眾所皆知，數(shù)位化商品早已被IT產(chǎn)業(yè)普遍看好，各家紛紛投入全力發(fā)展，而愈來愈多的數(shù)位化商品諸如數(shù)位影像錄影設備（DVR）、數(shù)位相機（DSC）、個人電腦（PC）、音樂、影片、網(wǎng)站等，對儲存容量的需求越來越大。根據(jù)知名調(diào)查機構(gòu)IDC所做的調(diào)查結(jié)果顯示，網(wǎng)路資料的增加，將促使人們對儲存設備容量的需求以每年80％以上的速度成長。因此，本文將針對儲存設備在安全監(jiān)控產(chǎn)業(yè)之應用，作一淺顯的介紹，期使安全監(jiān)控業(yè)者能更清楚未來業(yè)界發(fā)展趨勢與應用價值。

    現(xiàn)今之安全監(jiān)控業(yè)者早已注意到，影像儲存必須處理長時間、復雜且連續(xù)的圖像變化，在極大的資料量下，高速度、高品質(zhì)及高安全性之資料存取更形重要。因此，CCTV/DVR系統(tǒng)中附屬的儲存設備技術能力，可說是業(yè)者吸引市場且呈現(xiàn)整體評價的關鍵。眾多的儲存設備包括磁帶柜、磁帶機（Tape Storage）、Juke-Box等，而若要符合與安全監(jiān)控產(chǎn)業(yè)結(jié)合應用的條件，RAID是相當不錯的選擇，現(xiàn)在就從RAID技術最基本的架構(gòu)談起。

何謂RAID？
    RAID全名為Redundant Arrays of Inexpensive（Independent） Disks，它是把許多顆硬碟機放在一起，由一個智慧型的控制器來統(tǒng)一操控，使電腦的主系統(tǒng)把全部硬碟看成是一顆虛擬的硬碟機，其主要功能是增加資料的儲存總?cè)萘浚⊿torage）、安全性 （Safety）與硬碟機的執(zhí)行效率（Performance），并且藉由RAID的劃分方式將資料分散儲存在多顆硬碟機內(nèi)，來提供與改良在不同應用環(huán)境下的資料存取彈性、效能與安全性。

    當使用者存取資料時，因資料被分散在多顆硬碟中同時存取，因此可增加資料之存取效能。也就是說當有一筆資料進出時，多顆硬碟能同時作用，來增加硬碟的執(zhí)行速度。但當系統(tǒng)的硬碟機數(shù)目增加時，發(fā)生硬碟機損壞的可能性也隨之增加，因此一個磁碟陣列系統(tǒng)，應該不能受單一硬碟損壞的影響，而造成資料的流失或系統(tǒng)的損毀。磁碟機鏡像（把一顆硬碟機資料拷貝到另外一顆）是最早出現(xiàn)也是最簡單的方法，但是需要多一倍的硬碟容量，造成使用者投資成本的增加，於是磁碟陣列就出現(xiàn)了使用各種不同的編碼方式來增加硬碟的使用率及資料的安全性。

RAID的基本架構(gòu)
RAID Level 0
    被定義為非容錯的硬碟群組，組構(gòu)的多顆硬碟機，被依一定的切割區(qū)段，連貫成一顆大容量的陣列硬碟，其容量大小等於全部硬碟機總和，但因不具同位檢核位元，所以當硬碟損毀時無法救回資料。這是最有效率的一種陣列類別，適合運用在讀寫強而集中的應用領域（如∶多媒體、影音播放系統(tǒng)、美工制作、mpeg壓縮制作、3D動畫）。

RAID Level 1
    將兩顆硬碟機視為一組，做「磁碟鏡像」（Disk Mirroring）處理，當資料寫入時，資料會同時將相同的資料存放於兩顆硬碟中。而在讀取資料時，即使是來自不同的用戶端，亦可自兩顆硬碟機中同時讀出。這種型式的磁碟陣列，不但不會降低寫入的速度，更能提高讀取的效率，它是容錯型式的磁碟陣列中，效率最高的。不過其硬碟機的容量利用率只有實際的一半，所以RAID level 1 常被應用於高安全要求的多人使用環(huán)境，例如∶作業(yè)系統(tǒng)磁碟。

RAID Level 10 （0+1）
    此為Dual Level RAID，亦稱之為RAID level 10，所謂的”10”為”0＋1”的意思，亦即將資料切割成兩組區(qū)段，連貫成不同的兩顆大容量的陣列硬碟，做「磁碟鏡像」處理。每次寫入資料時，磁碟陣列控制器會將資料同時寫入該兩組「大容量陣列硬碟組」內(nèi)。同 RAID level 1 一樣，雖然其硬碟使用率亦只有 50%，但它卻是最具高效率的規(guī)劃方式。[nextpage]

RAID Level 3
    最常用於繪圖、影像處理┅等對資料進行大量讀或?qū)懙膽妙I域。它由陣列控制器內(nèi)建的 XOR 邏輯，根據(jù)切割之區(qū)段大小，計算出同位檢核位元或位元組。這項功能，提供了資料容錯效果，而這個區(qū)段的大小，是以bit 或 byte 為單位。每項資料中的同位檢核資料，統(tǒng)一存放在一特定的同位碟 （Parity Disk）上。而資料則是分別散存在各資料碟（ Data Disk）內(nèi)，單從少部份的資料碟，是無法取得完整原資料的。

RAID Level 4
    跟上述的 level 3 大部份相同，不過其支援的區(qū)段大小相當多樣，是以 block 為單位計算。它可以單一 block 為區(qū)段，也可以多個 block 為區(qū)段大小。所以有些資料是可以從某資料碟中取得，這具有一個較 RAID level 3 優(yōu)勢的功能是∶允許 「重疊讀取」（Overlapped Read Operation）。但是在作寫入時，因為需同時更新 「同位碟」的資訊，所以不具有「重疊寫入」的能力。換言之，在同時間中多筆資料要求寫入時，因為每筆資料之同位資訊需寫在同一顆「同位碟」中，所以并不會有任何速度的優(yōu)勢。一般多人資料庫 （如∶醫(yī)院掛號系統(tǒng)、多柜臺大型賣場┅等）較不適合用RAID level 4。

RAID Level 5 
    它和 RAID level 4 一樣，在每次寫入前，由陣列控制器內(nèi)建的 XOR 邏輯，根據(jù)切割之區(qū)段大小（單一或多個block 為單位），計算出同位檢核資訊。每項資料中（以 Stripe為單位）的同位檢核資料，隨著資料分別散存在各陣列硬碟內(nèi)，沒有特定同位碟。相較於上述 RAID level 4，這個型式可允許多個寫入，但是在讀取資料時，每項資料可能是直接來自各具該項資料的硬碟中，但也可能是會讀入同位資訊，而必需經(jīng)由 XOR 的計算。在連續(xù)大型檔案要求輸出時，較不適用。

RAID的優(yōu)點與發(fā)展
RAID 的優(yōu)點
1. 在不同應用環(huán)境下，可提升系統(tǒng) I/O之存取效能。
2. 增加資料保存的安全性。
3. 可以增加每個系統(tǒng)可連結(jié)硬碟機之數(shù)量與容量。

RAID的特徵
1. 提供相互備援、可熱抽換的冷卻風扇（Hot Swappable Fan）。
2. 提供相互備援、可熱抽換的電源供應器（Hot Swappable Power）。
3. 與主機、作業(yè)系統(tǒng)獨立（Host Independent）。
4. 支援熱抽換與熱備援用硬碟機，并且線上自動資料重建（Automatic Rebuilding）。

RAID的應用發(fā)展
    各種RAID技術在未來市場應用需求下，如E-Learning、E-Commerce、遠距教學、數(shù)位影像、網(wǎng)上醫(yī)療、資料備援中心┅等等，將呈蓬勃發(fā)展，除了將在結(jié)合CCTV/DVR的遠端數(shù)位錄影技術上發(fā)揮最高價值，并可能成為IT產(chǎn)業(yè)眼中新世代的科技主流產(chǎn)品。此外，由於目前使用單位越來越關注遠端儲存與系統(tǒng)儲存容量的能力，相信未來安全監(jiān)控產(chǎn)業(yè)對於RAID產(chǎn)品技術的需求必定是水漲船高。