磁盤陣列技術(shù)在視頻服務(wù)器中的運(yùn)用分析

畢小軍

摘要：文章主要針對磁盤陣列技術(shù)在視頻服務(wù)器中的運(yùn)用進(jìn)行分析，結(jié)合當(dāng)下磁盤陣列技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，從磁盤陣列技術(shù)、磁盤陣列技術(shù)在視頻服務(wù)器中的運(yùn)用方面進(jìn)行深入研究與探索，更好地促進(jìn)磁盤陣列技術(shù)在視頻服務(wù)器中運(yùn)用的發(fā)展與進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：磁盤陣列技術(shù)；視頻服務(wù)器；科學(xué)運(yùn)用

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）12-0226-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷興起的作用下，各種數(shù)據(jù)信息處理需求量也快速提升，其中視頻服務(wù)器在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有著承擔(dān)大量數(shù)據(jù)信息處理與傳輸功能，而這些豐富數(shù)據(jù)信息的安全存儲與安全性也是人們有待解決的問題。隨著磁盤陣列技術(shù)（RAID）的出現(xiàn)，其在高端服務(wù)器中有了極為廣泛的使用。

1 磁盤陣列技術(shù)

磁盤陣列技術(shù)又被稱之為RAID技術(shù)，其是將多塊物理硬盤（獨(dú)立硬盤）根據(jù)各種方式進(jìn)行組合，進(jìn)而形成一個(gè)完整的硬盤組，即邏輯硬盤，以此為基礎(chǔ)為人們提供與單硬盤相比具有更強(qiáng)存儲性的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)[1]。該技術(shù)將信息數(shù)據(jù)條塊化處理，以選擇性為標(biāo)準(zhǔn)將信息數(shù)據(jù)分散在各個(gè)硬盤之上，這可為各種情況下的數(shù)據(jù)存儲與運(yùn)用提供良好的技術(shù)支持。磁盤陣列的各種方式通?？煞譃槎喾NRAID級別。

1.1 RAID0

RAID0也被人們稱之為數(shù)據(jù)分條技術(shù)，其是將各個(gè)數(shù)據(jù)硬盤連接在一起，組成存儲量較大的硬盤群，進(jìn)而促進(jìn)磁盤自身吞吐量與性能出現(xiàn)質(zhì)的飛躍[2]。同時(shí)RAID0自身缺少錯(cuò)誤修復(fù)性能，相關(guān)成本也相對較小，只在對數(shù)據(jù)安全性需求較小地方使用。

1.2 RAID1

磁盤鏡像就是將單一磁盤數(shù)據(jù)通過鏡像傳輸?shù)搅硪淮疟P上，并在不對性能造成影響的情況下確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，這也使得其數(shù)據(jù)冗余性較強(qiáng)，而磁盤運(yùn)用率為1/2，因此其成本相對較高，僅僅在重要數(shù)據(jù)保存上使用。

1.3 RAID3

所謂RAID3就是具有奇偶效驗(yàn)編碼的并行傳輸模式，運(yùn)用相同的磁盤存儲所有校驗(yàn)數(shù)據(jù)信息，同時(shí)在其余磁盤中創(chuàng)建分散與帶區(qū)數(shù)據(jù)的操作，這也使RAID3具有了并行存儲的所有優(yōu)劣性能。通常RAID3將所有數(shù)據(jù)在多個(gè)磁盤上實(shí)施操作分散處理，這時(shí)在向各磁盤輸入數(shù)據(jù)時(shí)，都應(yīng)重新書寫效驗(yàn)磁盤的有關(guān)信息。但在技術(shù)發(fā)展與相關(guān)因素影響下，RAID3陣列排列逐漸淡出了人們的視線，僅在小節(jié)點(diǎn)連接時(shí)進(jìn)行簡單使用。

1.4 RAID5

這種陣列模式的數(shù)據(jù)信息存儲有著安全性強(qiáng)、成本較低等明顯優(yōu)勢，進(jìn)而有著較為廣泛的運(yùn)用。其主要通過條帶化分割各個(gè)獨(dú)立磁盤，對相同條帶區(qū)實(shí)施安全的奇偶效驗(yàn)處理，確保各塊硬盤均勻分布信息數(shù)據(jù)。若相關(guān)磁盤數(shù)據(jù)出現(xiàn)丟失等問題時(shí)，都可利用效驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)施推斷與計(jì)算。通常情況下，RAID5讀寫速度極快、安全性極高，利用率極強(qiáng)。但其缺點(diǎn)是某塊磁盤出現(xiàn)問題時(shí)，整個(gè)磁盤塊性能將受到影響[3]。其還可為系統(tǒng)數(shù)據(jù)提供良好的安全性，與鏡像相比仍較磁盤利用率也相對較高。與RAID0相比，數(shù)據(jù)讀寫速度相似，僅僅存在奇偶效驗(yàn)數(shù)據(jù)的不同，進(jìn)而使得RAID5數(shù)據(jù)讀寫速率與單磁盤相比較慢。另外，多數(shù)據(jù)對應(yīng)相同的奇偶驗(yàn)證信息，使得磁盤利用率極高，數(shù)據(jù)信息存儲成本較小。其中，硬盤實(shí)際空間運(yùn)用率公式為（N-1）/N。

2 磁盤陣列技術(shù)在視頻服務(wù)器中的運(yùn)用

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展環(huán)境影響下，我國較多企業(yè)視頻服務(wù)器的磁盤陳列主要使用外置陣列控制設(shè)備與具有較強(qiáng)性能的SCSI硬盤，其可使用RAID3與RAID5技術(shù)，在利用熱插拔技術(shù)，可有效確保信息數(shù)據(jù)在線修復(fù)。也就是若磁盤陣列中某一磁盤出現(xiàn)問題時(shí)，人們不用關(guān)閉服務(wù)器就可實(shí)現(xiàn)磁盤的修復(fù)、更換以及恢復(fù)等工作，促進(jìn)可用性的快速提升。而各企業(yè)對于陣列應(yīng)用模式具有較大的差別，可分為兩種：

2.1 運(yùn)用SAN存儲模式

GVG、品尼高等企業(yè)主要運(yùn)用這一存儲模式，也就是利用光纖通道與千兆以太網(wǎng)交換設(shè)備（中心交換機(jī)），將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的共享存儲設(shè)備與視頻服務(wù)器進(jìn)行科學(xué)良好連接。企業(yè)各種數(shù)據(jù)信息被統(tǒng)一存儲在中央存儲磁盤塔中，視頻服務(wù)器利用先進(jìn)的千兆以太網(wǎng)交換設(shè)備對磁盤塔中數(shù)據(jù)信息實(shí)施全面的調(diào)用與計(jì)算。當(dāng)前重要存儲磁盤塔都普遍由大量SCSL硬盤共同組合而成，同時(shí)各個(gè)硬盤還可分為相應(yīng)的數(shù)組，其中通過RAID0進(jìn)行連接，促進(jìn)整個(gè)陣列吞吐寬帶得到全面提升。使用RAID3以及RAID5模式連接各組，為數(shù)據(jù)冗余提供技術(shù)支持。從本質(zhì)上分析可以發(fā)現(xiàn)，僅僅使用了一次RIAD冗余，可有效符合電視播放的安全性，并對磁盤陣列進(jìn)行科學(xué)的鏡像工作。與此同時(shí)，系統(tǒng)還會(huì)使用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器對網(wǎng)絡(luò)實(shí)施管理，因此服務(wù)器中還會(huì)使用到一定程度的RAID3陣列模式。

2.2 Media Cluster技術(shù)的運(yùn)用

以Sea Change企業(yè)為例，Media Cluster硬盤系統(tǒng)的視頻服務(wù)器主要運(yùn)用可當(dāng)前較為先進(jìn)的技術(shù)措施，這也逐漸被人們稱之為Media Cluster技術(shù)。其主要是由四種先進(jìn)記住整合而成，分別為故障自主修復(fù)技術(shù)、系統(tǒng)運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式、多級輸出/輸入端口、多級UPS共享電源，而故障自主修復(fù)系統(tǒng)則是以RAID技術(shù)為基礎(chǔ)。從簡單層面分析，故障自主修復(fù)技術(shù)是通過食品服務(wù)器而組成的兩組相互結(jié)合的雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)在科學(xué)分配期間，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息結(jié)合節(jié)點(diǎn)數(shù)量分離成一定數(shù)量的段，接著在計(jì)算出該數(shù)據(jù)信息奇偶性的總和。每一節(jié)點(diǎn)若出現(xiàn)問題時(shí)，技術(shù)人員通過剩余節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)信息具有的奇偶性、該快奇偶性等實(shí)施科學(xué)的計(jì)算，可將出現(xiàn)問題的數(shù)據(jù)全面完整復(fù)原出來。另外，各節(jié)點(diǎn)都是8至16個(gè)硬盤組合成一個(gè)RAID5磁盤陣列[4]。同時(shí)在RAID5陣列中，數(shù)據(jù)信息與奇偶經(jīng)常為條帶化，在某塊磁盤出現(xiàn)問題與故障時(shí)，通過科學(xué)的異或計(jì)算，提高數(shù)據(jù)服務(wù)完整性。也就是以節(jié)點(diǎn)RAID5磁盤陣列為基礎(chǔ)，再節(jié)點(diǎn)中再次進(jìn)行RAID5保護(hù)工作，這也屬于一種RAID5立體化保護(hù)，通常為稱之為RAID平方技術(shù)。

RAID平方技術(shù)的運(yùn)用使得人們?nèi)婷撾x出了以往的鏡像工作模式，確保了文件的單一存儲。在降低數(shù)據(jù)信息存儲需求的同時(shí)，取消了對鏡像硬盤的需求，使得數(shù)據(jù)信息存儲量得到了質(zhì)的飛躍，全面降低了系統(tǒng)運(yùn)行成本。這一技術(shù)也促進(jìn)了磁盤空間運(yùn)用率的提高，隨著播出系統(tǒng)的不斷拓展，信息存儲量也快速提升，磁盤應(yīng)用率也根據(jù)系統(tǒng)的提升不斷提高，進(jìn)而確保了系統(tǒng)升級能力的穩(wěn)定性。

3 技術(shù)發(fā)展方向

磁盤陣列技術(shù)隨著科學(xué)的進(jìn)步，其發(fā)展趨勢主要在五個(gè)方面有著重要的體現(xiàn)：其一，磁盤陣列系統(tǒng)的全新結(jié)構(gòu)；其二，RAID陣列結(jié)構(gòu)與自身文件數(shù)據(jù)記錄具有特性關(guān)系；其三，RAID冗余設(shè)計(jì)過程中，需要結(jié)合平衡性、穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性等問題；其四，科學(xué)解決大規(guī)模RAID陣列在物理上具有的連接與構(gòu)造問題；其五，NAS與SAN中磁盤陣列需要使用怎樣的運(yùn)行方式。

4 結(jié)束語

綜上所述，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展環(huán)境影響下，新技術(shù)得到了全面的升級與優(yōu)化，這也使得安全性高、性能比完善、穩(wěn)定性較強(qiáng)等磁盤陣列花技術(shù)不斷出現(xiàn)與完善，并逐漸從個(gè)人計(jì)算局覆蓋到所有的超級計(jì)算機(jī)。企業(yè)在視頻服務(wù)器中運(yùn)用磁盤陣列技術(shù)，根據(jù)企業(yè)實(shí)際需求，選擇科學(xué)的RAID技術(shù)，可有效推高系統(tǒng)運(yùn)行性能，降低其運(yùn)行成本，為企業(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 王需，曾峰.RAID技術(shù)及視頻服務(wù)器冗余存儲系統(tǒng)的選型[J].影視制作，2006（2）：68-71.

[4] 何元清，孫世新，黃天云.基于并行磁盤陣列的視頻數(shù)據(jù)布局[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2004，21（4）：63-65.

【通聯(lián)編輯：唐一東】