远程遥控监测设备中应用RAID技术的探讨
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奇 偶 位 校验 信 息 分散 分 布在 硬 盘子 系统 的所 有硬 盘
上 ,而 不是 使 用 专用 的 校验 盘 0,这 就改 善 了上 述
RAI 3中的奇偶 盘瓶颈效 应 , 能会得 到提高 。虽 D 性 然 RA D 5比 R D 0 I AI 优越 ,但优先 考虑 RAI 在 D l(
为 它可 以在 剩 下 的那块 好 盘 上操 作 数据 ,在 任 何时
瞥
( )遥控设备安置地受区域 限制 ,在供 电、维护 、 2
管 理 水平 等 方面 条 件不 尽 相 同 ,容 易造 成个 别站 点
硬盘 等部件损坏 。同时 ,网络规 模的不断扩 大 ,设备
Hale Waihona Puke 的 维 护与 稳 定运 行 的压 力逐 渐 增加 ,各种 不 利 因素 直接影 响监 测数据 的完整性 、安全性 。应 用 RAI D技 术 , 均衡对硬 盘设备 的 负荷 及故障 风险 ,在一 定程 可 度 上提 高 设备 不 间断运 行 能 力 ,提 高 设备 运 行 的稳
磁盘阵 列技 术可 以详细地 划分为若干 个级 别 0~
常出现的故障 多发生于硬盘 ,如果硬盘发 生损坏 ,整 体 监 测 系统 将停 止 工作 ( 目前 遥 控监 测 系统 仅 配备
一
5 R D技术 ,并且 又发展 了所谓的 RA D L v l 1 、 AI I e e 0
RAI 整体盘阵存储驱动 器 ,这样大量节省 工控机 系 D
统 C PU 和操作 系统的资源 ,提高其性 能。应用硬 件
间都 包 含相 同的数 据 ,任何 一个 都可 以当作 工作盘 。 同时也 采 用 一些 优 化速 度 的 方法 ,例如 平 衡读 请 求 负荷 ,当多个 用户同时请求 得到数据时 ,可 以将读 数 据 的请 示 分散 到 两个 硬 盘 中去 ,使读 负 荷 平均 地 分 布在 两个硬盘上 。这种方法 提高 了读数据 的性能 ,因 为 两个 硬 盘在 同一 时刻 读取 不 同的数 据 片 ,但 是 硬 盘 镜像 不 能 改善 写 数据 的性 能 。被 “ 像 ” 的硬 盘 镜 也 可被 镜 像 到其 它 存储 设 备 上 ,例 如可 擦 写光 盘 驱 动器 ,虽然以光盘 作镜像盘 没有用硬盘 的速 度快 ,但
【 关键词 】r i 远程遥控监测设备 ad
l 前 言
全 国广播监测 网所属众 多遥控监测设 备的稳定 可 靠 运 行 ,直 接 影 响 着 整 体 监 测 系 统 作 用 的 发 挥 , RAI D技术在 遥控监测设备 中的应 用 ,对提高其运行 的稳定性及监 测数据实时 “ 出去 ”的今 天有很强 的 送
现实 意 义 。 一 - 矽 经过一段时期 的应用 ,发 现遥控监测 设备使用 中
2 A D技 术 基 本 原理 R I
R D磁盘阵 列 ( e u d n ry o n e e - AI R d n a tAra fId p n
dn ss e t Di )即廉价冗余磁盘阵列 ,是将 N台硬盘透 k
不同的是 RAI 5将所有数据分别存储在所用的硬盘 D
测试 ,综 合考虑系统 工作 的稳定性 、易于维护性及 成
本和 美观 ,笔者推荐采用 RAI D整体盘阵存储 驱动 器
( DB RAI OX) 。如图 1 所示。
上 ,每 块 硬盘 的 不 同地 方 既存 储数 据 也 储存 校验 数 据 ,当某块 硬盘故障时 ,其 它硬盘 可通过校 验数据把
描述
硬盘分段
速度
容错性能
无
综合考 虑技术设备要 求 ( 如对 操作系统 、板卡等 的要 求 ) 、设备 稳 定 、数 据安全 、适 用性 及经济 有效 性 , R D l或 RAI AI D 5比较适用于 目前遥控设备运
R 硬镜 A1 盘像 I D
R I A D2 汉 明码纠错
图 1 A D BX整体盘阵存储驱 动器 R I O
写数据 比读 数据 更频繁的情况 ) 。许 多情 况 ,RAI D 5
提供 了高性能 、低价格和 数据安全性 ,及综 合性 解决
方案。
应用 RAI D整体盘阵存储 驱动 器可提 供完善的环 境监 测 、警示 和故 障监测 功能 ,即提 供 硬盘 、风 扇 、 电源 、控 制器 等异 常情况 监测 警示 ,并 以声音 、光 、 LCD 面板 显示等 三重方式在 故障部 位 同时 显示 。准
盘驱动 器的 4 0 ,它将 多个硬盘 驱动 器连接在 一起 0% 协 同工作 ,大大提高 了速 度 ,同时多硬盘 系统 的可靠 性提 高 到接 近 无错 的境 界 ,且 速度 极 快 、可 靠性 极 高 。RAI 级别及分类特 点如表 1 D 所示 。 硬盘镜 像 ( RAI 1 。它是容错 磁盘阵列 技术 D ) 最稳 定 的一 种 形式 ,它 最重 要 的优 点是 百 分 之百 的 数据冗余 。使用两块硬盘 ,两块硬盘 互为镜像 。通常 使 用一 个控 制 器来 实 现 两块 硬盘 的 读 写 ,数 据 写在 某一硬盘 上时 ,它 同时 被写在相应 的镜像盘上 ,当一 个盘驱动 器发生故障 ,计算机 系统仍能正 常工作 ,因
过 R D C nrl r( Had r 、S f r)结合 AI o tol 分 e rwae ot e wa
成 虚拟单 台大 容量 的硬盘 使 用 ,其特 点是 N 台 硬盘 同时读取 ,读取速度加快 并具有容错性 ,所以 RAI D 对发 挥 系统读 取性 能及 容错 性 有很大 帮 助 。
内蒙古广播与 电视技术 2 1 年 第 2 卷 第 3 01 8 期 3 ~3 4 7
匿 i
遥控 监测 设备 中应 用 R D技术 的探 讨 AI
胡 鹏
国家广播 电影 电视 总局 2 3台 内蒙古 0 呼和 浩特 市 0 0 0 1 0 7
【 摘 要 】本文通过 目前远程 遥控监 测设 备 中遇 到的 问题 ,结合 R I A D技 术 ,探 索 R I A 术在远程遥 控监 D技 测设 备 中的应 用。 阐述 了 R D技 术的基 本原理和 实际应用 方法 ,说 明了该技 术应用 于远 程监测设备 在技 术维 I A 护 管理 、节约人 员经 费、降低 劳动 消耗 方 面的 巨大作 用 。
存储 要 求 。
安装过程以 DF 5 5 ATA一 1型整体盘阵 存 -7 0 、S I 储驱 动 器为例 进 行 阐述 。 首先 ,在 RAI B D OX后面板 处进行跳线 ,选择
一
35 —
内蒙 古广 播 与 电视 技 术 相应 的 RAI 级别 。如 图 2所示 。 D
第 2 卷 8
图 2 R I O A D B X后 面板
DF 7 0 - 5 5型 RA D B X可支持 RAI 、l I O D0 两种
图 3 D MW R 远 程 协 调 软 件 AEAE
等级 。 再将 RAI D设备 ( AI O R D B X)装入工控机 。 目 前 所使用的工控机与硬盘 多为 I DE接 口,必须采用转 换接 口设备进行转换 才能连接 RAI BOX,具体 可 D 以采用转 换电路 板或在 工控机 PC 插槽内加装 S I ATA
1 RA D 5 和 I 。
RD A I4
II 5 D
萋璧
硬  ̄T 有(许 个 盘t 一 - t 允 单。 输出
■。
… ~
硬件 RAI D。硬件 RAI D是采用集成 的阵列卡 或
奇偶校验分布 、输出, 但比
在 各硬盘 R I 稍 慢 ADO
RAI D通常 由以下几部分组成 :( )RAI 核心处理 1 D
芯片 。( )端 口。( )RAI 2 3 D控制器 ,对下管理 多颗
数 组 硬 盘 ,而 主 系统 不直 接 管 理 该 硬 盘 。 现 在 的 RA D硬件产品 ,都支持在线更换 ,热插拔 或热交换。 I
4RI A D技 术 在 远 程 监 测 设 备 中 的 应 用 与 实 现
定 可靠 度 。
作者简介 :胡 鹏 国家广播 电影 电视总局 2 3台维护科 助理工程师 0
・-
3 - 4-
第3 期
远 程遥控监 测设备 中应 用 RAI 技术的探讨 D
表 1 A D分 级 特 点 R I
3 A D技 术 应 用 R I
R I 级别 AD
R I AD0
R I AD 3 硬盘分 段加 专用 奇偶校验盘
无高 有嚣 提
提 高 个 硬盘错 )
有 ( 允许单个 硬盘错 ) 硬盘并行 输入 、输出
行管 理 特 点 。
实现方式。软件 R D或硬件 R D卡 ( RA D AI AI 或 I 整体 盘 阵存储 控 制器 ) 。 软件 RAI D。一些 网络 操作系统可以使用标准 的 S S 适配卡支持和管理驱动 器并支持 R D 0 CI AI 、RA D I
块 硬盘 ) 。分 析具 体原 因主要 有 : ( )在系统运行 中 ,实时采集并 存储音 、视频数 1
3 、5 0 0的新的级别。RAI D的好处简单的说就是安全
性 高 、速 度快 、数 据 容量超 大 且便 于维 护 。
某些级别的 RAI D技术可以把速 度提 高到单个硬
据 ,虽对其进 行了一定的格式 压缩 ,但数 据量仍然较 大 。此类数 据在对硬盘的 I O读写操作是不 间断进行 / 的 ,存储设 备 负荷较 大所 以很 容 易造成 损坏 。
通过对 目前所 使用 的遥 控设备 的实际安装 与大 量
这 种方 法 比没有 使 用镜 像 盘 毕竟 减 少 了丢 失数 据 的
危 险性 。总之 ,镜 像 系统 容错 性 能非 常 好 ,且 可 以 提 高读 数据 的 速 度 。 硬盘分 段和 数据 冗余 ( RAI 5,条 带技术 + D 分布式校验 ) 。要 求最少使 用三块硬盘 。与 RAI 3 D
确确 定 故障 类型 、位 置并 支持 冗 余热插 拔 。
此外 ,RAI E L 0 0 0 D L VE 1 、3 、5 等级 别由惠普
公司独家提供 的技 术 ,均是建立 在上述 RAI D技术级 别相互结 合之上 的 ,采用 多个阵列组 合 ,硬盘 容量及 读写性 能提 高 ,但 成本较高 ,适用于大规 模数据 中心
接 入卡 。推荐使用工控机 P 插槽板卡来连接 RAI CI D 设备 ,减 少可 能 出现 的 硬件 冲突 问题 。 连接 RAI B D OX 的两 个硬盘 电源接 口,尽可能
对 每 个 电源接 口连接 单 独 的 电源 ,不 与其 它 设备 共
电 ,分 散设 备 电源 负荷 。 无需安装任何驱动 D - 5 5 RA D B X 即可 F 70 型 I O 组建 RAI D。安装操 作系统及监测软 件系统 。
图 4 W B A A D 理 软 件 EPMR I管
RAI D技术有其独特的硬盘读 写访 问机制 ,有效
在安 装和调试过程 中值得注意的是 :( )安装过 1
程 可 能需 要软 驱 对新 增 硬 件设 备进 行 驱动 并 且妥 善 设 置 I A 主板的 中断 ,防止 遥控设备安装 MOXA 卡 S 驱 动 失败 ,否 则安 装过 程 很可 能 出错 ,导 致 安 装失 败。( 2)如果设备 系统安 装和调 试过程 中出现硬件 冲 突情 况 ( 通常情况 为 :安装操作 系统后 重启找不 到硬 盘 或 系统 无 法 启 动 ) ,其 问题 应 出在 工控 机 主板 和 RAI D设 备硬件冲突 ,可以尝试不安装主板 CHI S PT 驱动 ,一 般情 况下可以解决 问题 。 ( )尽可能对 装好 3 的设备进 行多方面 的测试 。如 :热插拔 、单盘 启动及
上 ,而 不是 使 用 专用 的 校验 盘 0,这 就改 善 了上 述
RAI 3中的奇偶 盘瓶颈效 应 , 能会得 到提高 。虽 D 性 然 RA D 5比 R D 0 I AI 优越 ,但优先 考虑 RAI 在 D l(
为 它可 以在 剩 下 的那块 好 盘 上操 作 数据 ,在 任 何时
瞥
( )遥控设备安置地受区域 限制 ,在供 电、维护 、 2
管 理 水平 等 方面 条 件不 尽 相 同 ,容 易造 成个 别站 点
硬盘 等部件损坏 。同时 ,网络规 模的不断扩 大 ,设备
Hale Waihona Puke 的 维 护与 稳 定运 行 的压 力逐 渐 增加 ,各种 不 利 因素 直接影 响监 测数据 的完整性 、安全性 。应 用 RAI D技 术 , 均衡对硬 盘设备 的 负荷 及故障 风险 ,在一 定程 可 度 上提 高 设备 不 间断运 行 能 力 ,提 高 设备 运 行 的稳
磁盘阵 列技 术可 以详细地 划分为若干 个级 别 0~
常出现的故障 多发生于硬盘 ,如果硬盘发 生损坏 ,整 体 监 测 系统 将停 止 工作 ( 目前 遥 控监 测 系统 仅 配备
一
5 R D技术 ,并且 又发展 了所谓的 RA D L v l 1 、 AI I e e 0
RAI 整体盘阵存储驱动 器 ,这样大量节省 工控机 系 D
统 C PU 和操作 系统的资源 ,提高其性 能。应用硬 件
间都 包 含相 同的数 据 ,任何 一个 都可 以当作 工作盘 。 同时也 采 用 一些 优 化速 度 的 方法 ,例如 平 衡读 请 求 负荷 ,当多个 用户同时请求 得到数据时 ,可 以将读 数 据 的请 示 分散 到 两个 硬 盘 中去 ,使读 负 荷 平均 地 分 布在 两个硬盘上 。这种方法 提高 了读数据 的性能 ,因 为 两个 硬 盘在 同一 时刻 读取 不 同的数 据 片 ,但 是 硬 盘 镜像 不 能 改善 写 数据 的性 能 。被 “ 像 ” 的硬 盘 镜 也 可被 镜 像 到其 它 存储 设 备 上 ,例 如可 擦 写光 盘 驱 动器 ,虽然以光盘 作镜像盘 没有用硬盘 的速 度快 ,但
【 关键词 】r i 远程遥控监测设备 ad
l 前 言
全 国广播监测 网所属众 多遥控监测设 备的稳定 可 靠 运 行 ,直 接 影 响 着 整 体 监 测 系 统 作 用 的 发 挥 , RAI D技术在 遥控监测设备 中的应 用 ,对提高其运行 的稳定性及监 测数据实时 “ 出去 ”的今 天有很强 的 送
现实 意 义 。 一 - 矽 经过一段时期 的应用 ,发 现遥控监测 设备使用 中
2 A D技 术 基 本 原理 R I
R D磁盘阵 列 ( e u d n ry o n e e - AI R d n a tAra fId p n
dn ss e t Di )即廉价冗余磁盘阵列 ,是将 N台硬盘透 k
不同的是 RAI 5将所有数据分别存储在所用的硬盘 D
测试 ,综 合考虑系统 工作 的稳定性 、易于维护性及 成
本和 美观 ,笔者推荐采用 RAI D整体盘阵存储 驱动 器
( DB RAI OX) 。如图 1 所示。
上 ,每 块 硬盘 的 不 同地 方 既存 储数 据 也 储存 校验 数 据 ,当某块 硬盘故障时 ,其 它硬盘 可通过校 验数据把
描述
硬盘分段
速度
容错性能
无
综合考 虑技术设备要 求 ( 如对 操作系统 、板卡等 的要 求 ) 、设备 稳 定 、数 据安全 、适 用性 及经济 有效 性 , R D l或 RAI AI D 5比较适用于 目前遥控设备运
R 硬镜 A1 盘像 I D
R I A D2 汉 明码纠错
图 1 A D BX整体盘阵存储驱 动器 R I O
写数据 比读 数据 更频繁的情况 ) 。许 多情 况 ,RAI D 5
提供 了高性能 、低价格和 数据安全性 ,及综 合性 解决
方案。
应用 RAI D整体盘阵存储 驱动 器可提 供完善的环 境监 测 、警示 和故 障监测 功能 ,即提 供 硬盘 、风 扇 、 电源 、控 制器 等异 常情况 监测 警示 ,并 以声音 、光 、 LCD 面板 显示等 三重方式在 故障部 位 同时 显示 。准
盘驱动 器的 4 0 ,它将 多个硬盘 驱动 器连接在 一起 0% 协 同工作 ,大大提高 了速 度 ,同时多硬盘 系统 的可靠 性提 高 到接 近 无错 的境 界 ,且 速度 极 快 、可 靠性 极 高 。RAI 级别及分类特 点如表 1 D 所示 。 硬盘镜 像 ( RAI 1 。它是容错 磁盘阵列 技术 D ) 最稳 定 的一 种 形式 ,它 最重 要 的优 点是 百 分 之百 的 数据冗余 。使用两块硬盘 ,两块硬盘 互为镜像 。通常 使 用一 个控 制 器来 实 现 两块 硬盘 的 读 写 ,数 据 写在 某一硬盘 上时 ,它 同时 被写在相应 的镜像盘上 ,当一 个盘驱动 器发生故障 ,计算机 系统仍能正 常工作 ,因
过 R D C nrl r( Had r 、S f r)结合 AI o tol 分 e rwae ot e wa
成 虚拟单 台大 容量 的硬盘 使 用 ,其特 点是 N 台 硬盘 同时读取 ,读取速度加快 并具有容错性 ,所以 RAI D 对发 挥 系统读 取性 能及 容错 性 有很大 帮 助 。
内蒙古广播与 电视技术 2 1 年 第 2 卷 第 3 01 8 期 3 ~3 4 7
匿 i
遥控 监测 设备 中应 用 R D技术 的探 讨 AI
胡 鹏
国家广播 电影 电视 总局 2 3台 内蒙古 0 呼和 浩特 市 0 0 0 1 0 7
【 摘 要 】本文通过 目前远程 遥控监 测设 备 中遇 到的 问题 ,结合 R I A D技 术 ,探 索 R I A 术在远程遥 控监 D技 测设 备 中的应 用。 阐述 了 R D技 术的基 本原理和 实际应用 方法 ,说 明了该技 术应用 于远 程监测设备 在技 术维 I A 护 管理 、节约人 员经 费、降低 劳动 消耗 方 面的 巨大作 用 。
存储 要 求 。
安装过程以 DF 5 5 ATA一 1型整体盘阵 存 -7 0 、S I 储驱 动 器为例 进 行 阐述 。 首先 ,在 RAI B D OX后面板 处进行跳线 ,选择
一
35 —
内蒙 古广 播 与 电视 技 术 相应 的 RAI 级别 。如 图 2所示 。 D
第 2 卷 8
图 2 R I O A D B X后 面板
DF 7 0 - 5 5型 RA D B X可支持 RAI 、l I O D0 两种
图 3 D MW R 远 程 协 调 软 件 AEAE
等级 。 再将 RAI D设备 ( AI O R D B X)装入工控机 。 目 前 所使用的工控机与硬盘 多为 I DE接 口,必须采用转 换接 口设备进行转换 才能连接 RAI BOX,具体 可 D 以采用转 换电路 板或在 工控机 PC 插槽内加装 S I ATA
1 RA D 5 和 I 。
RD A I4
II 5 D
萋璧
硬  ̄T 有(许 个 盘t 一 - t 允 单。 输出
■。
… ~
硬件 RAI D。硬件 RAI D是采用集成 的阵列卡 或
奇偶校验分布 、输出, 但比
在 各硬盘 R I 稍 慢 ADO
RAI D通常 由以下几部分组成 :( )RAI 核心处理 1 D
芯片 。( )端 口。( )RAI 2 3 D控制器 ,对下管理 多颗
数 组 硬 盘 ,而 主 系统 不直 接 管 理 该 硬 盘 。 现 在 的 RA D硬件产品 ,都支持在线更换 ,热插拔 或热交换。 I
4RI A D技 术 在 远 程 监 测 设 备 中 的 应 用 与 实 现
定 可靠 度 。
作者简介 :胡 鹏 国家广播 电影 电视总局 2 3台维护科 助理工程师 0
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第3 期
远 程遥控监 测设备 中应 用 RAI 技术的探讨 D
表 1 A D分 级 特 点 R I
3 A D技 术 应 用 R I
R I 级别 AD
R I AD0
R I AD 3 硬盘分 段加 专用 奇偶校验盘
无高 有嚣 提
提 高 个 硬盘错 )
有 ( 允许单个 硬盘错 ) 硬盘并行 输入 、输出
行管 理 特 点 。
实现方式。软件 R D或硬件 R D卡 ( RA D AI AI 或 I 整体 盘 阵存储 控 制器 ) 。 软件 RAI D。一些 网络 操作系统可以使用标准 的 S S 适配卡支持和管理驱动 器并支持 R D 0 CI AI 、RA D I
块 硬盘 ) 。分 析具 体原 因主要 有 : ( )在系统运行 中 ,实时采集并 存储音 、视频数 1
3 、5 0 0的新的级别。RAI D的好处简单的说就是安全
性 高 、速 度快 、数 据 容量超 大 且便 于维 护 。
某些级别的 RAI D技术可以把速 度提 高到单个硬
据 ,虽对其进 行了一定的格式 压缩 ,但数 据量仍然较 大 。此类数 据在对硬盘的 I O读写操作是不 间断进行 / 的 ,存储设 备 负荷较 大所 以很 容 易造成 损坏 。
通过对 目前所 使用 的遥 控设备 的实际安装 与大 量
这 种方 法 比没有 使 用镜 像 盘 毕竟 减 少 了丢 失数 据 的
危 险性 。总之 ,镜 像 系统 容错 性 能非 常 好 ,且 可 以 提 高读 数据 的 速 度 。 硬盘分 段和 数据 冗余 ( RAI 5,条 带技术 + D 分布式校验 ) 。要 求最少使 用三块硬盘 。与 RAI 3 D
确确 定 故障 类型 、位 置并 支持 冗 余热插 拔 。
此外 ,RAI E L 0 0 0 D L VE 1 、3 、5 等级 别由惠普
公司独家提供 的技 术 ,均是建立 在上述 RAI D技术级 别相互结 合之上 的 ,采用 多个阵列组 合 ,硬盘 容量及 读写性 能提 高 ,但 成本较高 ,适用于大规 模数据 中心
接 入卡 。推荐使用工控机 P 插槽板卡来连接 RAI CI D 设备 ,减 少可 能 出现 的 硬件 冲突 问题 。 连接 RAI B D OX 的两 个硬盘 电源接 口,尽可能
对 每 个 电源接 口连接 单 独 的 电源 ,不 与其 它 设备 共
电 ,分 散设 备 电源 负荷 。 无需安装任何驱动 D - 5 5 RA D B X 即可 F 70 型 I O 组建 RAI D。安装操 作系统及监测软 件系统 。
图 4 W B A A D 理 软 件 EPMR I管
RAI D技术有其独特的硬盘读 写访 问机制 ,有效
在安 装和调试过程 中值得注意的是 :( )安装过 1
程 可 能需 要软 驱 对新 增 硬 件设 备进 行 驱动 并 且妥 善 设 置 I A 主板的 中断 ,防止 遥控设备安装 MOXA 卡 S 驱 动 失败 ,否 则安 装过 程 很可 能 出错 ,导 致 安 装失 败。( 2)如果设备 系统安 装和调 试过程 中出现硬件 冲 突情 况 ( 通常情况 为 :安装操作 系统后 重启找不 到硬 盘 或 系统 无 法 启 动 ) ,其 问题 应 出在 工控 机 主板 和 RAI D设 备硬件冲突 ,可以尝试不安装主板 CHI S PT 驱动 ,一 般情 况下可以解决 问题 。 ( )尽可能对 装好 3 的设备进 行多方面 的测试 。如 :热插拔 、单盘 启动及