为了确保事情或工作有序有效开展,常常需要提前进行细致的方案准备工作,一份好的方案一定会注重受众的参与性及互动性。那么优秀的方案是什么样的呢?下面是小编收集整理的设计方案8篇,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
建筑方案设计论文
【摘 要】时移世易,与时俱进,建筑行业也一样,传统的建筑方式和建筑方法已经无法满足现今发展能力的需要,同时,还要产生大量的建筑废品,能源消耗也异常惊人。这就产生了一系列的问题,首先生态环境遭到破坏,污染日益严重,而且由于有些地方建筑施工技术不够先进,无端地消耗大量能源,这又造成了能源危机。
【关键词】建筑;施工技术;建筑能耗
建筑施工技术与建筑能耗相伴而生,在这种状况下,对现有的施工技术加以改造升级势在必行,这样就能降低建筑能耗,使得经济效益和社会效益最大化。
1、当今建筑能耗现状
现如今建设生态比较落后,我们在提高生态建设的时候,还要注意建设施工的技术,既然这样,那么是否也可将建筑行业也纳入到生态建设的范畴中呢!在建筑施工中我们是否也应抱持这样的理念。随着城市化化进程加快那么建筑行业也在迅猛发展,建筑能源需求加大,因此而产生的建筑能耗也日益曾多,这两者是相辅相成的,有建筑必定有能耗。现在国家高速发展,建筑行业高歌猛进,在满足人们越来越高的生活水平的同时建筑能耗的更加壮大也是不争的事实。根据经验,能源消耗的主要阶段是在施工的时候,施工的时候如果施工技术不先进那就无法很好的节省能源,同时又因为技术不先进在施工的过程中还可能对水和环境造成污染,环境污染了我们又要治理于是又造成能源消耗。
2、建筑施工技术的发展趋势
2.1信息化建筑施工技术管理的发展趋势
科学技术的脚步从未停止,建筑施工信息化技术也在不断提升,这对企业经济效益的增长和竞争力的提高都起着至关重要的作用。在建筑施工管理方面计算机信息化技术被广泛使用,如:工程的招投标、工程预算、图纸信息、资料文献等等方面。在这方面工作越来越深入之后施工技术管理也将呈现出信息化模式,这就为建筑施工技术的提升提供了基础和依据。
2.2建筑施工技术的发展趋势
创新是一个国家发展的动力,如果没有创新那么这个国家就会消亡,企业也一样,各个行业也一样,因为有创新那么这个企业这个行业才能不断地进步与发展。但是,当前我国的建筑施工技术根本不能适应时代的发展,思想陈旧,技术落后,造成的后果就是隐患多多,这个隐患不单单是安全上的,因为祸不单行。所以,如今的建筑行业提升创新水平、改善施工技术是第一要务,这也是发展趋势,因为每个企业为了自身的利益也会勇于探索,这是时代的潮流。
3、建筑施工技术的改进措施
3.1提升建筑规划和设计的科学性
建筑理念有很多,因地制宜是其中的一种,但这一种却是最绿色节能的一种。因地制宜,顾名思义就是首先要照顾当地的环境,其次才是在这个环境的基础上来建设和发展。建筑物本身是一个微气候环境,怎么样才能让这个微气候环境更加合理的存在,解决的办法依然在自身,种植花草树木,建筑围墙要节能环保,太阳能的利用等等,这样就合理地减少了空调照明的利用,也就在不知不觉中减少了建筑能源的消耗。从中可以看出,对建筑作出科学的规划与设计就能够从源头上减少对能源的消耗。因为,节能减排符合时代的要求。
3.2提升围护结构中的能源利用
建筑物如何做到冬暖夏凉?这是建筑物设计者们首先应考虑到的问题,这个问题实际上很简单,建筑物的维护结构通过对热工性能的改善就能够做到这一点,具体步骤是:首先,要在建筑施工过程中具有统筹全局的理念,通盘考虑而不是只顾一点,在选择材料上要选择环保却又实用的建筑材料,同时将组成围护结构的材料进行热工性能处理;其次,要想使结构的保温和隔热效能得到提升,就必须使用实用而又先进的构造技术。如:建筑物架空通风技术、屋顶蓄水技术等等,另外,复合型墙体也能达到节能减排的功效,再有就是改善门窗的密闭性能,也能提升保温隔热的效果,事虽小也是节能的一个方面。
3.3合理利用可再生新能源
众所周知,有些能源是不可再生的,比如煤炭石油,而有些能源是可再生的,比如太阳能风能。当今世界能源消耗量巨大,每个国家都在考虑节能减排,每个国家在这方面都当仁不让,因为这关乎国家的前途命运。基于此,在我国的基础建设中,尤其是建筑行业,节能减排的理念必须贯彻其中。具体想法就是太阳能取暖、风能及水力发电,潮汐的利用等等。具体做法,在建筑物顶端加装太阳能曲能设备、太阳能热水器、太阳能电力设备等等。另外,还可以将这些光能结合到建筑物的结构当中,组成光电围墙、光电屋面板、光电外墙板等等,这样就将可再生能源转化为产能、转化为热能,来提高人们的生活水平,减少建筑能耗。
4、建筑施工如何减少能耗
4.1开发新型的建筑围护结构材料
建筑物的需求是多方面的,比如:通风、透光、隔热、保温等等,随着人们生活水平的提高,这些要求也越来越高,这是人之常情也是时代发展的需要,那么怎么办?只有开发新的建筑围护结构材料才能满足这些需求。因为新的建筑材料能够改变自身的物理性能,在维护室内环境的同时还能达到减少能耗的目的。
4.2相关部门协调合作
各种能源的相关统计要通过相关部门协同合作来做好,根据不同的职能建立其相关部门,统一职能体系,各部门之间协调合作,共同商讨,在提高工作效率的同时又能在能耗统计是达成一致。
4.3建筑设计优化,利用可再生能源
太阳能、风能、水能、地热能、生物能源、海洋能等,这些都是可再生能源,建筑施工过程中要想达到节能效果,合理利用可再生能源是非常重要的。
4.4建筑工作人员的职责
我国是发展中国家,而且发展速度甚快,建筑物增加的速度可用瞬息千里来形容,因此产生的建筑能耗也是巨大的,可用能源日益减少,环境日益变差,所有这些都影响了我国的可持续发展。因为建筑能耗巨大,那么只要能够使建筑能耗减少,也就达到了节能减排的目的。因此,在建筑施工过程中,教育好施工人员,同时明确责任,所有目的就是减少建筑能耗。
4.5设置基础数据的统计体系以及数据库
建筑能耗要想减少,基础数据的统计体系和数据库必须设置:设置出可以持续运作的基础数据体系,这方面要长久的数据统计为基础;设置统计数据网络,同时,设置各省市建筑能耗的统计数据库;设置建筑能耗数据库,这个工作必须做,要把这个体系完全公开,才能促使人员与部门之间的合作。
5、结论
综上所述,建筑施工技术的好坏直接关系到建筑能耗,两者息息相关,而且在关系上,还有承上启下的作用,现有的源资源比较有限,我们一定要节约能源,节能减排是当务之急,而且还要让各个部门行动起来,而不是光说话不做事,要用实际行动去争取蓝天白云花好月圆。那么作为建筑行业所能做的就是提升建筑施工技术水平,做到能源的合理利用,降低能耗,只有这样才能为国家的可持续发展做出贡献,所以我们还要对建筑施工技术进行提高,还要改善其中不良的方法,采取最好的方法进行建筑。
参考文献:
[1]王洲;吴佳霖;郭燕;屋顶铝箔防水卷材保温性能研究[J];山西建筑;20xx年05期
[2]马玉坤;浅析外墙外保温工程常见的质量问题及预防措施[J];黑龙江科技信息;20xx年08期
[3]王厚华;庄燕燕;吴伟伟;吴宏伟;几种复合墙体构造的热工性能数值分析[J];重庆大学学报;20xx年05期
[4]志宏;李俊明;王补宣;徐鹏;;外循环式双层玻璃幕墙的热工性能研究[J];建筑科学;20xx年04期
学习目标
1、识记生字词,认识作品中展现的多姿多彩的中学生活 。2、能够简炼概括文章主要情节。3、通过深入阅读分析人物特点,理解文章主题。
学习
重难点
1、概括并复述文章主要情节,分析人物特点。2、把握文章的主题
学 习 过 程
说 明
预习板块
1、给加粗字注音:豁达()自诩( )履历( )保佑( )跻身()荟萃()( )
2、成语填空:
往直前、拐弯 角、其貌不 、罪 祸首、指手 脚、
出谋 策、塞顿开、一 惊人、咬文 字、 鸡毛 皮
探究板块
活动一:《伟人细胞》节选
贾里曾有过跻身军界的打算……只是他的视力不怎么好,恐怕到了初三会让眼镜先生帮忙,这是迎头一棒。可任何事都不会是绝对的,不能当兵,也就是说可以干当兵以外的任何行当。
……
贾里从报纸中缝里找广告,然后悄悄地报名参加了一个收费最低廉的健美班。开班头一天,他发现大家都瞧着他,露出欢迎贵宾的仪式上才用的笑。
“你是我的榜样。”有个人说,“我要练成你这样就好了!”
贾里大为吃惊,在这儿一切都反过来的,越瘦越轻就越神气……
在那个健美班内,绝大多数是来减肥的,他们翻滚、举杠铃、脸色十分苦恼。唉,这么拼命干吗,像电视台聘请他们上荧屏当节目主持人似的。
更令人窝火的是,教练员只抓减肥的主流,总是记录哪个减掉多少公斤,仿佛他只会做减法。他教贾里练身的方法和那些减肥的手段很相近,这很打击贾里的积极性,因为他总怕自己的体重会越练越轻,他可不盼望有这结局。
这期健美班结束时,贾里的体重既不减也不增,只是胳膊硬了些,腿也结实了……
那教练是个减肥专家,他的理论让贾里茅塞顿开。他说世上最聪明的人,是那种既健康又轻巧的人,因为这种人往往血压正常,负担又小;还说先进的外星人也是小小的,绝没有啤酒肚子。
看来新潮的伟人不必有个大身架,贾里为这结论兴奋了几天。他把这想法写信给电台“大众知音”……然而,电台对这一个英明的发现不感兴趣,看来这说法暂时还不是个热点。
1.文中多次提到贾里对“伟人”的看法,哪一种看法符合文意?( )
A.要成为伟人,就要跻身军界。B.伟人要有胆量,视力好,而身体长短无所谓。
C.伟人要有健美的体魄。
D.身材、体魄、视力等身体条件以及职业种类与伟人并没有直接的关系。
2.如果把“贾里从报纸中缝里找广告,然后悄悄地报名参加了一个收费最低廉的健美班”这句话中加粗的词语删掉,表达效果有什么不同?请简要分析。
________________________________________________
3.“开班头一天,他发现大家都瞧着他,露出欢迎贵宾的仪式上才用的笑”,请你依据加粗的内容,写出当时大家看到贾里时的心理活动。
________________________________________________
为了能更好的增进父母与孩子之间的亲情,我们让每位家长给孩子写了一封信。当我们看着这一封封带有孩子成长足迹、充满无限期望的话语时,我们三位老师的鼻子感到酸酸的。在读信时,孩子们都特别安静,听的也特别认真。
我们班的赵雨晴在听完以后,动情的哭了,她说:“我总以为爸爸妈妈上班那么忙,每天老早就把我送到幼儿园,我总以为他们不爱我,原来他们是这么疼爱我呀!我以后在也不让他们生气了。张林月也说:“我以后再也不挑食了,睡觉的时候在再也不咬下嘴唇了。”
设计执教者:上海市松江区茸北中心幼儿园 唐英
设计思路:
看电影是孩子比较喜欢的一种娱乐活动,但适合幼儿观看的电影不多,所以孩子们偶尔去看电影也只是跟从着父母,对看电影的经验还是比较粗浅的,不理解电影票上的秘密,看电影坐哪个位置,大部分孩子的经验是模糊的。
特技教师徐苗郎说:“数活动是为了解决生活中的问题”,怎么样让孩子运用这种数经验为自己的生活服务,并在生活化的游戏情境中提升数的运用能力,于是,我设计了“看电影”的活动。
内容与要求:
1、通过看电影找座位活动,理解电影票上的数字含义,学习用数交集的方法,对号入座。
2、帮助幼儿解决生活中的数问题,丰富生活经验,感受数游戏的乐趣。材料与环境创设:
多媒体课件;教室布置电影院场景;电影票20张;抽号箱及座位号。
指导要点:
一、价值取向:了解看电影的生活常识。
1、观看多媒体课件,了解看电影常识:
(1)今天天气真好,大头儿子打电话约大耳朵图图一起去看电影。
(2)他俩来到电影院,已经是几点了?(9:30)
(3)今天电影院播放哪几部电影啊?观察播映表。
他俩不想等太久,所以想看离9:30最近的那部电影。
大家一起帮忙找找哪部电影离9:30最近。(10点播放的喜羊羊与灰太狼)。
(4)他俩买了2张电影票。座位号写在哪儿啊?谁知道?
(5)*大头儿子的座位号是:第3排6座。谁帮他去找到座位。
*图图的座位是两道算式题:第6-4排9-5座。
算对了答案才能知道几排几座,找对座位。请一幼儿算出答案,并找到座位。
二、价值取向:模拟游戏,提升看电影的生活经验。
1、今天免费看电影,你们想不想去看啊?但是这些票子上的座位号有点奇怪:有的是加法算式题,有的是减法算式题,还有的就是单个的数字。只有坐对座位的小朋友才可以在下个抽奖活动中得到奖品。(幼儿自己伸手在箱子内抽票、算出答案、入场、对号入座)
(1)老师提示幼儿:对号入座。
(2)验证游戏:
今天电影院举行抽号中奖活动,被抽到座位号的观众可以得到一个奖品;
如果你坐错了座位,与抽到的座位号码不一样,那就请你重新对号入座。
(3)结束:
今天我们学会了去电影院看电影找座位的方法,这样看电影的人再多,也不会拥挤,也都能找到自己的座位坐了。
下次你们一家人去电影院,你要走在爸爸妈妈前面,不但要找到自己的座位,还要帮爸爸妈妈找到座位,
好不好?播放一小段《喜羊羊与灰太狼》的动画片,现在我们休息一会儿,等会儿继续再看。
活动准备
PPT课件、日历、奶瓶、温度计
活动目标
在认识数字0——9的前提下,将他们排序。
在比较观察中,了解发现数字在生活中的意义。
数字变化后,幼儿对其形状感兴趣,幷乐意产生想象。
活动过程
一、导入
1、出示10个格子,幼儿数出。
2、幼儿根据提示猜出每个格子中的数字宝宝。
二、1、给数字宝宝排序(提示顺序,倒序,单数,双数)
0123456789
9876543210
13579
2468
2、分享老师展示的各种排列方式
(1)认识基数13579
(2)顺时针,圆形,三角形
(3)从大到小,从小到大
三、结合生活中的数字,让幼儿理解这些数字 宝宝所表示的意义,教师展示PPT中不同的物体
1、日历
2、奶瓶
3、温度计
4、目录
四、数字宝宝的组合图形
幼儿逐一观察每个有数字宝宝组成的图形,说一说画的是哪些图形?是有哪些数字宝宝组成的?
五、活动延伸
幼儿挑选自己喜欢的数字宝宝,动手画一画。
建筑方案设计要求:
1.满足建筑功能要求;
2.采用合理的技术措施;
3.具有良好的经济效果;
4.考虑建筑美观要求;
5.符合总体规划要求。
1.建筑方案设计要求之使用功能
①人体尺度和人体活动所需的空间尺度。
建筑物中家具、设备的尺寸,踏步、窗台、栏杆的高度,门洞、走廊、楼梯的宽度和高度,以至各类房间的高度和面积大小,都和人体尺度以及人体活动所需的空间尺度直接或间接有关,因此人体尺度和人体活动所需的空间尺度,是确定建筑空间的基本依据之一。
我国成年男子和女子的平均高度分别为1670mm和1560mm。
②家具、设备的尺寸和使用空间。家具、设备尺寸,以及人们在使用家具和设备时,必要的活动空间,是确定房间内部使用面积的重要依据。
2.建筑方案设计要求之自然条件
①气象条件
建设地区的温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等是建筑设计的重要依据,对建筑设计有较大的影响。
水文条件是指地下水位的高低及地下水的性质,直接影响建筑物基础及地下室。一般应根据地下水位的高低及地下水性质确定是否对建筑采用相应的防水和防腐蚀措施。
3.建筑方案设计要求之建筑设计标准、规范、规程
常用的标准、规范有:
民用建筑设计通则(GB50352-20xx)
房屋建筑制图统一标准(GB/T50001-20xx)
住宅设计规范(GB50096-1999,20xx年版)
建筑设计防火规范(GB16-87,20xx年版)
高层民用建筑设计防火规范(GB50045,20xx年版)
4.建筑方案设计要求之建筑模数
①基本模数
基本模数的数值为100mm,其符号为M,即1M=100mm整个建筑物或其中的一部分以及建筑组合件的模数化尺寸,应是基本模数的倍数。基本模数主要用于门窗洞口,建筑物的层高、构配件断面尺寸。
②扩大模数
是基本模数的整数倍。扩大模数的基数为3、6、12、15、30、60M,其相应尺寸为300、600、1200、1500、3000、6000mm扩大模数主要用于建筑物的开间、进深、柱距、跨度,建筑物高度、层高、构件标志尺寸和门窗洞口尺寸。
③分模数
基本模数除以整数。分模数的基数为M/10、M/5、M/2,其相应的数值分别为10、20、50mm的模数适用范围。分模数主要用于缝宽、构造节点、构配件断面尺寸。
更多关于“建筑方案设计要求”等建筑设计方面的知识以及建筑施工企业资质,可以登入建筑网建设通进行查询。
随着社会老龄化加剧," 健康中国,全民健身 " 理念深入人心,大众基本体育健身休闲需求出现井喷,体育产业发展潜力巨大。而全国正紧锣密鼓建设中的各类特色小镇,给体育产业落地提供最好载体,体育小镇随之兴起。
其中,在特色小镇建设上走在全国前列的浙江省,便发文推动体育小镇建设,力争培育 3 — 5 个以体育产业为主要载体的特色小镇。京津冀地区也在借力 20xx 年冬季奥运会,打造冰雪特色小镇。体育小镇的建设,将激活体育产业新蓝海。
体育小镇的概念
所谓体育小镇,是指通过建设体育基地、体育设施、举办体育赛事等,形成可观看、欣赏和参与各种体育活动的行为,形成体育产业,进而发展观赏型体育旅游和参与性体育旅游,从而形成生态环境较好的特色小镇。
从目前国内外体育特色小镇建设情况来看,体育小镇主要呈现出三大特色。
首先,以单项体育活动或赛事为核心。结合地理区位特征或地方体育产业特色,打造单项体育活动项目的产业集群和产业生态链的体育类特色小镇。如新西兰皇后镇聚焦户外运动、法国沙木尼体育旅游小镇发展滑雪特色运动等。
其次,体育产业融合新城区建设。创新一批体育类项目和设施带动小镇建设。特色小镇兼具除体育产业以外的文化、旅游、养生等其他功能,实现生态、环保、养生、宜人的属性。如北京丰台足球小镇、浙江银湖智慧体育产业基地等。
最后,引入体育类企业建设运营。参与特色小镇建设企业根据既有资源优势,谋划体育类主题创新,定位体育和旅游等产业融合,集聚资源,组合项目,创新驱动,实现企业成长和体育小镇经济的可持续发展。如河南嵩皇体育小镇、浙江德清莫干山 " 裸心 " 体育小镇等。
体育产业亟待载体
体育产业是当下的 " 香饽饽 ",无论是传统企业,还是互联网巨头,纷纷抓住机遇,乘势而上。对体育投资力度不断加大,并积极构建体育产业生态圈,不断在相关产业链中布局,上百亿资金争相涌入体育赛事转播、体育用品、体育彩票等各领域。
体育产业的发展增速其实是远高于同期全国经济的总体增长水平,年平均增速达到了 22.6%。数据显示,20xx 年,我国体育及相关产业增加值仅为 983 亿元,20xx 年增长至 2220 亿元,20xx 年突破 3000 亿元,到 20xx 年,体育及相关产业增加值进一步增长为 4040 亿元。
20xx-2013 年中国体育及相关产业规模及增长率趋势图(单位:亿元)
资料来源:前瞻产业研究院整理
伴随着供给侧结构性改革的不断深入、科技革命和产业变革的不断发展和 " 健康中国 " 战略的逐步实施,中国体育需求将从低水平、单一化向多层次、多元化扩展,体育消费方式将从实物型消费向参与型和观赏型消费扩展,体育产业将从追求规模向提高质量和竞争力扩展,而这一过程中亟需体育小镇作为承载体,推动体育产业向高层次发展。
20xx 年,我国体育旅游实际完成投资 791 亿元,同比增长 71.9%。山地户外、冰雪运动、水上运动呈现井喷式发展,涌现一批健身休闲产业,体育小镇成为热门趋势。可以预见,未来徒步、滑雪、潜水、滑翔、运动自行车、马拉松等新兴运动项目注入小镇,将成为体育特色小镇建设的首要选择。
体育小镇的开发模式
体育小镇的开发模式结合体育小镇的开发及建设情况,分为四大类:体育赛事型、体育休闲型、体育度假型、体育产业型。
在体育特色小镇探索开发过程中,以体育产业与其他产业的整合尤其是与旅游业结合、就业人口及休闲消费的聚集、配套设施及服务的基础为依托,形成体育特色小镇的开发模式。
1、赛事型
结合地理区位场地特征或地方体育产业特色,打造以单项体育活动项目为核心的产业集群或产业生态链的体育类特色小镇。特点是对场地条件有特殊要求,标准较高,单项体育活动有较大影响力,经常性的承办大型赛事活动,有较强的观赏性价值,同时赛后,利用场地发展相关的体育活动。
2、休闲型
依托旅游景区,结合场地资源,打造以多元化的体育休闲活动(如钓鱼、登山、滑板、骑马、保龄球等)为主形成的产业链的体育类休闲特色小镇。特点是离景区较近或依托景区,开展门类较多体育休闲类活动,活动的参与性较强。
3、度假型
依托旅游景区或优美的自然环境,打造的以高端度假类体育活动(如高尔夫、滑雪、房车露营等)为主的体育产业,并结合旅游、健康、养生发展成为体育度假旅游型特色小镇。特点是离景区较近或依托景区或自然环境独具特色,适合打造高端户外体育活动,活动吸引力体验性较强,花费成本较高。
4、产业型
依托体育生产制造产业或智慧体育产业基础,延伸发展体育文化、体育博览进而形成体育产业上下游产业链,并与健康、旅游相结合发展为体育产业型特色小镇。特点是属于体育生产制造基地,延伸体育上下游产业链,一般位于城市新区。
那么,如何建设体育小镇?
体育特小镇项目建设,通过要素整合和资源整合,突破原有的项目推进和开发时序,导入成功的结构,由后端导入到前端,从前期的规划设计导入到 EPC 导入、运营导入以及投融资导入,最后形成整套的运营模式结构,从而为旅游及特色小镇开发建设及落地运营提供全产业链整合服务,提升相关项目的有效落地。
其中,体育小镇的关键在于体育产业的培育,可以根据体育产业的相关特性进行延伸。
1、增加体育旅游产品供给
目前,以体育产业本身文依托的特色小镇主要有以下类型,可根据当地实际情况,增加体育旅游产品供给。
体育休闲类旅游小镇:钓鱼、登山、滑板、骑马、保龄球、网球、羽毛球、游泳、溜冰、潜水、放风筝、划船、冲浪等;
体育度假类旅游小镇:高尔夫、房车露营、滑雪等;
体育探险类旅游小镇:户外探险、海底探险、沙漠探险、攀岩、滑翔、跳伞等;
体育养生类旅游小镇:太极拳、瑜伽、保龄球等;
2、打通体育与资本的链条
体育小镇的开发建设,关键是把控好 " 投、融、营、退 " 四步结构,掌握好 " 六大收益模式 "。四步结构,即投资的时序与规模控制、融资的对象与政府扶持利用、体育产业与旅游的运营专业化导入、资金与资本的适时适度退出安排;六大收益模式,即工程收益、地产收益、房产收益、旅游收益、特色产业收益、资本收益。
3、体育特色小镇的运营模式
体育特色小镇应实现以企业主体,政府服务,政府负责小镇的定位、规划、基础设施和审批服务,引进民营企业建设体育特色小镇的运营模式。
一、概述
目前,数字视音频网络和数据网络的大量应用成为电视行业发展的必然趋势,这就要求提供更大、更快、更有力的网络数据存储和共享途径。网络存储技术无疑为我们提供了一个很好的选择。
二、网络存储技术的分类
目前的网络存储技术大致分为三类:
1、直接依附存储系统(DirectAttachedStorage,DAS)
DAS又称为以服务器为中心的存储体系,如图一所示。其特征为存储设备为通用服务器的一部分,该服务器同时提供应用程序的运行,即数据访问与操作系统、文件系统和服务程序紧密相关。当用户数量增加或服务器正在提供服务时,其响应速度会变慢。在网络带宽足够的情况下,服务器本身成为数据输入输出的瓶颈。现在已渐渐不能满足用户的需求,不再为大家所采用。
2、网络依附存储系统(NetworkAttachedStorage,NAS)
NAS的结构是以网络为中心,面向文件服务的。在这种存储系统中,应用和数据存储部分不在同一服务器上,即有专用的应用服务器和专用的数据服务器。其中专用数据服务器不再承担应用服务,称之为"瘦服务器"(ThinServer)。数据服务器通过局域网的接口与应用服务器连接,应用服务器将数据服务器视做网络文件系统,通过标准LAN进行访问。由于采用局域网上通用数据传输协议,如NFS、CIFS等,所以NAS能够在异构的服务器之间共享数据,如WindowsNT和UNIX混合系统。NAS系统的关键是文件服务器,一个经过优化的专用文件服务和存储服务的服务器是文件系统所在地和NAS设备的控制中心,该服务器一般可以支持多个I/O节点和网络接口,每个I/O节点都有自己的存储设备。3、存储区域网络(StorageAreaNetwork,SAN)
SAN是一种以光纤通道(FiberChannel,FC)实现服务器和存储设备之间通讯的网络结构,如图三所示。SAN的核心是FC,其中的服务器和存储系统各自独立,地位平等,通过高带宽(传输速率为800Mb/s,双全工时可达1.6Gb/s)FC集线器或FC交换机相连,可避免大流量数据传输时发生阻塞和冲突。各应用工作站通过局域网访问服务器,在各存储设备之间交换数据时可以不通过服务器,这样就大
大减轻了服务器承受的压力。
三、NAS与SAN的比较
NAS、SAN与传统网络存储技术相比而言,无论是从网络传输带宽、数据共享性还是从存储容量的可扩充性、数据的一体化和安全性等个方面来说,其优越性是不言而喻的。所以,现在众多的用户在对其存储方案进行选择时,实际上也就成为对NAS和SAN的选择了。
NAS和SAN有许多共同的特点。它们都提供集中化的数据存储和整合优化,都能有效的存取文件,都允许在众多的主机间共享并支持多种操作系统,都允许从应用服务器上分离存储。而且,它们都提供数据的高可用性,都能通过冗余部件和RAID保证数据的完整性。
NAS和SAN也有着一些不同点。首先,实施和维护的难易程度不同。上面曾提到,NAS的存储设备与众多访问客户的连接是通过标准的LAN进行的,也就是说,直接将NAS存储设备接入LAN中就可以使用了,管理者所要做的只是来定义网络寸取权限或为每个用户定义磁盘限额。而且由于NAS采用了热插拔和即插即用技术,所以在新设备接入时无需关闭数据服务器或进行重新配置,新增的存储空间可以立即为众多的应用服务器和客户机所共享。而SAN的存储设备与客户之间的联系是通过专用FC集线器和交换机来进行的,如果客户端增加,就要对交换机进行级连,这就大大增大了安装与设置难度。其次,二者的设备管理难易成度不同。由于NAS中每一个I/O节点都有自己的存储设备,而这些设备又没有一个统一的管理的界面,所以管理人员就必须逐一管理每个NAS设备,从而使管理成本随网络上的NAS设备的.增多而线性增加。而SAN对整个网络中的存储设备的管理,是采用SAN专用管理软件来进行集中式管理的,用户可以通过简单的图形界面来管理不同平台和介质上的数据,也就是说,在SAN中,其整个存储网络成为了一个集中化的存储池,这样,管理人员管理起来就非常简单了。再者,NAS和SAN是管理对象也不相同。SAN管理的是磁盘空间,而NAS管理的是文件,也就是说,SAN是个磁盘工厂,而NAS只是一个文件服务器。最后,也是最重要的一点,那就是二者在性能上有所不同。NAS是基于传统以太网络的存取设备,虽然减轻了服务器所承担的压力,但势必严重增加网络的负荷。而且无论存储磁盘的速度有多快,存取速度只可能与网络带宽所允许的速度一样快。即NAS达到高性能的前提条件是网络带宽足够,否则其性能将急剧下降。而如果为了解决带宽问题而增设宽带网段,就势必丧失NAS价格较低、安装设置容易的优势。与NAS不同,SAN构建于基于光纤的专用数据网络,可以提供极高的带宽(新的FC标准可使带宽达到4GB),不必担心由于带宽不足而引起的性能下降。
可以说,NAS和SAN各有其长短之处,在实际应用中也各有不同之处。对于经济实力不足,有传统以太网络,且急需扩充存储空间的用户,NAS无疑是一种便宜、快速的方案。而对于拥有强大经济后盾,对网络性能要求较高及未来发展势头强劲的用户,则应该选择SAN。
四、SAN的现状和发展
1、现状
由于自身所具有的高速、集中化存储管理及几近无限的扩充能力这些特点,特别适合对海量数据的视音频数据进行存储、传输和实时处理,所以采用FC技术的SAN目前在很多电视台得到了推广,甚至已成电视台运做的核心。在视频处理领域里,SAN就像数字视频网络中的大本营,不但承担着视频数据的存贮、迁移、交换、共享,而且掌管着网络设备的登记、删除、查询、维护。可以这么理解,SAN是电视台视频网络的主干,在SAN网上可以挂接诸如新闻生产系统、非线性编辑系统、广告非线性插播系统、数字化节目库系统等。SAN在日益广泛的应用中也暴露了一些缺点和不足。SAN网络仍然采用传统网络结构进行存储操作,网络结构主要由交换机与集线器构成,将这些传统规范的硬件应用于新的存储结构中,并应用传统的网络管理技术进行存储管理,最终导致了系统的匹配问题。SAN系统出现之初,的确为我们解决了企业数据存储与共享的问题。当存储数据达到TB级,高带宽网络站点(视频工作站)很多时就会出现很多问题,导致系统性能严重下降。而第二代SAN---SDD(SANDataDirector)的出现,弥补了这些不足。
2、发展
新一代SAN,其结构的核心是SDD,它不是一个更大的交换机,但它完成的功能更多。它将交换、缓存、RAID、I/O以及数据和文件的管理集于一身,并可以完成数据和网络的管理,为数据交换提供高带宽、高容错的集中存储访问。SDD内部有两个完全相同的组件,称之为HSTD(HSTD
1、HSTD2),每个HSTD有四个100MB/S带宽流量的数据交换端口,称之为HOST。这样,每个HSTD就有400MB/S的带宽,一个SDD拥有两个HSTD的800MB/S带宽。HOST端口可直接与服务器、工作站相连,也可与交换机相连。每个HSTD还有一个60芯的数据总线用于和存储硬盘阵列相连完成数据交换。其结构示意图如图四所示。
SDD利用HSTD组件省去了复杂的交换机间连接,并将RAID控制器集成,前面的端口接服务器,也可以连接交换机,后面的端口连接硬盘柜。这样一来,网络结构变得非常清晰、简洁,可扩展性强,并且SDD对传输通道、硬盘通道、硬盘多重冗余,不仅提高了带宽,又增加了安全保障,系统几乎永不死机。
3、对比
(1)带宽:在传统SAN方案中,应用FC而使带宽达到了100M,且其采用的RAID控制器是专门为点对点通信而设计的,在较
少站点同时访问一个数据时有很好的性能表现,但当有更多站点同时访问一个数据时,带宽将严重不足,使系统性能急剧下降。如果采用多硬盘塔来分担网络带宽的方案,势必需要使用switch进行级连,这样不但使网络的连接变得极为复杂(如图五所示),而且switch之间的100M通道带宽就成为了网络的瓶颈。在SDD中,带宽可达800M,并且采用新型RAID控制器,将switch的级连改为并联,消除了大规模网络传输中的瓶颈。
(2)扩展性:传统SAN延用了C/S的结构,其可升级性与智能化都很差,若想进行系统升级则必须增加交换机、RAID控制器以及不同的控制软件,而且只能使用交换机级连扩展站点。这种情况在网络规模较小(网络中高带宽访问站点数在十个以下)时,影响不大。但当网络的高带宽站点超过10个时,传统SAN的系统性能将越来越低,以至于不能构架大型网络。这是因为传统SAN的FC交换机速度高,但会在SAN中引入延时;为了增加接口而级连交换机也会产生延时,当系统需要多台交换机时延时将十分明显,并将使数据处理性能下降。在SDD网络中,FC交换机都与SDD控制器相连,处于并行工作状态且互不影响。当站点增加时,不用交换机级连,只需将新的FC交换机接入SDD即可,不用改动以前的连接。带宽得到线性增长,能构架大型网络。
(3)稳定性、安全性:从图四中可以看出大型网络在站点
增多后传统SAN需要FC交换机二级连接,增加了连接点、RAID控制器、电缆等。故障发生点增多,同时故障源难以确定,维护难度大。而SDD网络结构简单,连接点少,出错的机率小,易判断出错点,如图五所示。比较图五与图四可以看出,在相同网络规模下,SDD网络结构连接简单,故障点少。在存储硬盘与SDD,FC交换机与SDD之间都采用双链路备份,容错能力强。
(4)RAID结构:在一个传统RAID环路中对磁盘的访问是顺序的,降低了RAID卷的读写能力。一个环路硬盘数量有限,硬盘卷的容量太小,当总存储容量达到TB级以上时,系统会出现十几个盘符,降低了系统的稳定性能,使管理难度加大。如果在NT下做带区集,首先降低系统安全性,消耗系统资源,另外带宽也会下降。同时传统RAIDFC硬盘塔当某一硬盘发生故障时,不会影响整个RAID组。但可怕的是如果盘塔发生故障,将导致其上整个RAID组数据丢失。而SDD的RAID则是在盘塔之间做RAID。这样当一个盘塔发生故障时,整个RAID也不会出现问题,大大提高了存储系统的容错能力。同时,SDD是在10个磁盘通道上做RAID,读写一个RAID时,对磁盘的访问是同时并发的;充分利用了系统的多通道、高带宽的性能。另外SDD的RAID结构采用两级RAID,即在RAID3的基础上再将多个RAID组以RAID0方式捆绑。这样做一方面单个盘符容量大大增加可达几TB,使存储数据得到充分共享;另一方面,带宽集中利用,单个分区的带宽可达360Mb/s以上。
(5)升级能力、性价比:由于随着存储容量、站点的增加,传统SAN需要增加大量设备如:FC交换机、硬盘塔、RAID控制器等,导致成本急剧上升。扩展系统结构复杂,又使维护成本上升。在SDD网络扩充时,只需增加少量交换机和硬盘。整个网络结构不变,维护成本不增加,有效保护了用户的投资。另外SDD可以重新使用传统结构中的硬件以节省投资。
除了以上性能提高,SDD还具有传统SAN不具备的优势。
(1)ZONING(分区)能力
可以在SDD控制器中做ZONING,这样可以指定工作站可以看到哪些LUN(逻辑单元设备号),提高系统的安全性,并使跨平台连接的安全性得到保障。提供了SDD用户注册的审查,对非法注册提出警告,全部的安全工作都将被记录。
(2)CACHE的集中使用
SDD系统CACHE非常大,可达5GB,并且这些缓存集中使用,可当应急硬盘使用(这对于视音频处理很重要),极大的提高利用率,提升系统性能。而传统SAN系统总的CACHE虽然也非常大,但却是分散使用,每一块对于视频采集和回放都太小,没有利用价值。
五、总结
传统SAN适用于小规模的存储网络如小型节目制作网、平面工作室、小型网站等,无法满足大型存储网络的传输带宽和存储的需要。
SDD是专门SAN设计,它克服了原有SAN结构的缺点,为SAN提供一个广泛的、高性能的解决方案。其主要特性为:数据处理与网络的智能化;大量的I/O处理能力;低延时传输;高度的可靠性与使用性;可继续使用原有的网络设备。
利用SDD可大量、高速传输数据,而且其还可支持多操作平台之间的数据高速智能化传输。它可广泛应用于大规模视频处理、INTERNET信息发布、数字资料库等海量数据存储领域。