RAID技術(shù)和硬盤存儲技術(shù)的發(fā)展 |
| 編輯：長沙正達電腦維修服務(wù)公司 時間：2013/06/26 字號:大 中 小 |
| 摘要：RAID技術(shù)和硬盤存儲技術(shù)的發(fā)展 |
| 在21世紀的今天，用來存儲視頻的介質(zhì)是越來越多，從原來的磁帶存儲，到后來的硬磁盤存儲、光盤存儲等，都為視頻的存儲提供了廣闊的空間。 硬盤具有響應(yīng)速度快、傳輸速率高和存儲非線性的特點，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，基于硬盤的存儲方式有了很大的飛躍，但無論采用什么方式的存儲結(jié)構(gòu)，RAID技術(shù)是所有存儲產(chǎn)品容錯的通用方法。 什么是RAID呢？通俗的說就是通過將多個存儲設(shè)備按照一定的形式和方案組織起來，如同使用一個硬盤一樣但是卻通過這樣的形式獲取了比單個存儲設(shè)備更高的速度、更好的穩(wěn)定性、更大的存儲能力的存儲設(shè)備的解決方案。根據(jù)你的需要不同，可以采用不同形式以及不同價格（從幾千元到上百萬元）的RAID解決方案--很顯然，越好的RAID系統(tǒng)，價格越昂貴，所以幾乎沒有最好的RAID系統(tǒng)。另外，選擇RAID系統(tǒng)要適應(yīng)不同的應(yīng)用程序。 在通常情況下，RAID有如下幾種分類： RAID0方式：由多個硬盤并發(fā)協(xié)同工作完成數(shù)據(jù)的讀寫，數(shù)據(jù)被均勻分布在各個硬盤 上，它可以組成任意大小的硬盤陣列，所以可做到很大的儲存容量和很高的存取速度，但它 沒有任何的容錯措施，而且任一硬盤的損壞意味著整個陣列的損壞，硬盤越多可靠性越低。 RAID1方式：稱為磁盤鏡像。原理是在兩個硬盤之間建立完全的鏡像，即所有數(shù)據(jù)會 被同時存放到兩個物理硬盤上，當一個硬盤出故障時，仍可從另一個硬盤中讀取數(shù)據(jù)，因此安全性得到保障。但系統(tǒng)的成本大大提高，因為系統(tǒng)的實際使用率僅有45%。 RAID3方式：是把數(shù)據(jù)分成多個"塊"，按照一定的容錯算法，存放在N+1個硬盤上，實際數(shù)據(jù)占用的有效空間為N個硬盤的空間總和，而第N+1個硬盤上存儲的數(shù)據(jù)是校驗容錯信息，當這N+1個硬盤中的其中一個硬盤出現(xiàn)故障時，從其它N個硬盤也可以恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，這樣，僅使用這N個硬盤也可以帶傷繼續(xù)工作，當更換一個新硬盤后，系統(tǒng)可以重新恢復(fù)完整的校驗容錯信息。 RAID5方式：由于一個盤上既有數(shù)據(jù)又有校驗碼，因而可以解決多盤爭用校驗盤的校驗盤的問題，使得同一組內(nèi)可進行并行寫操作。但它在寫入時的校驗運算處理上開銷大，不適合輸入輸出數(shù)據(jù)量很大的圖像信號存儲。 RAID級別的選擇有三個主要因素：可用性（數(shù)據(jù)冗余）、性能和成本。如果不要求可用性，選擇RAID0以獲得最佳性能。如果可用性和性能是重要的成本不是一個主要因素，則根據(jù)硬盤數(shù)量選擇RAID1。如果可用性、成本和性能都同樣重要，則根據(jù)一般的數(shù)據(jù)傳輸和硬盤的數(shù)量選擇RAID3、RAID5。 早期的硬盤存儲系統(tǒng)相對比較簡單,大多是一個獨立的單一系統(tǒng),采用RAID3或RAID5技術(shù),就是說擁有一層簡單的容錯功能,但是,播出的安全是至關(guān)重要的,一層簡單的容錯能力并不能滿足大型多頻道播出的安全要求。 熟悉電腦的人都有會知道，重要數(shù)據(jù)的備份，對于系統(tǒng)崩潰或是數(shù)據(jù)丟失后的恢復(fù)是非常有利的。所以一些視頻服務(wù)器的供應(yīng)商就提出對上述單一系統(tǒng)進行一對一的鏡像配置。就是說，兩個都采用RAID3或RAID5技術(shù)的存儲硬盤互為主備份，兩個存儲系統(tǒng)的內(nèi)容是完全一樣的。文件上載到主系統(tǒng)后，往備份系統(tǒng)做一對一的拷貝。換句話說，就是通過增加存儲系統(tǒng)的冗余度，加了一倍的容量，來提高系統(tǒng)的安全性。但是這種保護方式有著明顯的缺點，就是硬盤利用率低，大約為45%，成本高，一旦主機出現(xiàn)故障，主機的播出信息就全部丟失，要恢復(fù)主機的同時又要與備機同步播出是困難的，硬盤陣列不能過大，多頻道播出的數(shù)據(jù)共享性被限制，I/O接口受服務(wù)器的約束。 SeaChange公司提出了一種新的技術(shù)方案，稱為MediaCluster，就是多個內(nèi)部硬盤陣列采用RIAD5技術(shù)、擁有視頻I/O的服務(wù)器之間聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)共享，形成一套大型系統(tǒng)，如圖1： 每個服務(wù)器作為一個節(jié)點，在每兩個服務(wù)器內(nèi)部的RAID5硬盤陣列的基礎(chǔ)上，在節(jié)點間再作一次RAID5保護，任一個視音頻服務(wù)器損壞，均可以用其余的視音頻服務(wù)器把丟失的數(shù)據(jù)毫無損失的恢復(fù)出來，稱為RAID*RAID技術(shù)。它提供的保護措施，實現(xiàn)了全面的自動糾錯能力，把硬盤的利用率提高到67%-80%，而且增多了I/O接口（每個節(jié)點可達4個），能在線擴充視音頻服務(wù)器。意味著用戶不在需要鏡像硬盤，實現(xiàn)了文件的單一存儲，不用拷貝，大大節(jié)約了硬盤投資，可以更加方便的維護自己的數(shù)據(jù)，這是存儲技術(shù)領(lǐng)域的一個飛躍。 在持續(xù)發(fā)展中，SAN共享存儲結(jié)構(gòu)是目前人們公認的最具有發(fā)展?jié)摿Φ拇鎯夹g(shù)方案。SAN（存儲區(qū)域網(wǎng)）是指獨立于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之外幾乎擁有無限存儲的高速存儲網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)采用高速的光纖通道作為傳輸媒體，以FC+SCSI的應(yīng)用協(xié)議作為存儲訪問協(xié)議，將存儲子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，實現(xiàn)真正的高速存儲。SAN消除了服務(wù)器的許多I/O瓶頸，適合大數(shù)據(jù)量傳輸、實時數(shù)據(jù)處理，SAN提供了將來存儲需求的突破性技術(shù)。SAN應(yīng)用的典型結(jié)構(gòu)，只帶視頻I/O（沒有內(nèi)部大容量存儲）的視頻服務(wù)器通過FC集線器或交換機與中央存儲盤塔連接，盤塔是采用RAID3或RAID5硬盤陣列形式，盤塔之間再次作RAID3或RAID5保護，盤塔提供素材共享，實現(xiàn)文件單一存儲，它通過集線器或交換機向各個輸入、輸出視頻服務(wù)器提供存儲服務(wù)。 |
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