摘要：针对中小学校园网数据流量高和并发共享用户数多的特点，提出了一种应用NAS网络存储技术的网上教学资源共享方案。NAS网上教学资源共享方案建立在已有的校园网结构之上，提供了一种即插即用、易于管理和易于扩展的低廉方法来增加校园网数据吞吐量，能够快速有效地解决多媒体教育资源迅速增长时所面临的海量存储和网络共享问题，并大幅度提高网上教学资源共享的速度和效率。

　　一．引言

　　信息技术的飞速发展和广泛应用，为我国教育的发展提供了难得的机遇，使我国有可能通过信息化来加速带动教育现代化的发展。网络教学的核心是实现多媒体教学资源的全面共享，由于多媒体教学资源的数据量很大，而且同时接受网络教学的学生数量较多，因此校园网中的数据流量和并发访问人数均要比一般的局域网高很多。

　　中小学校受资金条件的限制，在组建校园网、多媒体教室和电子阅览室时，通常采用安装Windows NT操作系统的PC机作为网络服务器。随着多媒体网络教学的逐步深入，校园网中的数据流量和并发用户数迅猛增长，各个学校开始面临网络服务器超载的问题，经常会出现因服务器速度太慢而影响学生学习兴趣和效率的现象，严重时服务器会因不堪重负而中断服务。因此如何在现有校园网环境下有效地存储、管理和共享多媒体教学资源，就成为中小学网络教育成功与否的关键。
二．NAS网上教学资源共享方案

　　随着Internet及其相关应用的飞速发展，网络上的信息资源呈爆炸性增长趋势。网络中的数据流量之大、并发访问用户数之多，使得SAN信息共享方案根本无法承担，从而导致了NAS网络存储技术的出现。NAS是Network Attached Storage的简称，中文称为附网存储或直接连网存储。NAS是一种完全脱离服务器就可直接上网的存储设备，NAS把任务优化的存储设备直接连接到网络上，用户可直接通过网络共享NAS设备中的数据，从而获得更高的共享效率和更低的存储成本。许多大型网站的Web服务器和E-mail服务器均使用NAS网络存储设备。

　　在NAS网上教学资源共享方案中，用户无需通过网络服务器，就可利用WWW浏览器、网络邻居、FTP等标准的PC界面工具，对NAS设备中的教学资源直接进行访问。即使网络服务器发生崩溃，用户仍能照常访问NAS设备中的教学资源。

　　NAS是一种即插即用的网络存储设备。NAS采用标准的RJ-45网络接口，通过集线器（Hub）或交换机（Switch）就可直接连接到校园网上。网络管理员和教师无需东奔西走，就可在校园网中的任一台计算机上通过Web浏览器对NAS存储设备进行远程设置、远程升级及远程管理，大大简化对存储设备和信息资源的管理与维护。

　　根据教学资源文件系统的不同，NAS设备可分为磁盘阵列服务器和光盘镜像服务器。磁盘阵列服务器在实现对各种格式文件（PowerPoint、Word、Excel、.jpg、.mpg、.wav等）网络高速共享的同时，还可给校园网中的计算机进行在线扩容，使教师机和学生机共享NAS磁盘阵列服务器中的存储空间，解决教师和学生计算机硬盘容量不足的问题。学校无需给每台计算机增加硬盘，就可根据实际需要，随时给教师和学生动态分配所需的存储空间。

   
　　 　　
图2　　 NAS网上教学资源共享方案
NAS设备不依赖于通用的操作系统，而是采用了瘦服务器（Thin Server）技术。它只保留了通用操作系统中用于数据共享的文件系统和网络连接协议，使CPU、内存和I/O总线等系统资源完全用于信息资源的存储、管理和共享，使NAS的数据吞吐量比通用服务器提高5~10倍，达到75~80Mb/s的数据传输速度。

　　北京强氧科技的NAS（NS110）磁盘阵列服务器可多任务、多线程的处理和响应来自网络的多个并发用户及来自多种不同操作系统的请求，其数据传输速率已接近网络带宽的极限。强氧的NAS设备由于集成2个10BaseT/100BaseTX网络接口，因此可实现负载均衡，提高网络吞吐量。NS110也可通过10BaseT/100BaseTX网口实现都NAS热备份。

　　中小学网上教学资源大多采用多媒体形式，因此所有校园网均会面临数据流量太高而影响教学资源共享速度的问题。NAS网络存储设备的物理位置非常灵活，可将其放置在对其访问频率最高的工作组（如多媒体教室或电子阅览室）内，就近提供网上教学资源共享服务，可有效解决网络拥塞问题，大大提高校园网的数据吞吐量。

　　NAS资源共享方案具有最优的性能价格比和最低的总体拥有成本TCO（Total Cost of Ownership）。TCO是影响用户购买IT产品的一个非常重要的因素，因为对IT产品的第一次投入并不是最后一次投入，随着信息资源的爆炸性增长，用户要不断进行存储扩容。TCO包括了至少三年内的所有投资成本、扩容费用、管理费用和维护费用。

三．NAS网上教学资源共享方案的优点

　　1．即插即用，易于安装：

采用RJ-45标准网络接口，只要将NAS设备通过集线器或交换机连接到TCP/IP网络，分配一个IP地址即可，10分钟内可完成安装并运行。

　　2．使用简单方便：

　　客户端不需安装任何额外软件，通过WWW浏览器、网络邻居、FTP等标准的PC界面工具，就可对NAS光盘镜像服务器或NAS磁盘阵列服务器访问。

　　3．远程管理：

　　NAS设备的设置、升级及管理均可通过Web浏览器远程进行，无需网络管理员和教师东奔西走。

4．跨平台使用：

　　NAS使用多种网络访问协议，可在Windows、UNIX、Mac、Linux和NetWare等不同操作系统之间进行资源共享。适于各种网络环境的多媒体教室、电子阅览室和数字化图书馆等。

　　5．数据吞吐量高：

　　NAS设备采用任务优化的瘦服务器，数据吞吐量是通用服务器的5~10倍（接近网络的带宽）。NAS设备的物理位置非常灵活，可直接连到网络中的任何地方，放置在对其访问频率最高的本地网段，进一步缩短用户的访问时间并提高网络吞吐量。

　　6．分散存储、集中管理

　　为了减小网络拥塞，就近提供网上教学资源的共享服务，一般会有多台NAS设备分布在校园网中的不同位置上，如网络中心、多媒体教室或电子阅览室等。NAS管理软件可对放置在校园网内的所有NAS设备进行远程管理，并将所有NAS设备视为一个逻辑NAS设备。

　　7．系统稳定可靠：

　　性能优异的NAS设备均采用嵌入式Linux操作系统，具有很强的稳定性和可靠性。

　　8．系统安全性高：

　　NAS设备被无缝集成到Windows NT Domain和Novell Bindery网络安全管理体系中，网络管理员可在Windows NT Domain或Novell Bindery网管软件中直接设置用户或用户组对NAS设备的访问权限。

　　9．最优的性价比、最低的TCO（Total Cost of Ownership）：

　　NAS方案的单位存储容量成本（分摊到每GB存储容量上的设备成本）要比SAS方案低很多，而且今后的升级、扩容、维护及管理费用均很低。

　　NAS网上教学资源共享方案是一种成本较低、易于安装、易于使用、易于管理、易于扩展、使用性能和可靠性均很高的多媒体教育资源存储与共享解决方案，能够快速有效地解决多媒体教育资源迅速增长时所面临的海量存储和网络共享问题，可用于已有的、在建的、或将来实施的各种校园网、多媒体教室、电子阅览室或数字化图书馆。