磁盤陣列技術在視頻服務器中的運用分析

畢小軍

摘要：文章主要針對磁盤陣列技術在視頻服務器中的運用進行分析，結合當下磁盤陣列技術發展現狀為基礎，從磁盤陣列技術、磁盤陣列技術在視頻服務器中的運用方面進行深入研究與探索，更好地促進磁盤陣列技術在視頻服務器中運用的發展與進步。

關鍵詞：磁盤陣列技術；視頻服務器；科學運用

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）12-0226-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

在計算機技術不斷興起的作用下，各種數據信息處理需求量也快速提升，其中視頻服務器在計算機網絡有著承擔大量數據信息處理與傳輸功能，而這些豐富數據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（RAID）的出現，其在高端服務器中有了極為廣泛的使用。

1 磁盤陣列技術

磁盤陣列技術又被稱之為RAID技術，其是將多塊物理硬盤（獨立硬盤）根據各種方式進行組合，進而形成一個完整的硬盤組，即邏輯硬盤，以此為基礎為人們提供與單硬盤相比具有更強存儲性的數據存儲技術[1]。該技術將信息數據條塊化處理，以選擇性為標準將信息數據分散在各個硬盤之上，這可為各種情況下的數據存儲與運用提供良好的技術支持。磁盤陣列的各種方式通常可分為多種RAID級別。

1.1 RAID0

RAID0也被人們稱之為數據分條技術，其是將各個數據硬盤連接在一起，組成存儲量較大的硬盤群，進而促進磁盤自身吞吐量與性能出現質的飛躍[2]。同時RAID0自身缺少錯誤修復性能，相關成本也相對較小，只在對數據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據通過鏡像傳輸到另一磁盤上，并在不對性能造成影響的情況下確保系統的穩定性與安全性，這也使得其數據冗余性較強，而磁盤運用率為1/2，因此其成本相對較高，僅僅在重要數據保存上使用。

1.3 RAID3

所謂RAID3就是具有奇偶效驗編碼的并行傳輸模式，運用相同的磁盤存儲所有校驗數據信息，同時在其余磁盤中創建分散與帶區數據的操作，這也使RAID3具有了并行存儲的所有優劣性能。通常RAID3將所有數據在多個磁盤上實施操作分散處理，這時在向各磁盤輸入數據時，都應重新書寫效驗磁盤的有關信息。但在技術發展與相關因素影響下，RAID3陣列排列逐漸淡出了人們的視線，僅在小節點連接時進行簡單使用。

1.4 RAID5

這種陣列模式的數據信息存儲有著安全性強、成本較低等明顯優勢，進而有著較為廣泛的運用。其主要通過條帶化分割各個獨立磁盤，對相同條帶區實施安全的奇偶效驗處理，確保各塊硬盤均勻分布信息數據。若相關磁盤數據出現丟失等問題時，都可利用效驗數據實施推斷與計算。通常情況下，RAID5讀寫速度極快、安全性極高，利用率極強。但其缺點是某塊磁盤出現問題時，整個磁盤塊性能將受到影響[3]。其還可為系統數據提供良好的安全性，與鏡像相比仍較磁盤利用率也相對較高。與RAID0相比，數據讀寫速度相似，僅僅存在奇偶效驗數據的不同，進而使得RAID5數據讀寫速率與單磁盤相比較慢。另外，多數據對應相同的奇偶驗證信息，使得磁盤利用率極高，數據信息存儲成本較小。其中，硬盤實際空間運用率公式為（N-1）/N。

2 磁盤陣列技術在視頻服務器中的運用

在科學技術不斷發展環境影響下，我國較多企業視頻服務器的磁盤陳列主要使用外置陣列控制設備與具有較強性能的SCSI硬盤，其可使用RAID3與RAID5技術，在利用熱插拔技術，可有效確保信息數據在線修復。也就是若磁盤陣列中某一磁盤出現問題時，人們不用關閉服務器就可實現磁盤的修復、更換以及恢復等工作，促進可用性的快速提升。而各企業對于陣列應用模式具有較大的差別，可分為兩種：

2.1 運用SAN存儲模式

GVG、品尼高等企業主要運用這一存儲模式，也就是利用光纖通道與千兆以太網交換設備（中心交換機），將計算機網絡中的共享存儲設備與視頻服務器進行科學良好連接。企業各種數據信息被統一存儲在中央存儲磁盤塔中，視頻服務器利用先進的千兆以太網交換設備對磁盤塔中數據信息實施全面的調用與計算。當前重要存儲磁盤塔都普遍由大量SCSL硬盤共同組合而成，同時各個硬盤還可分為相應的數組，其中通過RAID0進行連接，促進整個陣列吞吐寬帶得到全面提升。使用RAID3以及RAID5模式連接各組，為數據冗余提供技術支持。從本質上分析可以發現，僅僅使用了一次RIAD冗余，可有效符合電視播放的安全性，并對磁盤陣列進行科學的鏡像工作。與此同時，系統還會使用數據庫服務器對網絡實施管理，因此服務器中還會使用到一定程度的RAID3陣列模式。

2.2 Media Cluster技術的運用

以Sea Change企業為例，Media Cluster硬盤系統的視頻服務器主要運用可當前較為先進的技術措施，這也逐漸被人們稱之為Media Cluster技術。其主要是由四種先進記住整合而成，分別為故障自主修復技術、系統運用網絡結構模式、多級輸出/輸入端口、多級UPS共享電源，而故障自主修復系統則是以RAID技術為基礎。從簡單層面分析，故障自主修復技術是通過食品服務器而組成的兩組相互結合的雙向拓撲結構，數據在科學分配期間，將相應的數據信息結合節點數量分離成一定數量的段，接著在計算出該數據信息奇偶性的總和。每一節點若出現問題時，技術人員通過剩余節點數據信息具有的奇偶性、該快奇偶性等實施科學的計算，可將出現問題的數據全面完整復原出來。另外，各節點都是8至16個硬盤組合成一個RAID5磁盤陣列[4]。同時在RAID5陣列中，數據信息與奇偶經常為條帶化，在某塊磁盤出現問題與故障時，通過科學的異或計算，提高數據服務完整性。也就是以節點RAID5磁盤陣列為基礎，再節點中再次進行RAID5保護工作，這也屬于一種RAID5立體化保護，通常為稱之為RAID平方技術。

RAID平方技術的運用使得人們全面脫離出了以往的鏡像工作模式，確保了文件的單一存儲。在降低數據信息存儲需求的同時，取消了對鏡像硬盤的需求，使得數據信息存儲量得到了質的飛躍，全面降低了系統運行成本。這一技術也促進了磁盤空間運用率的提高，隨著播出系統的不斷拓展，信息存儲量也快速提升，磁盤應用率也根據系統的提升不斷提高，進而確保了系統升級能力的穩定性。

3 技術發展方向

磁盤陣列技術隨著科學的進步，其發展趨勢主要在五個方面有著重要的體現：其一，磁盤陣列系統的全新結構；其二，RAID陣列結構與自身文件數據記錄具有特性關系；其三，RAID冗余設計過程中，需要結合平衡性、穩定性以及經濟性等問題；其四，科學解決大規模RAID陣列在物理上具有的連接與構造問題；其五，NAS與SAN中磁盤陣列需要使用怎樣的運行方式。

4 結束語

綜上所述，在社會經濟快速發展環境影響下，新技術得到了全面的升級與優化，這也使得安全性高、性能比完善、穩定性較強等磁盤陣列花技術不斷出現與完善，并逐漸從個人計算局覆蓋到所有的超級計算機。企業在視頻服務器中運用磁盤陣列技術，根據企業實際需求，選擇科學的RAID技術，可有效推高系統運行性能，降低其運行成本，為企業的發展奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1] 鐘敏，蔣偉輝.磁盤陣列技術及其在視頻服務器中的應用[J].西部廣播電視，2005（9）：18-19.

[2] 趙慧，王寶紅.用磁盤陣列提高LAN視頻服務器性能的研究[J].天中學刊，2007，22（2）：53-54.

[3] 王需，曾峰.RAID技術及視頻服務器冗余存儲系統的選型[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據布局[J].計算機應用研究，2004，21（4）：63-65.

【通聯編輯：唐一東】