項目背景
在教育部高等教育教學評估中心2009年工作要點當中提到“建設全國高校教學質量信息數據庫和質量監控信息系統,積極探索教學狀態數據發布、專家進校評估和社會評估相結合的評估機制”。2009年3月6日的部長專題辦公會議確立了新一輪本科教學評估工作的總體思路,要求“要加強信息化建設,建立高校本科教學狀態數據定期發布制度”,“積極探索網上評價和社會評價等多種評估方式”。
從構建國家高等教育質量保障體系和中心的長遠發展看,使用信息化手段,建立和完善包括本科教學基本狀態數據庫、高職院校人才培養工作狀態數據庫、高等教育社會評價信息數據庫等高等教育質量數據系統,充分發揮數據信息在政府宏觀管理、學校改進工作和增強社會公眾對高等教育的了解和監督等方面的作用,對于推動我國高等教育質量保障體系建設不斷科學化和規范化,都將發揮不可替代的重要作用。
項目需求
項目建設內容是以評估中心信息化建設為依據,按照需求分階段進行,項目的重點工作是做好頂層設計,進行網絡和系統硬件環境建設,搭建滿足本科教學基本狀態數據庫和新一輪評估工作需要的應用系統并進行用戶測試和應用推廣。據此,中心數據中心基礎環境初步建設內容如下(如圖所示):
? ·高校本科教學基本狀態數據庫管理系統。
? ·高職院校人才培養工作狀態數據庫管理系統。
? ·評估工作網上工作平臺系統,實現輔助參評學校、評估專家和評估機構開展評估和管理工作的功能。
? ·中心日常辦公輔助系統,主要包括中心網站、電子郵件服務、內部文件資料儲存與共享等。
? ·其他專項評審系統,如教學成果獎評審系統等。
全國高校教學基本狀態數據庫系統是本項目建設的重點應用子系統,本次建設項目主要針對全國高校教學基本狀態數據庫系統的數據規模,并在此基礎上適當考慮其他應用系統的數據量以及未來發展能產生的數據量,給出主要硬件及網絡帶寬需求
全國高校教學基本狀態數據庫系統用戶包含以下6類用戶,總共約3萬個用戶:
? ·1-3個管理員用戶;
? ·30個教育部高等教育教學評估中心中心用戶;
? ·不超過500個評估專家用戶;
? ·31個省教育廳用戶;
? ·1000個本科院校用戶及每個院校30個子用戶
? ·1000-2000個公眾瀏覽查詢用戶
系統采集的數據類型:
1、結構化數據:院校及其子用戶通過瀏覽器錄入的數據項約600個。
2、非結構化數據:院校及其子用戶在錄入過程中,以附件形式上傳的文件,包含DOC格式文件、PDF格式文件、ZIP格式文件等。
數據存儲空間:系統的主要數據由院校及其子用戶產生,目前主要包括通過瀏覽器錄入的數據項(存到數據庫中)和附件(存到數據庫或文件系統中)等,平均每個院校在每個運行周期截止前錄入的數據不超過100MB,以100MB計算;上傳附件從100MB到1000MB,多數集中在500MB以內,附件存儲空間以每個學校500MB計算,總共需要1000×600MB=600GB,再加上系統維護所需要的空間600GB×2=1200GB(1.2TB),總共需要1800GB(1.8TB)的存儲空間,為系統擴展及其他應用預留空間1800GB(1.8TB),單年度數據存儲空間<=3600GB(3.6TB)。
其他系統平臺依次計算,考慮RAID和熱備盤損耗等,實際需求約20TB存儲容量。
解決方案
整個用戶環境有多種應用系統,這些系統也都是用戶的核心應用。系統中的數據,是核心中的核心,數據的安全性保障關系到整個系統能否正常的運行,最終關系到該單位能否提供正常的服務
對數據的保護,有多種方法,包括備份和數據容災。目前用得最多、最有效的手段是數據備份。它不僅能有效的對核心數據進行保護,并且可以根據客戶需要保存較長一段時間的離線數據,從而保證對較長時間段前的數據進行調用。
針對上述需求,DFT提出了使用備份軟件對整個應用系統的數據文件及數據庫進行備份的方式,數據庫服務器和應用服務器等關鍵應用通過光纖交換機共享光纖存儲設備,建立起一個高可用的SAN網絡;備份系統接入SAN網絡中實現LAN-Free備份,同時針對需要長期保存的數據,利用物理磁帶庫導出到磁帶中進行離線長期保存。備份系統拓撲見下圖。
主存儲設備采用DFT RS 6016F4 存儲系統,RS 6016F4為一款4Gb端到端光纖存儲系統,提供4個4Gb光纖主機通道和4個4Gb磁盤通道,此次配置45塊450G 15000轉的FC硬盤。
本方案中采用DFT Backup備份軟件,進行整個網絡系統的數據統一備份/恢復,備份設備采用一臺DFT 2020物理磁帶庫,對數據進行集中的備份管理和長期保存。
在備份主控服務器上安裝DFT 備份軟件的主模塊Backup Enterprise Edition,同時每臺數據庫和應用系統服務器安裝介質管理MediaAgent以及相應的文件系統和數據庫Agent。
備份是一種數據安全策略,是將原始數據完全一樣地復制,嚴格來說應復制兩份,保存在異地。在原始數據丟失或遭到破壞的情況下,利用備份數據把原始數據恢復出來,使系統能夠正常工作。
為了對系統中的各個服務器進行備份,同時實現******可能性能,在本方案中采用了最新的SAN結構數據備份技術。由于LAN網絡備份會占用大量網絡帶寬,因此對于主要服務器的備份均設計為不通過局域網的SAN直接備份。這種情況下,服務器可以將內部數據直接備份到磁帶庫上,而無須先將數據傳遞到備份主服務器,從而極大提高了備份速度,并節省了寶貴的網絡帶寬。
在上面示意圖中,磁盤陣列以及磁帶庫都通過光纖通道連接到存儲光纖交換機上,數據庫服務器和應用服務器,以及備份服務器均可以通過SAN來直接訪問磁帶庫,數據的備份和恢復都通過SAN來進行,不通過LAN,LAN上只傳輸極少量的控制信息。
系統的核心部分主要采用一臺備份主服務器作為備份中心,該服務器將提供磁帶庫機械手的控制和整個系統備份策略的制定和集中管理。
其余的服務器作為數據庫與文件服務器,配置對應數據庫的備份模塊。磁帶庫和磁盤陣列直接與光纖交換機相連。這種系統結構充分利用了SAN結構的優點,服務器上的備份數據流從磁盤陣列經由光纖交換機,直接傳送給磁帶庫,不經過公用網絡,因而不會對網絡的帶寬與性能造成任何影響。任何一臺機器都可以直接控制磁帶庫的讀寫,并通過SSO選項共享存儲介質
實施效果
該項目的完成,為教育部評估中心信息系統未來的發展建立了堅實可靠的信息基礎架構。所有的工作可以在這一信息基礎架構上進行集中的控制和統一的管理,信息的可用性和可管理性大大提高。存儲備份系統可以根據未來的需要進行靈活的擴展,方便用戶的使用。