醫(yī)學(xué)院分布式存儲(chǔ)平臺(tái)建設(shè)方案

川北醫(yī)學(xué)院分布式存儲(chǔ)平臺(tái)建設(shè)方案川北醫(yī)學(xué)院分布式存儲(chǔ)平臺(tái)建設(shè)方案目錄一 項(xiàng)目背景 -項(xiàng)目背景隨著川北醫(yī)學(xué)院信息化的發(fā)展，產(chǎn)生了大量的電子資源，大多以文檔、圖片、視頻類文件的形式而存在，除了有些成品的課件資源外，大部分資源存放在學(xué)校的FTP服務(wù)器、視頻網(wǎng)站上、個(gè)人電腦或者郵箱附件中，這些有價(jià)值的文件資料從數(shù)字化校園共建共享角度來看，形成一個(gè)統(tǒng)一校園文檔存儲(chǔ)中心早已成為客觀存在的需求，只能移動(dòng)終端的出現(xiàn)徹底改變了存儲(chǔ)的傳統(tǒng)需求形式，如當(dāng)前流行的云盤，簡單易用，可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)訪問和多設(shè)備互通，成為很多老師和學(xué)生保存自己的資料和交換大文件的工具。但是對于數(shù)字化校園而言，僅僅是網(wǎng)盤的同步和共享是不夠的，一方面是滿足校園內(nèi)的個(gè)體間的共享需求，另一方面是滿足校內(nèi)組織機(jī)構(gòu)、研究團(tuán)隊(duì)、學(xué)術(shù)團(tuán)體、教學(xué)組織等公共數(shù)字信息的海量文檔資料的共建共享需求，特別是面向各種應(yīng)用的資料整合存儲(chǔ)和訪問的權(quán)限需求——比如學(xué)校行政部門單位科室文件共享、版本控制等，校園圖書電子圖書應(yīng)用整合與發(fā)布，優(yōu)質(zhì)課程視頻應(yīng)用整合與點(diǎn)播服務(wù)，校內(nèi)報(bào)刊，期刊出版物等等，因此，需要有一個(gè)統(tǒng)一、可發(fā)布和安全的云存儲(chǔ)解決方案。。通常使用的云盤或者網(wǎng)盤大部分是以公有云的服務(wù)形式提供，其API不提供個(gè)性化定制開發(fā)，它們無法滿足校園的私有云存儲(chǔ)既對師生個(gè)體開放，又有學(xué)校組織機(jī)構(gòu)和靈活結(jié)盟（科研團(tuán)隊(duì)、社團(tuán)）的安全整合需求，無法有效響應(yīng)移動(dòng)校園個(gè)性化存儲(chǔ)需求。需求分析基于目前的現(xiàn)狀，川北醫(yī)學(xué)院需要構(gòu)建自己的校園分布式存儲(chǔ)云平臺(tái)。并且需要滿足以下需求。私有部署部署在本校園內(nèi)部，只能通過校園內(nèi)部局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)的專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）才可以登錄，非本學(xué)校師生無法進(jìn)入，具有更好的數(shù)據(jù)安全性，最大程度地防止了數(shù)據(jù)泄密，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。與現(xiàn)有認(rèn)證系統(tǒng)無縫對接該平臺(tái)能夠支持與校園內(nèi)現(xiàn)有的師生認(rèn)證管理系統(tǒng)做到無縫對接，不改變現(xiàn)有用戶的登陸使用習(xí)慣。群組管理通過靈活設(shè)置群組構(gòu)建以班級(jí)、年級(jí)、系或?qū)I(yè)為單位群組，實(shí)現(xiàn)組內(nèi)成員的文件共享、統(tǒng)一管理。具備多重權(quán)限設(shè)置：針對獨(dú)立文件夾，均可對任意用戶設(shè)定讀、寫權(quán)限。而未設(shè)置訪問權(quán)限的文件或文件夾自動(dòng)繼承上一級(jí)目錄的訪問權(quán)限設(shè)置，減輕用戶重復(fù)設(shè)置權(quán)限的工作量。在線預(yù)覽及編輯：支持OFFICE的WORD、EXCEL、PPT文件，PDF文件、文本文件、多種圖形化文件、音頻文件和視頻文件的在線預(yù)覽，無需下載到本地即可查看，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，提高工作效率。文件鏈接共享不同的用戶間可以支持分享文件或文件夾鏈接，以達(dá)到文件共享的目的，并且操作簡單。多客戶端支持支持WindowsPC客戶端、Android、iPhone智能終端和MACOS等多種接入模式，隨時(shí)隨地訪問校園數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)安全支持?jǐn)?shù)據(jù)加密傳輸，在文件傳輸前進(jìn)行加密，然后加密文件以文件流的形式傳輸?shù)椒?wù)器端，同時(shí)存儲(chǔ)過程中也采取加密措施，保證數(shù)據(jù)不泄露。彈性擴(kuò)展師生可使用的存儲(chǔ)空間容量，可隨時(shí)增減。在線擴(kuò)容，業(yè)務(wù)無需中斷，文件訪問性能隨著存儲(chǔ)規(guī)模的擴(kuò)大成線性增長。方案總體設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)原則系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)從資源存儲(chǔ)、資源整合、資源共享及客戶切身利益和期望出發(fā)，遵循先進(jìn)、易用、靈活、可擴(kuò)展及安全等原則，最大限度滿足客戶使用需求和保護(hù)客戶投資。先進(jìn)性由于計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通信等技術(shù)發(fā)展極為迅速，更新?lián)Q代頻繁，為保證系統(tǒng)具有較長的生命力，分布式存儲(chǔ)平臺(tái)系統(tǒng)方案，不僅考慮現(xiàn)在的需要，而且要充分考慮未來業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，使該系統(tǒng)能夠在盡可能長的時(shí)期內(nèi)保證使用的需要。易用性分布式存儲(chǔ)平臺(tái)系統(tǒng)的使用、管理和維護(hù)都充分考慮使用者的專業(yè)水平。設(shè)計(jì)了可視化的引導(dǎo)操作界面，友好、人性化及功能按鍵符合人們平常習(xí)慣，非常易于掌握和使用，用戶實(shí)現(xiàn)溝通交流只需簡單的操作。在系統(tǒng)維護(hù)和管理方面，支持網(wǎng)頁自動(dòng)下載，安裝和升級(jí)客戶端，無需專業(yè)人員即可完成系統(tǒng)的維護(hù)和管理。靈活性分布式存儲(chǔ)平臺(tái)系統(tǒng)提供的API支持個(gè)性化定制開發(fā)，滿足校園的私有云存儲(chǔ)既對師生個(gè)體開放，又有學(xué)校組織機(jī)構(gòu)和靈活結(jié)盟（科研團(tuán)隊(duì)、社團(tuán)）的安全整合需求，有效響應(yīng)移動(dòng)校園個(gè)性化存儲(chǔ)需求?？蓴U(kuò)展在系統(tǒng)結(jié)合方面，該系統(tǒng)留有應(yīng)用接口，可同現(xiàn)有校園管理系統(tǒng)或產(chǎn)品結(jié)合，使系統(tǒng)的功能得到擴(kuò)展和增強(qiáng)。安全性本系統(tǒng)既考慮對存儲(chǔ)資源的保護(hù)，更注意對資源訪問的加密保護(hù)，分別針對不同的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境，采取了不同的措施，包括系統(tǒng)安全機(jī)制、數(shù)據(jù)存取的權(quán)限控制和支持專用網(wǎng)等安全措施，能夠保證系統(tǒng)的安全可靠。平臺(tái)整體設(shè)計(jì)整個(gè)校園私有化云存儲(chǔ)需要考慮移動(dòng)校園數(shù)字化下的各種應(yīng)用需求，有足夠的開放性和靈活性，結(jié)合用戶訪問權(quán)限，實(shí)現(xiàn)真正的校園私有云。本方案的私有云存儲(chǔ)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)如下圖。圖SEQ圖\*ARABIC1校園私有云存儲(chǔ)總體架構(gòu)本方案采用北京優(yōu)優(yōu)時(shí)空科技有限公司的分布式存儲(chǔ)平臺(tái)產(chǎn)品（YoCloud），以下簡稱YoCloud。YoCloud是具有公有云體驗(yàn)的校園級(jí)私有云存儲(chǔ)和文檔協(xié)作共享平臺(tái)。它為廣大師生提供功能完善、界面易用、安全可靠的產(chǎn)品和服務(wù)。它基于私有云存儲(chǔ)技術(shù)構(gòu)建，致力于面向校內(nèi)各類機(jī)構(gòu)及師生提供面向移動(dòng)辦公、桌面虛擬機(jī)化、BYOD客戶的私有云存儲(chǔ)解決方案，打造統(tǒng)一的文檔工作管理平臺(tái)。該平臺(tái)通過集中存儲(chǔ)文件、虛擬盤選擇性同步、文件分塊加密傳輸、多副本存儲(chǔ)等安全機(jī)制，保障用戶文檔安全；通過自動(dòng)向服務(wù)器同步、消息通知、群組應(yīng)用、歷史版本管理等功能，實(shí)現(xiàn)多終端辦公、移動(dòng)辦公、文件分享與歷史版本找回，保障用戶使用方便快捷。YoCloud作為新一代文件服務(wù)平臺(tái)，將校園文件資源集中，并為其他應(yīng)用平臺(tái)提供開放的API接口，實(shí)現(xiàn)校園一體化的存儲(chǔ)應(yīng)用與服務(wù)。從整體上看，YoCloud屬于客戶端+云端應(yīng)用模式。每個(gè)用戶的終端上需要通過部署專有客戶端，實(shí)現(xiàn)對客戶端文件數(shù)據(jù)向云端存儲(chǔ)空間的集中管理。YoCloud客戶端同時(shí)支持PC端、Web端、安卓、iOS四類客戶端，能滿足校園內(nèi)部幾乎所有文件終端進(jìn)行文件管理的應(yīng)用需求。在最為傳統(tǒng)的PC電腦客戶端上，YoCloud最大程度的利用了本地的普通磁盤文件夾。在移動(dòng)客戶端上，提供了云端文件列表和各類操作功能，類似與功能全面地Web文件管理客戶端。整體架構(gòu)說明如下圖所示：圖SEQ圖\*ARABIC2YoCloud整體架構(gòu)圖應(yīng)用場景設(shè)計(jì)網(wǎng)盤應(yīng)用為師生發(fā)放個(gè)人賬號(hào)，并配置不同大小的使用空間，可以隨處通過任何設(shè)備訪問文件：圖SEQ圖\*ARABIC3網(wǎng)盤截圖共享文檔：將個(gè)人的文件/夾共享給其他人（圖3中“YoCloud”），隨時(shí)把資料共享給其他人。師生無需用移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備來拷貝數(shù)據(jù)，也無須通過郵箱來發(fā)送大附件了；不管共享者是一個(gè)人還是多個(gè)人，在總部還是異地機(jī)構(gòu)都可以通過配置權(quán)限實(shí)現(xiàn)快速共享。云端存儲(chǔ)：分散在電腦里的重要資料、手機(jī)或Pad里的會(huì)議記錄等都可以上傳云端，做數(shù)據(jù)備份。群組的創(chuàng)建與共享用戶可以通過創(chuàng)建群組，并面向組織內(nèi)進(jìn)行共享發(fā)布：開放整合設(shè)計(jì)與現(xiàn)有校園統(tǒng)一管理平臺(tái)整合，師生即可通過現(xiàn)有賬號(hào)通過Web或客戶端登錄訪問。運(yùn)維管理設(shè)計(jì)系統(tǒng)管理員可以了解整個(gè)集群的運(yùn)轉(zhuǎn)績效，包括在線人數(shù)監(jiān)控、文件數(shù)量和操作變化統(tǒng)計(jì)。方案部署與配置整體部署拓?fù)鋱D及描述圖SEQ圖\*ARABIC4整體部署設(shè)備圖部署描述：規(guī)劃1.5萬用戶，存儲(chǔ)容量約72T。推薦采用YoCloud分布式存儲(chǔ)平臺(tái)。處于應(yīng)用環(huán)境考慮，將對公網(wǎng)映射部署。設(shè)備部署YoCloud部署十分方便快捷，部署時(shí)不改變現(xiàn)有系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，也不會(huì)影響到其他業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行?？梢耘渲闷渚W(wǎng)絡(luò)使其能被局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)訪問到。部署方式如下：將YoCloud部署到局域網(wǎng)中，并為其配置一個(gè)固定的IP。配置防火墻，將集群映射到公網(wǎng)，遠(yuǎn)程用戶可直接通過客戶端接入公網(wǎng)IP訪問?？蛻舳瞬渴鹨B接到服務(wù)端訪問文檔數(shù)據(jù)，需要在參與到整個(gè)方案中所有的PC或者服務(wù)器上安裝客戶端，安裝了客戶端之后即可通過本地盤的方式直接訪問使用。部署方式如下：在PC上安裝客戶端，安裝時(shí)，需要指定集群的虛擬IP地址或公網(wǎng)映射地址/域名。安裝好后，在客戶機(jī)上計(jì)算機(jī)管理中生成Share盤，登陸后即可使用。對于沒安裝客戶端的電腦可直接通過Web訪問。產(chǎn)品功能私有部署YoCloud部署在本校園內(nèi)部，只能通過校園內(nèi)部局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)的專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）才可以登錄，非本學(xué)校師生無法進(jìn)入，具有更好的數(shù)據(jù)安全性，最大程度地防止了數(shù)據(jù)泄密，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。群組管理通過設(shè)置群組構(gòu)建以班級(jí)、年級(jí)、系或?qū)I(yè)為單位群組，實(shí)現(xiàn)組內(nèi)成員的文件共享、統(tǒng)一管理。學(xué)校與虛擬群組構(gòu)成矩陣式管理，靈活實(shí)現(xiàn)文件的分享和權(quán)限控制。具備多重權(quán)限設(shè)置：針對獨(dú)立文件夾，均可對任意用戶設(shè)定讀、寫權(quán)限。而未設(shè)置訪問權(quán)限的文件或文件夾自動(dòng)繼承上一級(jí)目錄的訪問權(quán)限設(shè)置，減輕用戶重復(fù)設(shè)置權(quán)限的工作量。實(shí)時(shí)同步支持最流行的同步盤功能，通過本地緩存機(jī)制，實(shí)現(xiàn)PC端文件和服務(wù)器文件的實(shí)時(shí)同步，從而實(shí)現(xiàn)PC端、移動(dòng)終端和服務(wù)器端多方的實(shí)時(shí)同步。斷點(diǎn)續(xù)傳支持文件斷點(diǎn)續(xù)傳，即使在傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)突然出現(xiàn)中斷，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)重新恢復(fù)后，無需重新上傳，YoCloud將自動(dòng)從上次斷點(diǎn)處開始繼續(xù)上傳文件至云端。在線預(yù)覽及編輯支持OFFICE的WORD、EXCEL、PPT文件，PDF文件、文本文件、多種圖形化文件、音頻文件和視頻文件的在線預(yù)覽，無需下載到本地即可查看，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，提高工作效率。靈活分享支持校園內(nèi)部共享、群組內(nèi)共享、指定人員共享和公開鏈接分享等多種分享方式。多客戶端支持支持WindowsPC客戶端、Android和iPhone智能手機(jī)等多種接入模式，隨時(shí)隨地訪問校園數(shù)據(jù)。彈性擴(kuò)展，在線擴(kuò)容校園內(nèi)部管理員可自定義師生可使用的存儲(chǔ)空間容量，可隨時(shí)增減；系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量管理支持精簡配置功能（分配的存儲(chǔ)容量可以超過實(shí)際的硬件磁盤容量）。在線擴(kuò)容，業(yè)務(wù)無需中斷，文件訪問性能隨著存儲(chǔ)規(guī)模的擴(kuò)大成線性增長。數(shù)據(jù)安全支持AD/LDAP認(rèn)證，提高校園用戶的接入安全性。支持?jǐn)?shù)據(jù)加密傳輸，在文件傳輸前進(jìn)行加密，然后加密文件以文件流的形式傳輸?shù)椒?wù)器端，同時(shí)存儲(chǔ)過程中也采取加密措施，保證數(shù)據(jù)不泄露。支持?jǐn)?shù)據(jù)完整性校驗(yàn)，在上傳或下載文件完成后，校驗(yàn)文件是否與其源文件一致。方案價(jià)值統(tǒng)一文檔管理架構(gòu)利用群組文件夾實(shí)現(xiàn)文檔協(xié)同共享YoCloud作為面向校園的分布式存儲(chǔ)平臺(tái)產(chǎn)品，與個(gè)人云存儲(chǔ)產(chǎn)品的最大區(qū)別就是具有與校園“組織機(jī)構(gòu)”集成，提供群組文件夾共享機(jī)制，能有效地替代校園現(xiàn)有的FTP、Window共享文件夾，能解決文檔集中存儲(chǔ)后的安全管理問題，能有效地提升校園師生文檔存儲(chǔ)的便利。利用外鏈快速分享文件用戶需要在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下將某文件或目錄分享給其他師生，此時(shí)利用YoCloud的外鏈分享功能，可以即刻生成分享外鏈，無需下載文件。外鏈生成過程可設(shè)定外鏈的有效期，還可設(shè)置密碼訪問等。外鏈生成之后，還可直接分享至其他應(yīng)用，例如短信、郵件、QQ、微信等。滿足海量文檔的多類文檔管理服務(wù)全校師生都可以共享、分布式、并行使用的海量文件資源管理系統(tǒng)：用戶賬戶數(shù)目可動(dòng)態(tài)擴(kuò)展存儲(chǔ)空間可動(dòng)態(tài)擴(kuò)展存儲(chǔ)管理的文件類型、數(shù)量不限YoCloud能實(shí)現(xiàn)文件服務(wù)基礎(chǔ)功能統(tǒng)一（更專業(yè)、更可靠、更低成本）所有文件數(shù)據(jù)在物理上集中、統(tǒng)一存儲(chǔ)和安全備份完善的安全管理機(jī)制（身份安全控制、訪問權(quán)限控制、傳輸安全控制、操作行為審計(jì)）統(tǒng)一的訪問接口（Client端）和使用模式（讀、寫）應(yīng)用功能按需配置（通過文件夾的授權(quán)管理保持與業(yè)務(wù)流程一致）按用戶角色配置應(yīng)用功能（權(quán)限）按組織架構(gòu)配置用戶賬戶部署和使用更為靈活可以完全部署在內(nèi)網(wǎng)中（內(nèi)部數(shù)據(jù)文件管理）安全的文檔存儲(chǔ)服務(wù)端加密存儲(chǔ)YoCloud采用塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制，每個(gè)文件按分塊原則分成等尺寸的多個(gè)數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊獨(dú)立加密，分散形式的存儲(chǔ)在服務(wù)器端的磁盤空間中，因此磁盤中的文件存儲(chǔ)形式不同普通操作系統(tǒng)看到的明文文件存儲(chǔ)方式。服務(wù)端所有存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都經(jīng)過網(wǎng)銀級(jí)加密。加密數(shù)據(jù)所使用的密鑰有完整的密鑰策略，以及配套的密鑰管理制度。存于服務(wù)端的文件分割成數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊有獨(dú)立的密鑰，即使通過某種途徑獲取到某個(gè)數(shù)據(jù)塊密鑰，也無法解密其他數(shù)據(jù)塊，不會(huì)危及其他用戶的數(shù)據(jù)安全。數(shù)據(jù)傳輸加密YoCloud使用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的Https/SSL安全連接來保證會(huì)話過程不被竊聽，過程分為3階段，可抵御網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的數(shù)據(jù)竊聽：服務(wù)端配置有RSA非對稱加密算法的私鑰，連接建立時(shí)，向客戶端傳遞其對應(yīng)公鑰。公鑰是公共數(shù)據(jù)，被截獲不影響數(shù)據(jù)安全。客戶端隨機(jī)生成對稱加密算法的密鑰，使用公鑰加密后傳到服務(wù)端。此數(shù)據(jù)只有擁有對應(yīng)私鑰的服務(wù)端才能解密，若被截獲無法被解密。此時(shí)服務(wù)端與客戶端擁有共同的對稱密鑰，之后的通信數(shù)據(jù)都通過此密鑰加密后再傳輸，若被截獲無法被解密。全面助力校園辦公、教學(xué)、學(xué)習(xí)豐富移動(dòng)端支持除了功能豐富的PC客戶端，YoCloud還提供了Web、Android、iOS的全面支持，各種Phone/Pad/PC無縫對接，隨時(shí)隨地使用任何設(shè)備訪問數(shù)據(jù)。方便數(shù)據(jù)遷移在用戶應(yīng)用桌面虛擬化前，可先通過PC的客戶端將用戶數(shù)據(jù)集中上傳到自己的空間中。打開客戶端即可看到之前上傳的所有數(shù)據(jù)。方便遷移的應(yīng)用場景適用于傳統(tǒng)個(gè)人計(jì)算機(jī)更新時(shí)的數(shù)據(jù)遷移需求與傳統(tǒng)個(gè)人計(jì)算機(jī)硬盤損壞或系統(tǒng)損壞后的數(shù)據(jù)恢復(fù)工作（無需恢復(fù)找回?cái)?shù)據(jù)，直接在新設(shè)備中登錄客戶端即可獲得到之前的所有數(shù)據(jù)）為用戶提供多種便捷應(yīng)用YoCloud客戶端可以讓用戶桌面的功能變得更豐富，例如：回收站、版本對比、版本還原、外鏈文件分享、群組協(xié)同應(yīng)用等等，這些功能可通過客戶端