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(shè)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(shè)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(shè)備在安全監(jiān)控產(chǎn)業(yè)之應(yīng)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(yīng)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(fù)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(shè)備技術(shù)能力，可說是業(yè)者吸引市場且呈現(xiàn)整體評價的關(guān)鍵。眾多的儲存設(shè)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(yīng)用的條件，RAID是相當(dāng)不錯的選擇，現(xiàn)在就從RAID技術(shù)最基本的架構(gòu)談起。\r\n

　　何謂RAID?

　　RAID全名為Redundant Arrays of Inexpensive(Independent) Disks，它是把許多顆硬盤機放在一起，由一個智能型的控制器來統(tǒng)一操控，使電腦的主系統(tǒng)把全部硬盤看成是一顆虛擬的硬盤機，其主要功能是增加資料的儲存總?cè)萘?Storage)、安全性 (Safety)與硬盤機的執(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盤機內(nèi)，來提供與改良在不同應(yīng)用環(huán)境下的資料存取彈性、效能與安全性。

　　當(dāng)使用者存取資料時，因資料被分散在多顆硬盤中同時存取，因此可增加資料之存取效能。也就是說當(dāng)有一筆資料進出時，多顆硬盤能同時作用，來增加硬盤的執(zhí)行速度。但當(dāng)系統(tǒng)的硬盤機數(shù)目增加時，發(fā)生硬盤機損壞的可能性也隨之增加，因此一個磁盤陣列系統(tǒng)，應(yīng)該不能受單一硬盤損壞的影響，而造成資料的流失或系統(tǒng)的損毀。磁盤機鏡像(把一顆硬盤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盤容量，造成用戶投資成本的增加，于是磁盤陣列就出現(xiàn)了使用各種不同的編碼方式來增加硬盤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盤群組，組構(gòu)的多顆硬盤機，被依一定的切割區(qū)段，連貫成一顆大容量的陣列硬盤，其容量大小等于全部硬盤機總和，但因不具同位檢核位，所以當(dāng)硬盤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(yīng)用領(lǐng)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

　　將兩顆硬盤機視為一組，做「磁盤鏡像」(Disk Mirroring)處理，當(dāng)資料寫入時，資料會同時將相同的資料存放于兩顆硬盤中。而在讀取資料時，即使是來自不同的用戶端，亦可自兩顆硬盤機中同時讀出。這種型式的磁盤陣列，不但不會降低寫入的速度，更能提高讀取的效率，它是容錯型式的磁盤陣列中，效率最高的。不過其硬盤機的容量利用率只有實際的一半，所以RAID level 1 常被應(yīng)用于高安全要求的多人使用環(huán)境，例如∶作業(yè)系統(tǒng)磁盤。

　　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盤，做「磁盤鏡像」處理。每次寫入資料時，磁盤陣列控制器會將資料同時寫入該兩組「大容量陣列硬盤組」內(nèi)。同 RAID level 1 一樣，雖然其硬盤使用率亦只有 50%，但它卻是最具高效率的規(guī)劃方式。

　　RAID Level 3

　　最常用于繪圖、影像處理┅等對資料進行大量讀或?qū)懙膽?yīng)用領(lǐng)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，計算出同位檢核位或位組。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，不過其支持的區(qū)段大小相當(dāng)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盤內(nèi)，沒有特定同位碟。相較于上述 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盤中，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(yīng)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)硬盤機之?dāng)?shù)量與

　　容量。

　　RAID的特征

　　1. 提供相互備援、可熱抽換的冷卻風(fēng)扇

　　(Hot Swappable Fan)。

　　2. 提供相互備援、可熱抽換的電源供應(yīng)器

　　(Hot Swappable Power)。

　　3. 與主機、作業(yè)系統(tǒng)獨立(Host Independent)。

　　4. 支持熱抽換與熱備援用硬盤機，并且線上

　　自動資料重建(Automatic Rebuilding)。

　　RAID的應(yīng)用發(fā)展

　　各種RAID技術(shù)在未來市場應(yīng)用需求下，如E-Learning、E-Commerce、遠距教學(xué)、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(shù)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，由于目前使用單位越來越關(guān)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)對于RAID產(chǎn)品技術(shù)的需求必定是水漲船高。