RAID技术添彩监控存储领域

磁盘阵列技术在视频监控应用

在传统的视频监控应用中，比如：小区、楼宇、园区监控等，对数据可靠性要求并不高，其监控数据的有效利用率一直保持在很低的比例上，一旦不幸运遇到硬盘故障，损失一块硬盘的数据对这些应用来讲都是可以承受的，大量的嵌入式录像设备厂商正是看重这一点，推出使用单盘模式的廉价NVR，免去支持硬盘数据冗余带来的成本提升;由于不做RAID，可以配置同样廉价的监控级硬盘，大大降低录像产品与方案的整体成本，低成本优势大大提升嵌入式NVR的出货量。

众所周知，RAID技术可以消除硬盘故障带来的数据丢失和业务中断，但是它也对硬盘本身提出要求，一般要求是企业级硬盘，这种硬盘的固件对处于RAID工作环境下的各种状态进行调优，例如：可以对RAID下多块硬盘一起工作时产生的共振进行很好的磁头偏移补偿、可以固化一个硬盘错误处理的最大响应时间，以免错误修复时间过长，被RAID误以为硬盘不响应而踢掉、支持较好的并发读写性能等;这些调优都极大的增强了企业级硬盘在RAID环境的可用性。

如果是低成本的监控级硬盘，由于硬盘固件本身的限制，不能很好的在RAID环境中工作;例如：没有针对共振的磁盘校正，RAID环境下数据读写出错机率大增，而监控级硬盘并没有固化错误处理的最大响应时间，硬盘忙时一个错误处理可长达2~5分钟，而一般RAID允许的硬盘响应时间为30秒左右，造成RAID掉盘现象增加，甚至连RAID初始化都完成不了;在RAID5工作和重构过程中，在写数据之前需要读出大量数据进行校验计算，但是监控级硬盘的读性能表现显然没有它的写性能表现好，大量的读IO队列经常堵塞，而造成多块硬盘的响应时间严重增加，可能导致批量掉盘。

对于视频监控应用来说，只有付得起企业级硬盘高成本的高端用户才可以享受得起传统RAID技术带来的数据可靠性好处，传统RAID技术与监控级硬盘的糟糕兼容表现已经成为向大量视频监控中低端用户普及的阻力。

磁碟阵列优势明显

可提高传输速率。RAID通过在多个磁碟上同时存储和读取数据来大幅提高存储系统的数据吞吐量(Throughput)。在RAID中，可以让很多磁碟驱动器同时传输数据，而这些磁碟驱动器在逻辑上又是一个磁碟驱动器，所以使用RAID可以达到单个磁碟驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。这也是RAID最初想要解决的问题。因为当时CPU的速度增长很快，而磁碟驱动器的数据传输速率无法大幅提高，所以需要有一种方案解决二者之间的矛盾。因此就有了RAID。

通过数据校验提供容错功能。普通磁碟驱动器无法提供容错功能，如果不包括写在磁碟上的CRC(循环冗余校验)码的话。RAID容错是建立在每个磁碟驱动器的硬体容错功能之上的，所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有较为完备的相互校验/恢復的措施，甚至是直接相互的镜像备份，从而大大提高了RAID系统的容错度，提高了系统的稳定冗余性。

磁碟阵列关键部位

◇ 阵列控制器(或者存储处理器)

阵列控制器采用专门处理数据存储和系统管理的单片机、工控机、服务器，前端提供对服务器的连接，后端连接磁盘及磁盘扩展柜，采用优化的通用或专用操作系统，以及独有的控制软件实现数据的存储转发和整个阵列的管理(有些磁盘阵列系统采用专门的管理终端)。控制器所带缓存可暂存外部服务器向盘阵读写的数据,或者暂存控制器向后端磁盘读写的数据，能大大提高访问的效率。盘阵根据控制器数量可分为无控制器、单控制器、双控制器和多控制器几种，它们各自有不同的市场定位。

◇ 磁盘及磁盘扩展柜

磁盘是盘阵存储数据的物理介质，它装在磁盘柜或磁盘扩展柜中，目前用于盘阵的主要硬盘类型如表1所示。作为盘阵中风扇之外的第二个持续运转的部件，硬盘是盘阵中的易损物，为了减少或防止磁盘故障导致的数据丢失，一般都会采用RAID技术来容错。磁盘扩展柜用于安装磁盘，扩