Владо Дамьяновски - CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии (1089174), страница 77
Текст из файла (страница 77)
Число 100означает, что максимальная скорость интерфейса составляет 100 Мбайт/с, и то же самое показывает число 133 в спецификации АТА/133, для которой 133 Мбайт/с будет внешней скоростью передачи данных.Следует отметить, что внутренняя скорость передачи данных будет примерно в два раза меньше.Обычно диски SCSI, которые требуют отдельный контроллер и стоят недешево, устанавливают только всерверы или в компьютеры, хранящие очень большой объем информации.
Интерфейс SCSI устроен«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV2919. Цифровое видеонаблюдениетаким образом, что к нему можно подключать более 4 жестких дисков (обычно поддерживается до 16устройств, одно из которых это сам контроллер). Это еще одна причина, из-за которой диски SCSIиспользуют, когда требуются большие объемы дискового пространства, хотя это получается дорого.Есть несколько поколений стандарта SCSI.
У последних поколений скорость передачи данных, разумеется, выше, чем у первых.Сейчас распространены последние спецификации Ultra160 и Ultra 320, которые поддерживают оченьвысокие внешние скорости передачи данных (160 Мбайт/с и 320 Мбайт/с соответственно).В последнее время в связи с ростом требований, предъявляемых к размеру дискового пространства инадежности хранения данных, в видеонаблюдении получили широкое распространение устройства,называемые RAID-массивами.Год199119941996199820002002Тип SCSISCSIWide SCSIUltraWide SCSIUltra2 SCSIШгаЗ SCSI (160)ШгаЗ SCSI (320)10/20 Мбайт/с20/40 Мбайт/с80 Мбайт/с160 Мбайт/с320 Мбайт/с5 Мбайт/с10 Мбайт/с20 Мбайт/с40 Мбайт/с80 Мбайт/сСкорость шины 5/10 Мбайт/сСкорость диска2.5 Мбайт/сАббревиатура RAID расшифровывается как избыточный массив недорогих (независимых) дисков(Redundant Arrays of Inexpensive (Independent) Disks), и уже само название очень хорошо описываетего концепцию.
RAID объединяет в массив несколько небольших по размеру жестких дисков (обычно АТА)для повышения производительности или надежности. Если один из дисков выходит из строя, то данные небудут потеряны, и вышедший из строя диск обычно можно заменить в процессе работы. Для организацииRAID-массива, как правило, требуется отдельный контроллер (как в случае с дисками SCSI), а сам массивпредставляется в операционной системе не как набор дисков, а как отдельный логический диск.Имеется два важных соображения при выборе жесткихдисков для RAID-массива: размер диска и скорость вращения.
Современные контроллеры работают в основном сжесткими дисками UltraATA/100 или даже UltraATA/133,поэтому они будут достаточно быстры. Высокая скоростьвращения дисков позволяет достичь высокой скоростипередачи данных и снизить время доступа, но это всегдасопровождается повышением температуры, а также уровнявибрации и шума. В принципе для RAID-массива подойдутлюбые жесткие диски.Сейчас для построения RAID-массивов используются 6типов архитектуры, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки в функциональности и производительности. Кроме 6 типов архитектуры RAID с избыточностью (тоесть повышенной надежностью), сейчас очень частоархитектуру массива дисков без функции избыточностиназывают RAID-0. Далее мы рассмотрим все 7 типов Рис.
9.65. Стандарт параллельной передачиданных ATA (EIDE)архитектуры RAID.О RAID-0 (striping, массив с чередованием)Это самая быстрая и эффективная архитектура массива, но она не предлагает отказоустойчивости, то есть функция избыточности не реализована. Таким образом, с техническойточки зрения RAID-0 не соответствует принципам RAID, поэтому RAID-0 не дает никаких преимуществ в надежности хранения данных. В рамках данной архитектуры все данные равномерно распределяются между всеми дисками массива, которые называются набором томов с чередованиемhttp://www.itv.ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV.
Библия видеонаблюдения»292CCTV9. Цифровое видеонаблюдениеРис. 9.66. RAID-массив с избыточным резервированием, использующий жесткие диски АТА,с возможностью горячей замены(stripe set). Основное преимущество RAID-0 заключается в скорости, так как скорость передачиданных увеличивается пропорционально количеству жестких дисков массива. Впрочем, если хотябы один диск выйдет из строя, то данные всего массива будут утеряны.О RAID-1 (mirroring, зеркалирование)RAID-1 — это полная противоположность архитектуре RAID-0.
Основная задача здесь не повышение скорости, а обеспечение надежности хранения данных. При записи или считывании данныхвсе диски массива используются одновременно. Таким образом, данные записываются одновременно на два и более диска, что эквивалентно созданию идеальной резервной копии, посколькуинформация резервной копии не будет устаревать. RAID-1 будет лучшим выбором при создании максимально отказоустойчивой системы.О RAID-2 (striping, массив с чередованием и коррекцией ошибок)Принципы архитектуры RAID-2 те же самые, что и у RAID-0: данные распределяются по всемдискам массива, но не на уровне блоков, а на уровне битов, что необходимо для того, чтобы приобмене данными использовать код коррекции ошибок (ЕСС). Для этого потребуются дополнительные жесткие диски.
Для обеспечения полной надежности хранения данных необходимо отводить10 дисков для данных и 4 диска ЕСС для коррекции ошибок. Следующий уровень уже потребует 7дисков для коррекции ошибок при 32 дисках для хранения данных. Это объясняет, почему RAID-2никогда не пользовался особой популярностью.О RAID-3 (data striping + dedicated parity, массив с чередованием и четностью)В архитектуре RAID-3 применяется более разумная коррекция ошибок.
Данные байт за байтомраспределяются по жестким дискам массива, а отдельный жесткий диск используется дляхранения избыточных данных четности. Большинство контрольных дисков, используемых вархитектуре RAID-2 используются для определения положения сбойного элемента, так как многиеRAID-контроллеры могут самостоятельно определить, где произошел сбой, то количество избыточ«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV9.
Цифровое видеонаблюдение293ных дисков можно сократить. В RAID-3 используется только один избыточный диск, это становитсякак достоинством, так и недостатком данной архитектуры, поскольку при каждом обращении кмассиву необходимо обращаться и к этому избыточному диску. Таким образом, преимущество вскорости от распределения данных по нескольким жестким дискам частично нивелируется. Длямассива RAID-3 потребуется не менее трех дисков и достаточно сложный контроллер.
Все вышесказанное объясняет, почему RAID-3 так же, как и подобные ему RAID-4 и RAID-5, никогда не пользовался массовой популярностью. RAID-3 часто используется в тех случаях, когда требуется считывать и записывать очень большие последовательности данных в однопользовательской среде.RAID-3 не позволяет одновременно выполнять множественные операции ввода и вывода.О RAID-4 (data striping + dedicated parity, массив с чередованием и четностью)RAID-4 очень похож по своим принципам на RAID-3, но распределение данных по дискампроисходит на уровне блоков, а не байтов.
Теоретически это должно было значительно повысить производительность, но на практике этого не происходит, так как избыточный диск по-прежнему остается слабым звеном. Таким образом, RAID-4 не дает особых преимуществ и не позволяет одновременно выполнять несколько операций записи.О RAID-5 (distributed data + distributed parity, массив с чередованием дисков и чередованием четности)RAID-5 обычно считается лучшим компромиссом между производительностью и надежностью хранения данных.
Не только данные, но и контрольная информация распределяется повсем дискам. В результате RAID-5 совсем немногим уступает RAID-3 по производительности.Впрочем, уровень отказоустойчивости не слишком высок, так как без потери данных только 1 дискмассива может выйти из строя. Требуется не менее 3 дисков для организации такого массива.RAID-5 лучше всего подходит для многозадачной и многопользовательской среды, так какскорость записи в таком массиве достаточно высока.О RAID-6 (distributed data + distributed parity, массив с чередованием дисков и чередованием четности)RAID-6 очень похож на RAID-5 во всем, кроме того, что хранится двойной объем контрольной информации, необходимой для восстановления массива в случае сбоев диска. Хотятакой подход несколько снижает производительность, он позволяет без потери данных пережитьсбой даже двух жестких дисков.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
