到一定水平，并通過網(wǎng)絡(luò)加以聯(lián)通，這樣才能發(fā)揮整體優(yōu)勢，提高系統(tǒng)的綜合能力。部分節(jié)點(diǎn)甚至一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)的障礙，都可能造成系統(tǒng)的梗阻。當(dāng)然，要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)的裝備水平和應(yīng)用能力齊頭并進(jìn)是不現(xiàn)實(shí)的，不可能“齊步走”。鼓勵(lì)和支持先進(jìn)單位提高水平，在一些單位進(jìn)行較高水平的試點(diǎn)，以取得值得推廣的經(jīng)驗(yàn)，對整個(gè)系統(tǒng)是有利的，但其基本出發(fā)點(diǎn)應(yīng)是為了提高系統(tǒng)的整體水平，只有少數(shù)先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)不可能組成先進(jìn)的系統(tǒng)。?
3、檔案信息倉儲建設(shè)要有重點(diǎn)地抓好數(shù)據(jù)庫建設(shè)。目前檔案管理自動(dòng)化系統(tǒng)從總體上看仍處于由文件處理向信息管理系統(tǒng)的過渡階段，完成這一步的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)庫建設(shè)。開發(fā)和建設(shè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是國家檔案信息工程的核心和基礎(chǔ)，是工程的主體。數(shù)據(jù)庫的含義是依托先進(jìn)的信息技術(shù)對資料進(jìn)行科學(xué)的管理和方便的使用。建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一項(xiàng)長期的任務(wù)，要經(jīng)過由低到高、由單個(gè)到群體的循序漸進(jìn)過程。經(jīng)過試點(diǎn)，數(shù)據(jù)庫經(jīng)驗(yàn)中最主要的有：領(lǐng)導(dǎo)重視，統(tǒng)一認(rèn)識，堅(jiān)持計(jì)算機(jī)技術(shù)人員同檔案業(yè)務(wù)人員協(xié)同配合;面向應(yīng)用，建立“活庫”，以利用頻率和使用效率考核數(shù)據(jù)庫的“活性”;突出重點(diǎn)，由單一庫向系統(tǒng)庫發(fā)展等。當(dāng)前若能把綜合數(shù)據(jù)庫的完善提高和各單位檔案目錄庫建立起來，通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接形成開放的分步式數(shù)據(jù)庫群，將使自動(dòng)化系統(tǒng)效率大大提高一步。
4、檔案信息倉儲建設(shè)必須慎重選定技術(shù)路線。在信息技術(shù)發(fā)展日新月異的條件下，選擇檔案管理自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)路線是十分重要的，應(yīng)當(dāng)推行成熟的、適應(yīng)的先進(jìn)技術(shù)，使經(jīng)濟(jì)效益的合理性和技術(shù)的先進(jìn)性相統(tǒng)一，技術(shù)路線的選擇要符合學(xué)校的實(shí)際。檔案部門對先進(jìn)技術(shù)的潛在需求很大，但現(xiàn)實(shí)的需求又往往跟不上，宏觀監(jiān)測需要的信息量和使用頻率同微觀經(jīng)濟(jì)需求有很大差別，因此不斷發(fā)生買了設(shè)備不能充分利用，建了網(wǎng)絡(luò)而傳輸量很少的情況。要實(shí)事求是地分析現(xiàn)狀，充分考慮先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，再進(jìn)行每一項(xiàng)具體的決策。
參考文
1.趙文輝.網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù).清華大學(xué)出版社，2005
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