安防视频监控系统磁存储录像设备——高效存储技术与RAID

目前,在安防监控存储技术中,主要使用的是磁存储技术,虽然人们想了很多办法使其存储容量等性能获得很大提高,但硬磁盘有致命的弱点是存在机械磨损、可靠性及耐用性较差、抗冲击抗震动能力弱、功耗大,终究不是我们安防监控系统理想的存储技术。因此,出现了高效存储技术与RAID,以及软件定义存储与云存储技术。

一、高效存储技术

随着信息化技术水平的不断提高,数据已经取代计算成为了信息计算的中心,数据将成为企业最终有价值的财富。根据预测,2020年数据宇宙将达到35.2ZB(1ZB=100万PB),比2009年的0.8ZB增加44倍。在如此强大的实际需求推动下,人们不断追求海量存储容量、高性能、高安全性、高可用性、可扩展性、可管理性等特性,对存储的需求不断提高。信息量呈现爆炸式增长趋势,使得存储已经成为急需提高的瓶颈,因此需要另辟蹊径来解决信息的急剧增长问题。高效存储技术理念正是为此而提出的,它旨在缓解存储系统的空间增长问题,缩减数据占用空间,简化存储管理,最大程度地利用已有资源,降低成本。

所谓高效存储,即提高存储利用效率、简化存储管理、降低存储能耗,从而获得较低的总持有成本和运营成本。目前,业界公认的高效存储技术有如下五种。

(1)数据压缩技术。数据压缩是一种对数据进行编码以减小数据量的处理方法和过程。存储技术中使用无损数据压缩技术来减小数据量,无损压缩算法一般可以把普通数据压缩到原来的1/2~1/4。

数据压缩要求在写入数据前进行编码,在读取数据前进行解码,因此会对存储系统性能产生一定的影响。然而,数据压缩技术可以有效缩减数据存储容量及存储硬件需求,在存储技术中应用非常广泛,尤其是近线和离线存储。数据压缩并非对任何数据都会效果显著,诸如JPEG、MPEG、MP3等文件格式,这类数据已经由应用层做过压缩处理,存储系统对它的再次压缩几乎没有效果,而且会产生额外的性能损失。另外,数据压缩和加密机制往往同时被应用,压缩和加密操作需要按照合适的顺序执行。加密会对数据进行转置和变换,通常会增加字节冗余数据发现的难度,以及降低数据压缩率,所以数据压缩应当先于数据加密执行,而解压缩则以相反次序执行,以获得更高的压缩率。

数据压缩可以有效缩减数据存储容量,缓解数据增长压力,不足之处是相应产生一定性能损失。因此在存储系统中实际运用时,需要根据存储的性能、容量、成本等因素综合考虑,不能由于采用数据压缩而导致性能指标不能达标,为了提高性能而又增加总成本。通常,性能要求高的实时在线数据存储不适合采用数据压缩:而以数据备份、容灾、归档、复制为主的近线和离线存储,存储容量需求大,但性能要求较低,非常适合采用数据压缩技术。然而,如果有方法可以解决压缩和解压所产生的性能损失问题(如专用芯片、高效算法),在线存储采用数据压缩也是可行的。

(2)重复数据删除(Deduplication)技术。重复数据删除是一种数据缩减技术,可对存储容量进行有效优化。它通过删除数据集中重复的数据,只保留其中一份,从而消除冗余数据,如图1所示。

图1 重复数据删除技术原理

(3)自动精简配置(Thin Provisioning)技术。自动精简配置是一种全新的存储空间管理技术,利用虚拟化方法减少物理存储部署,可最大限度提升存储空间利用率。传统的存储系统中,为确保存储容量足够使用,用户往往会部署多于实际需求的充足物理存储空间。但在实际使用过程中,部署容量通常未受到充分利用。行业研究组织发现在某些项目中,实际使用容量仅占部署容量的20%~30%。因此,自动精简配置技术应运而生,旨在实现更高的存储容量利用率,并带来更大的投资回报。

自动精简配置不会一次性地划分过大的空间给某项应用,而是根据该项应用实际所需要的容量,多次、少量地分配给应用程序,当该项应用所产生的数据增长,分配的容量空间已不够的时候,系统会再次从后端存储池中补充分配一部分存储空间。自动精简配置技术扩展了存储管理功能,虽然实际分配的物理容量小,但可以为操作系统提供超大容量的虚拟存储空间。随着应用写入的数据越来越多,实际存储空间也可以及时扩展,而无须手动扩展。换句话说,自动精简配置提供的是“运行时空间”,可以显著减少已分配但是未使用的存储空间。利用自动精简配置技术,能够帮助用户在不降低性能的情况下,大幅提高存储空间利用效率,降低初始投资成本;需求变化时,无须更改存储容量设置;通过虚拟化技术集成存储,降低运营成本;减少超量配置,降低总功耗。

(4)自动分层存储ATS(Automated Tiered Storage)技术。自动分层存储属于分层存储(Tiered Storage),也称为层级存储管理(Hierarchical Storage Management)。广义上讲,就是将数据存储在不同层级的介质中,并在不同的介质之间进行自动或者手动的数据迁移、复制等操作。同时,分层存储也是信息生命周期管理(ILM)的一个具体应用和实现。分层存储发展至自动分层存储,主要挨弃了甄别数据和迁移数据的人工操作,而实现了智能化和自动化。

存储设备有高低贵贱之分,性能好、可靠性高、读写速度快的设备,自然价格就高;而性能较低、读写速度慢的设备,价格也就相对低廉。“分层”是指对数据的访问需求增加或减少时,将数据在不同类型的存储介质之间迁移,即把那些不常被访问的数据或过时的数据转移到速度较慢、成本较低的存储介质上,如SATA磁盘或磁带,以此来降低硬件成本;而把那些经常被访问或重要的数据放在速度较快、成本较高的光纤磁盘甚至固态硬盘(SSD)上,以此来提升性能,如图2所示。

图2 自动分层存储结构

自动分层存储就是要让数据和设备“门当户对”,不仅可以降低存储容量成本和管理成本,同时还维持适当的性能水平。

以往,数据的分层存储依靠存储管理员的手工操作。如今,这一过程实现了自动化,智能软件可以自动将数据转移到最经济高效的存储介质上。SSD的出现使自动分层技术显得更加有必要,它能使一个两层甚至三层的存储系统享有SSD级的性能,同时反过来又促进SSD的应用。随着自动化数据分层技术不断成熟,它有助于促进SSD的采用,因为它可以帮助管理员将分层技术调整到足够优化的地步,从而确保能够从性能最高但成本也最高的存储介质中获得最大效益。

(5)存储虚拟化技术。存储虚拟化将分散的物理存储资源整合抽象成单一逻辑资源池,使得管理员仅以单一的逻辑视图对存储资源进行识别、配置和管理,如图3所示。

图3 存储虚拟化简化存储管理

虚拟化将存储资源的物理特性隐藏起来,对于用户来说虚拟化的存储资源就像是一个巨大的“存储池”,而不必关心其背后的物理存储设备。存储虚拟化是存储整合的一个重要组成部分,它能减少管理问题,而且能够最大化存储利用率,减缓存储需求,这样可以降低新增存储的费用。如果没有存储虚拟化,只能分别管理物理存储设备,不仅管理复杂性很大,并且容易造成存储资源的浪费。

存储的虚拟化技术有很多优点,如提高存储利用效率和性能,简化存储管理复杂性,绿色节省,降低运营成本等。现代数据应用在存储容量、I/O性能、可用性、可靠性、利用效率、管理、业务连续性等方面对存储系统不断提出更高的需求,基于存储虚拟化提供的解决方案可以帮助数据中心应对这些新的挑战,有效整合各种异构存储资源,消除信息孤岛,保持高效数据流动与共享,合理规划数据中心扩容,简化存储管理以及绿色节能等。它还是自动精简配置、动态卷、快照等存储技术的基础。存储虚拟化是目前的存储热点技术,也是未来的存储技术趋势,受到众多存储软硬件厂商的大力推崇。

除了上述的五大基本的高效存储技术之外,还有其他许多高效存储技术和策略。

•管理数据:根据数据价值和SLA定制数据管理和保护策略,减少冗余数据副本,减缓数据增长速率,降低成本。

•选择RAID级别:根据数据价值和SLA选择合适的RAID级别,并结合其他高效存储技术来减少存储量和能耗(本节下面专题解读)。

•动态数据卷:按照实际存储需求动态调整数据卷大小,提高存储利用率,以减小存储需求。

•SSD技术:SSD是固态硬盘,它具有高性能、低能耗的特点,有效缓解高性能应用的I/O瓶颈问题,并可作为分层存储的顶层存储介质,提高整合性能和降低成本(7.5.3节再专题解读)。

•MAID技术:将空闲磁盘转换成非活动或低带旋转模式,可有效节省能耗。

•可写快照技术:可减少用于测试、仿真、建模等应用的存储空间需求。

二、RAID存储技术

(1)RAID的基本概念。1988年美国加州大学伯克利分校的D.A.Patterson教授等首次在论文“A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks”中提出了RAID概念,即廉价冗余磁盘阵列(Redundant Array of Inexpensive Disks,RAID)。由于当时大容量磁盘比较昂贵,RAID的基本思想是将多个容量较小、相对廉价的磁盘进行有机组合,从而以较低的成本获得与昂贵大容量磁盘相当的容量、性能、可靠性。随着磁盘成本和价格的不断降低,RAID可以使用大部分的磁盘,"廉价”已经毫无意义。因此,RAID咨询委员会(RAID Advisory Board,RAB)决定用“独立”替代“廉价”,于是RAID变成了独立磁盘冗余阵列(Redundant Array of Independent Disks)。但这仅仅是名称的变化,实质内容没有改变。

D.A.Patterson等的论文中定义了RAID1~RAID5原始等级,1988年以来又扩展了RAID0和RAID6。近年来,存储厂商又不断推出了一些RAID等级,但这些并无统一的标准。目前业界公认的标准是RAID0-RAID5,除RAID2外的四个等级被定为工业标准,而使用最多的RAID等级是RAID。、RAIDLRAID3、RAID5、RAID6和RAID10。

独立磁盘冗余阵列RAID,通常简称为磁盘阵列。简单地说,RAID是由多个独立的高性能磁盘驱动器组成的磁盘子系统,从而提供比单个磁盘更高的存储性能和数据冗余的技术。RAID是一类多磁盘管理技术,其向主机环境提供了成本适中、数据可靠性高的高性能存储。SNIA对RAID的定义是:一种磁盘阵列,部分物理存储空间用来记录保存在剩余空间上的用户数据的冗余信息。当其中某一个磁盘或访问路径发生故障时,冗余信息可用来重建用户数据。

RAID的初衷是为大型服务器提供高端的存储功能和冗余的数据安全。在整个系统中,RAID被看成由两个或更多磁盘组成的存储空间,通过并发地在多个磁盘上读写数据来提高存储系统的I/O性能。大多数RAID等级具有完备的数据校验、纠正措施,从而提高系统的容错性,甚至镜像方式,大大增强了系统的可靠性。

这里要提一下JBOD(Justa Bunch Of Disks),最初JBOD用来表示一个没有控制软件提供协调控制的磁盘集合,这是RAID区别与JBOD的主要因素。目前JBOD常指磁盘柜,而不论其是否提供RAID功能。

RAID的两个关键目标是提高数据可靠性和I/O性能。在磁盘阵列中,数据分散在多个磁盘中,然而对于计算机系统来说,就像一个单独的磁盘。通过把相同数据同时写入到多块磁盘(典型的如镜像),或者将计算的校验数据写入阵列中来获得冗余能力,当单块磁盘出现故障时可以保证不会导致数据丢失。有些RAID等级允许更多的磁盘同时发生故障,如RAID6,可以是两块磁盘同时损坏。在这样的冗余机制下,可以用新磁盘替换故障磁盘,RAID会自动根据剩余磁盘中的数据和校验数据重建丢失的数据,保证数据一致性和完整性。数据分散保存在RAID中的多个不同磁盘上,并发数据读写要大大优于单个磁盘,因此可以获得更高的聚合I/O带宽。当然,磁盘阵列会减少全体磁盘的总可用存储空间,牺牲空间换取更高的可靠性和性能。例如,RAID1存储空间利用率仅有50%。

磁盘阵列可以在部分磁盘(单块或多块,根据实现而论)损坏的情况下,仍能保证系统不中断地连续运行。在重建故障磁盘数据至新磁盘的过程中,系统可以继续正常运行,但是性能方面会有一定程度上的降低。一些磁盘阵列在添加或删除磁盘时必须停机,而有些则支持热交换(Hot Swapping),允许不停机下替换磁盘驱动器。这种高端磁盘阵列主要用于要求高可能性的应用系统,系统不能停机或尽可能少的停机时间。一般来说,RAID不可作为数据备份的替代方案,它对非磁盘故障等造成的数据丢失无能为力,如病毒、人为破坏、意外删除等情形。此时的数据丢失是相对操作系统、文件系统、卷管理器或者应用系统来说的,对于RAID系统本身,数据都是完好的,没有发生丢失。所以,数据备份、灾备等数据保护措施是非常必要的,与RAID相辅相成,保护数据在不同层次的安全性,防止发生数据丢失。

RAID思想从提出后就广泛被业界所接纳,存储工业界投入了大量的时间和财力来研究和开发相关产品。而且,随着处理器、内存、计算机接口等技术的不断发展,RAID不断地发展和革新,在计算机存储领域得到了广泛地应用,并从高端系统逐渐延伸到普通的中低端系统。

(2)RAID的关键技术。RAID中主要有三个关键概念和技术:镜像、数据条带和数据校验。

①镜像(Mirroring)。镜像是一种冗余技术,为磁盘提供保护功能,防止磁盘发生故障而造成数据丢失。对于RAID而言,采用镜像技术会同时在阵列中产生两个完全相同的数据副本,分布在两个不同的磁盘驱动器组上。镜像提供了完全的数据冗余能力,当一个数据副本失效不可用时,外部系统仍可正常访问另一副本,不会对应用系统运行和性能产生影响。而且,镜像不需要额外的计算和校验,故障修复非常快,直接复制即可。镜像技术可以从多个副本进行并发读取数据,提供更高的读I/O性能,但不能并行写数据,写多个副本会会导致-定的I/O性能降低。

镜像技术提供了非常高的数据安全性,其代价也是非常昂贵的,需要至少2倍的存储空间。高成本限制了镜像的广泛应用,主要应用于至关重要的数据保护,这种场合下数据丢失会造成巨大的损失。另外,镜像通过“拆分”能获得特定时间点的上数据快照,从而可以实现一种备份窗口几乎为零的数据备份技术。

②数据条带(Data Stripping)。磁盘存储的性能瓶颈在于磁头寻道定位,它是一种慢速机械运动,无法与高速的CPU匹配。再者,单个磁盘驱动器性能存在物理极限,I/O性能非常有限。RAID由多块磁盘组成,数据条带技术将数据以块的方式分布存储在多个磁盘中,从而可以对数据进行并发处理。这样写入和读取数据就可以在多个磁盘上同时进行,并发产生非常高的聚合I/O,有效提高了整体I/O性能,而且具有良好的线性扩展性。这对大容量数据尤其显著,如果不分块,数据只能按顺序存储在磁盘阵列的磁盘上,需要时再按顺序读取。而通过条带技术,可获得数倍与顺序访问的性能提升。

数据条带技术的分块大小选择非常关键。条带粒度可以是1B至几KB,分块越小,并行处理能力就越强,数据存取速度就越高,但同时就会增加块存取的随机性和块寻址时间。实际应用中,要根据数据特征和需求来选择合适的分块大小,在数据存取随机性和并发处理能力之间进行平衡,以争取尽可能高的整体性能。

数据条带是基于提高I/O性能而提出的,也就是说它只关注性能,而对数据可靠性、可用性没有任何改善。实际上,其中任何一个数据条带损坏都会导致整个数据不可用,采用数据条带技术反而增加了数据发生丢失的概念率。

③数据校验(Data parity)。镜像具有高安全性、高读性能的优点,但冗余开销太昂贵。数据条带通过并发性来大幅提高性能,然而对数据安全性、可靠性未做考虑。数据校验是一种冗余技术,它用校验数据来提供数据的安全,可以检测数据错误,并在能力允许的前提下进行数据重构。相对镜像,数据校验大幅缩减了冗余开销,用较小的代价换取了极佳的数据完整性和可靠性。数据条带技术提供高性能,数据校验提供数据安全性,RAID不同等级往往同时结合使用这两种技术。

采用数据校验时,RAID要在写入数据同时进行校验计算,并将得到的校验数据存储在RAID成员磁盘中。校验数据可以集中保存在某个磁盘或分散存储在多个不同磁盘中,甚至校验数据也可以分块,不同RAID等级实现各不相同。当其中-部分数据出错时,就可以对剩余数据和校验数据进行反校验计算重建丢失的数据。校验技术相对于镜像技术的优势在于节省大量开销,但由于每次数据读写都要进行大量的校验运算,对计算机的运算速度要求很高,必须使用硬件RAID控制器。在数据重建恢复方面,检验技术比镜像技术复杂得多且慢得多。

海明校验码和异或校验是两种最为常用的数据校验算法。海明校验码是由理查德•海明提出的,不仅能检测错误,还能给出错误位置并自动纠正。海明校验的基本思想是:将有效信息按照某种规律分成若干组,对每一个组进行奇偶测试并安排一个校验位,从而能提供多位检错信息,以定位错误点并纠正。可见海明校验实质上是一种多重奇偶校验。异或校验通过异或逻辑运算产生,将一个有效信息与一个给定的初始值进行异或运算,会得到校验信息。如果有效信息出现错误,通过校验信息与初始值的异或运算能还原正确的有效信息。

不同等级的RAID采用一个或多个以上的三种技术,来获得不同的数据可靠性、可用性和I/O性能。至于设计何种RAID(甚至新的等级或类型)或采用何种模式的RAID,需要在深入理解系统需求的前提下进行合理选择,综合评估可靠性、性能和成本来进行折中的选择。

(3)RAID主要优势。RAID技术如此流行,源于其具有显著的特征和优势,基本可以满足大部分的数据存储需求。总体说来,RAID主要优势有如下几点。

①容量大。这是RAID的一个显然优势,它扩大了磁盘的容量,由多个磁盘组成的RAID系统具有海量的存储空间。现在单个磁盘的容量就可以到1TB以上,这样RAID的存储容量就可以达到PB级,大多数的存储需求都可以满足。一般来说,RAID可用容量要小于所有成员磁盘的总容量。不同等级的RAID算法需要一定的冗余开销,具体容量开销与采用算法相关。如果已知RAID算法和容量,可以计算出RAID的可用容量。通常,RAID容量利用率在50%~90%。

②性能高。RAID的高性能受益于数据条带化技术。单个磁盘的I/O性能受到接口、带宽等计算机技术的限制,性能往往很有限,容易成为系统性能的瓶颈。通过数据条带化,RAID将数据I/O分散到各个成员磁盘上,从而获得比单个磁盘成倍增长的聚合I/O性能。

③可靠性提升。可用性和可靠性是RAID的另一个重要特征。从理论上讲,由多个磁盘组成的RAID系统在可靠性方面应该比单个磁盘要差。这里有个隐含假定:单个磁盘故障将导致整个RAID不可用。RAID采用镜像和数据校验等数据冗余技术,打破了这个假定。镜像是最为原始的冗余技术,把某组磁盘驱动器上的数据完全复制到另一组磁盘驱动器上,保证总有数据副本可用。比起镜像50%的冗余开销,数据校验要小很多,它利用校验冗余信息对数据进行校验和纠错。RAID冗余技术大幅提升数据可用性和可靠性,保证若干磁盘出错时,不会导致数据的丢失,不影响系统的连续运行。

④可管理性好。实际上,RAID是一种虚拟化技术,它对多个物理磁盘驱动器虚拟成一个大容量的逻辑驱动器。对于外部主机系统来说,RAID是一个单一的、快速可靠的大容量磁盘驱动器。这样,用户就可以在这个虚拟驱动器上来组织和存储应用系统数据。从用户应用角度看,使存储系统简单易用,管理也很便利。由于RAID内部完成了大量的存储管理工作,管理员只需要管理单个虚拟驱动器,可以节省大量的管理工作。RAID可以动态增减磁盘驱动器,可自动进行数据校验和数据重建,这些都可以大大简化管理工作。

(4)实现方式。通常计算机功能既可以由硬件来实现,也可以由软件来实现。RAID系统也同样,它既可以采用软件方式实现,也可以采用硬件方式实现,或者采用软硬结合的方式实现。

①软RAID。软RAID没有专用的控制芯片和I/O芯片,完全由操作系统和CPU来实现RAID的功能。现代操作系统基本上都提供软RAID支持,通过在磁盘设备驱动程序上添加一个软件层,提供一个物理驱动器与逻辑驱动器之间的抽象层。目前,操作系统支持的最常见的RAID等级有RAID0、RAID1、RAID3、RAID5、RAID6和RAID10等。比如,Windows Server支持RAID0、RAID1和RAID5三种等级,Linux支持RAID0、RAID1、RAID4、RAID5、RAID6等,Mac OS X Server,FreeBSD,NetBSD、OpenBSD,Solaris等操作系统也都支持相应的RAID等级。

软RAID的配置管理和数据恢复都比较简单,但是RAID所有任务的处理完全由CPU来完成,如计算校验值,所以执行效率比较低下,这种方式需要消耗大量的运算资源,支持RAID模式较少,很难广泛应用。

软RAID由操作系统来实现,因此系统所在分区不能作为RAID的逻辑成员磁盘,软RAID不能保护系统盘D。对于部分操作系统而言,RAID的配置信息保存在系统信息中,而不是单独以文件形式保存在磁盘上。这样当系统意外崩溃而需要重新安装时,RAID信息就会丢失。另外,磁盘的容错技术并不等于完全支持在线更换、热插拔或热交换,能否支持错误磁盘的热交换与操作系统实现相关,有的操作系统支持热交换。

②硬RAID。硬RAID拥有自己的RAID控制处理与I/O处理芯片,甚至还有阵列缓冲,对CPU的占用率和整体性能是三类实现中最优的,但实现成本也最高的。硬RAID通常都支持热交换技术,在系统运行下更换故障磁盘。

硬RAID包含RAID卡和主板上集成的RAID芯片,服务器平台多采用RAID卡。RAID卡由RAID核心处理芯片(RAID卡上的CPU)、端口、缓存和电池4部分组成。其中,端口是指RAID卡支持的磁盘接口类型,如IDE/ATA、SCSI、SATA、SAS、FC等接口。

③软硬混合RAID。软RAID性能欠佳,而且不能保护系统分区,因此很难应用于桌面系统。而硬RAID成本非常昂贵,不同RAID相互独立,不具互操作性。因此,人们采取软件与硬件结合的方式来实现RAID,从而获得在性能和成本上的一个折中,即较高的性价比。

这种RAID虽然采用了处理控制芯片,但是为了节省成本,芯片往往比较廉价且处理能力较弱,RAID的任务处理大部分还是通过固件驱动程序由CPU来完成。

(5)RAID应用选择。RAID等级的选择主要有三个因素,即数据可用性、I/O性能和成本。目前,在实际应用中常见的主流RAID等级是RAID0、RAID1、RAID3、RAID5、RAID6和RAID10,它们之间的技术对比情况如表1所示。

表1 主流RAID等级技术对比
RAID等级 RAID0 RAID1 RAID3 RAID5 RAID6 RAID10
别名 条带 镜像 专用奇偶校验条带 分布奇偶校验条带 双重奇偶校验条带 镜像加条带
容错性
冗余类型
热备份选择
读性能
随机写性能 一般 一般
连续写性能 一般
需要磁盘数 n≥1 2n(n≥1)  n≥3 n≥3 n≥4 2n(n≥2)≥4
可用容量 全部 50% (n—1)/n (n-1)/n (n-2)/n 50%

 

如果不要求可用性,选择RAID0以获得高性能。如果可用性和性能是重要的,而成本不是一个主要因素,则根据磁盘数量选择RAIDU如果可用性、成本和性能都同样重要,则根据一般的数据传输和磁盘数量选择RAID3或RAID5。在实际应用中,应当根据用户的数据应用特点和具体情况,综合考虑可用性、性能和成本来选择合适的RAID等级。

近年来,企业的信息化水平不断发展,数据已经取代计算成为了信息计算的中心,信息数据的安全性就显得尤为重要。随着存储技术的持续发展,RAID技术在成本、性能、数据安全性等诸多方面都将优于其他存储技术,如磁带库、光盘库等,大多数企业数据中心首选RAID作为存储系统。当前存储行业的知名存储厂商均提供全线的磁盘阵列产品,包括面向个人和中小企业的入门级的低端RAID产品,面向大中型企业的中高端RAID产品。这些存储企业包括了国内外的主流存储厂商,如EMC、IBM、HP、SUN、NetApp>NEC、HDS,H3C等。另外,这些厂商在提供存储硬件系统的同时,还往往提供非常全面的软件系统,这也是用户采购产品的一个主要参考因素。

回顾RAID发展历史,从首次提出概念至今已有20多年。在此期间,整个社会信息化水平不断提高,数据呈现爆炸式增长趋势,数据取代计算成为信息计算的中心。这促使人们对数据愈加重视,不断追求海量存储容量、高性能、高安全性、高可用性、可扩展性、可管理性等。RAID技术在这样强大的存储需求推动下不断发展进步,时至今日技术已经非常成熟,在各种数据存储系统中得到了十分广泛的应用。

然而,当前的RAID技术仍然存在诸多不足,各种RAID模式都存在自身的缺陷,主要集中在读写性能、实现成本、恢复时间窗口、多磁盘损坏等方面。因此,RAID技术显然还存在很大的提升空间,具有很大的发展潜力。近年来新出现的RAID模式,以及学术研究显示了其未来的发展趋势,包括分布式校验、多重校验、混合RAID模式、水平和垂直条带、基于固态内存RAID、网络校验等。特别指出的是,多核CPU和GPU是当前的热点技术,它们大幅提升了主机的可用计算资源,这可以解决RAID对计算资源的消耗问题,软RAID很可能将重新成为热点。另外,存储硬件性能的提升、存储虚拟化技术、重复数据删除技术,以及其他存储技术都会极大地推动RAID技术的进一步创新和发展。

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