1.1.3 外置存储设备

1.1.3 外置存储设备

外置存储设备有很多种,按存储介质的不同主要可分为磁盘阵列、磁带库和光盘库等。

1. 磁盘阵列

目前能提供最高访问速度和海量存储空间的外置存储是磁盘阵列(disk array),如图1-2所示。磁盘阵列又叫独立(廉价)磁盘冗余阵列(redundant array of independent(or inexpensive) Disks,RAID),是指将多个类型、容量、接口的专用磁(硬)盘或普通磁(硬)盘连接在一起,并通过独立的控制系统对其进行控制和管理。磁盘阵列的控制系统有独立的I/O处理器和RAID处理器,可以通过条代化(stripe)技术把数据合理的分布在多块物理磁盘上。通过多物理磁盘的并行处理来提升存储阵列的吞吐能力,独立的RAID处理器可以独立实现数据的冗余处理,减少了主机CPU的压力。为提升磁盘阵列的I/O响应时间,大多数磁盘阵列都采用了高速缓存(cache)技术,I/O的读写均优先在磁盘阵列的缓存中进行。与普通磁盘的机械动作不同,cache采用的是芯片电子记录,其响应速度能够达到普通机械磁盘的数百倍。

根据磁盘阵列和主机连接的接口不同,磁盘阵列大体可以分为光纤盘阵(FC接口)和网络附加存储(NAS,IP接口),目前这两种连接技术正在相互融合,我们在后面的章节会进行详细的描述。

2. 磁带库

广义的磁带库产品包括自动加载磁带机和磁带库。自动加载磁带机和磁带库实际上是将磁带和磁带机有机结合组成的,如图1-3所示。

自动加载磁带机是一个位于单机中的磁带驱动器和自动磁带更换装置,它可以从装有多盘磁带的磁带匣中拾取磁带并放入驱动器中,或执行相反的过程。它可以备份几百GB到数TB或者更多的数据。

磁带库是像自动加载磁带机一样的基于磁带的备份系统,它能够提供同样的基本自动备份和数据恢复功能,但同时具有更先进的技术特点。它的存储容量可达到数百PB(1PB=100万GB),可以实现连续备份、自动搜索磁带,也可以在驱动管理软件控制下实现智能恢复、实时监控和统计,整个数据存储备份过程完全摆脱了人工干涉。磁带库不仅数据存储量大,而且在备份效率和人工占用方面拥有无可比拟的优势。在网络系统中,磁带库通过存储区域网络(storage area network,SAN)系统可形成网络存储系统,为企业存储提供有力的数据保障,同时可以实现远程数据访问、数据存储备份,或通过磁带镜像技术实现多磁带库备份,从而实现各种业务应用的良好备份存储设备。

3. 光盘库(塔)

为了存储多媒体海量信息或备份重要文献资料,可以选择光盘。因为光盘不仅存储容量巨大,而且成本低、制作简单、体积小,更重要的是光盘对其信息具有保存时间长的特点。因此,光盘普遍用于重要文献资料、视听材料、教育软件、影视节目和游戏动画等媒体信息存储,供广大用户重复读。然而,一张光盘的存储容量毕竟有限,对于海量信息存储的网络系统来讲是远远不够的。要想获得海量信息的网络存取,就必须将保存有大量不同信息的几十张甚至几百张光盘组合起来使用。

光盘库由几台或十几台光盘驱动器并联构成,可通过软件来控制某台光驱的读写操作。光盘库可以同时支持几十个到几百个甚至更多的用户访问信息,如图1-4所示。

光盘库是一种可存放几十张到几百张光盘并带有机械臂和一个光盘驱动器的光盘柜。光盘库也叫自动换盘机,它利用机械手从机柜中选出一张光盘送到驱动器进行读写。它的库容量极大,机柜中可放几十片到成百上千片光盘,这种有巨大联机容量的设备较适用于图书馆一类的信息检索中心,尤其是交互式光盘系统、数字化图书馆系统、实时资料档案中心系统、“卡拉OK”自动点播系统等。

光盘网络镜像服务器是最新开发出的一种可在网络上实现光盘信息共享的网络存储设备,能够为企业检索归档数据提供服务。