自在CD光盤上記錄計算機數(shù)據(jù)的CD-ROM標準誕生以來,CD-ROM光盤便以其容量大、成本低、資料格式標準化(ISO9660)、易于保存、安全可靠、使用便利且易于攜帶等傳統(tǒng)記錄媒體無可比擬的優(yōu)點,成為當今信息社會里不可缺少的一種信息載體介質。
CD-ROM非常適合于大容量數(shù)據(jù)信息的存儲,尤其適合于各種多媒體信息的存儲。目前,在計算機軟件、電子圖書、影視節(jié)目、教育材料及各種數(shù)據(jù)庫的出版發(fā)行中,都將CD-ROM作為首選的存儲介質。
隨著各個機構的CD-ROM光盤數(shù)量的飛速增長,如何安全、便利、有效地管理、使用這些數(shù)目巨大的光盤,尤其是如何利用計算機網(wǎng)絡高效、安全地共享便成了每個擁有大量數(shù)據(jù)光盤單位、機構的當務之急。
光盤共享技術及設備
目前,通過網(wǎng)絡實現(xiàn)CD-ROM光盤共享的設備共有三種:光盤塔、光盤庫和光盤鏡服務器。這三種設備是不同時期出現(xiàn)的典型光盤共享設備。
(一) 光盤塔(CD-ROM Tower)
光盤塔是由多個SCSI接口的CD-ROM驅動器串聯(lián)而成的,光盤預先放置在CD-ROM驅動器中,事實上相當于多個CD-ROM驅動器的“堆砌”。光盤塔一次可共享的CD-ROM光盤的數(shù)量與其所擁有的CD-ROM驅動器數(shù)量相等。用戶訪問光盤塔時直接訪問CD-ROM驅動器中的光盤,訪問速度較之光盤庫稍快。
(二) 光盤庫(CD-ROM Jukebox)
光盤庫的設計思路是由投幣式點唱機而來。它是一種帶有自動換盤機構(機械手)的光盤網(wǎng)絡共享設備。光盤庫一般配置有1~12臺CD-ROM驅動器,可容納50~600片CD-ROM光盤。用戶訪問光盤庫時,自動換盤機構首先將已放在CD-ROM中的光盤取出并放置到盤架上的指定位置,然后再從盤架中取出用戶所需的CD-ROM光盤,并將此光盤送入CD-ROM驅動器中。
由于自動換盤機構的換盤時間通常在秒量級,因此光盤庫的訪問速度是三種光盤共享設備中最慢的。
(三) 光盤鏡像服務器(CD-ROM Mirror Server)
與文件服務器或打印服務器一樣,光盤鏡像服務器是一種“瘦服務器”。它采用硬盤高速緩存技術,將整張光盤的內容存儲(鏡像)到硬盤中。這樣,用戶就可以以硬盤的速度來共享服務器中的鏡像光盤。
(四) 三種設備的相關比較
具體的比較結果可以參照下表:
設備名稱 訪問速度 容 量 成 本 可同時共享使用的用戶數(shù)
光盤塔 中等 最小 較高 少量
光盤庫 慢 最大 最高 少量
光盤鏡像服務器 很快 較大 最低 很多
二、光盤鏡像服務器的技術特點
1、 光盤鏡像服務器是一種附網(wǎng)存儲設備
附網(wǎng)存儲(Networks Attached Storage,NAS)是解決常規(guī)文件服務器模型中存在的速度緩慢和服務中斷現(xiàn)象的一條途徑。采用附網(wǎng)存儲技術的光盤鏡像服務器(如:eLake® VCL系列產(chǎn)品)具有以下明顯的優(yōu)點:
(1) 提高了文件服務速度,大大降低了網(wǎng)絡主機的負擔;
(2) 即插即用,VCL等產(chǎn)品只需插上電源和一根RJ45線即可使用;
(3) 可以在不中斷網(wǎng)絡運行的情況下增加或設置;
(4) 無需重復購置服務器,降低了用戶的購買和維護成本。
2、 用戶可以通過網(wǎng)絡以硬盤級的速度共享大量的CD-ROM光盤數(shù)據(jù)
(1) 由于光盤鏡像服務器是將光盤中的數(shù)據(jù)文件鏡像到光盤鏡像服務器自帶的硬盤中,再由用戶通過網(wǎng)絡瀏覽,所以,通過光盤鏡像服務器,用戶可以獲得硬盤級的訪問速度。這就徹底改變了以往通過光盤塔、光盤庫或服務器上的CD-ROM驅動器來共享光盤數(shù)據(jù)的速度瓶頸。
(2) 由于現(xiàn)在的硬盤容量愈來愈大,所以,通過光盤鏡像服務器,系統(tǒng)管理員可以非常便利地將多至數(shù)百張的CD-ROM光盤都鏡像至本地硬盤中。
(3) 由于網(wǎng)絡用戶訪問的是光盤鏡像服務器的硬盤中的數(shù)據(jù),所以,只要網(wǎng)絡質量有所保證,就可以確保數(shù)十至數(shù)百個用戶同時、高質量地瀏覽CD-ROM數(shù)據(jù)。
三、虛擬光盤庫Virtual Cdrom Library
eLake® VCL全稱為虛擬光盤庫(Virtual Cdrom Library),是在附網(wǎng)刻錄光盤鏡像服務器的升級版。
虛擬光盤庫除了保持有附網(wǎng)存儲、以硬盤級速度共享CD-ROM光盤數(shù)據(jù)等普通的光盤鏡像服務器的優(yōu)點外,還創(chuàng)造性地增加了下述eLake 獨有技術:
1、 用戶響應時間短
現(xiàn)有的光盤鏡像服務器在光盤共享方面,一般采用SMB/CIFS網(wǎng)絡協(xié)議,此協(xié)議是微軟(Microsoft)和英特爾(Intel)在1987年制定的,是客戶機/服務器型協(xié)議,客戶機通過該協(xié)議可以訪問服務器上的共享文件系統(tǒng)、打印機及其他資源。它使用了NetBIOS的應用程序接口 (Application Program Interface,簡稱API)。另外,它是一個開放性的協(xié)議,允許了協(xié)議擴展??使得它變得更大而且復雜;大約有65個最上層的作業(yè),而每個作業(yè)都超過120個函數(shù)。
SMB/CIFS網(wǎng)絡協(xié)議功能強大是它的優(yōu)點,但是,對于光盤共享來說同樣也是它的缺點,因為功能的復雜會導致效率的降低,特別是剛剛開始訪問時,它會導致用戶連接服務器的響應時間特別長。另一方面,SMB/CIFS網(wǎng)絡協(xié)議的絕大部分功能在我們的光盤共享中沒有必要,因此,針對光盤訪問的特點,我們自定義一個功能專一、用戶響應時間短,傳輸效率高的光盤流協(xié)議,從而大大提高了光盤共享的用戶友好性。
2、 支持遠程光盤共享
SMB/CIFS網(wǎng)絡協(xié)議適合在一個局域網(wǎng)內使用,它不支持在Internet遠程訪問,這大大限制了光盤資源的共享,在Internet網(wǎng)飛速發(fā)展的今天,不支持Internet遠程訪問是用戶難以接受的。采用自定義的基于TCP的網(wǎng)絡光盤流協(xié)議,只要服務器連接到Internet上,任何Internet上的計算機都能夠訪問服務器,完全沒有地域限制。
3、 強大的虛擬光驅功能
為了方便用戶訪問服務器的光盤資源,采用虛擬化技術,在客戶端虛擬一個或多個光盤驅動器,這樣用戶使用服務器上的光盤就如同使用本地光盤一樣。有一些特殊的光盤,它們只能夠在本地物理光盤驅動器上使用,導致在以前的光盤鏡像服務器不能夠使用,通過采用虛擬化技術,我們能夠完全支持這些光盤。
同時,我們提供一個界面友好的光盤客戶端程序,使用此客戶端程序,用戶能夠瀏覽服務器上的光盤信息,并能夠查看當前用戶的狀態(tài)信息。支持光盤腳本,可以將相關的光盤組成一個光盤腳本,一次性使用,這樣對很多光盤數(shù)據(jù)庫的使用提供了方便。
4、 分布式存儲
隨著計算機網(wǎng)絡水平的進一步普及,各種CD-ROM光盤資料將急劇增加。所以,許多用戶都對光盤鏡像服務器的容量擴展提出了很高的要求。
除了通常地增加光盤鏡像服務器的硬盤容量的方法外,eLake® VCL虛擬光盤庫還具有獨特的分布式功能??即,能夠在同一網(wǎng)絡內安裝多臺eLake® VCL,通過客戶端的虛擬光盤驅動,用戶能夠同時訪問網(wǎng)絡上的多臺VCL服務器,并且這些服務器之間沒有地域限制,只要VCL服務器有獨立的Internet IP,它們能夠分布在Internet上的任何地方。分布式存儲的功能可以方便的進行系統(tǒng)在線擴充,從而構成光盤鏡像服務器的集群。
5、 分級光盤管理
眾多的光盤鏡像到硬盤上,晦澀的光盤卷標難于記憶,光盤檢索便成了一件令人頭疼的事情,eLake® VCL服務器為您提供了體貼的多級光盤目錄管理功能,您可以隨心所欲的進行目錄的組織和管理,良好的編目管理使得檢索起來更加方便。
6、 網(wǎng)絡上載光盤文件
隨著網(wǎng)絡上的光盤資源呈指數(shù)增長,網(wǎng)絡光盤鏡像文件將成為eLake® VCL服務器的一個重要光盤資源。為了很好的利用網(wǎng)絡光盤資源,eLake® VCL服務器支持網(wǎng)絡光盤上載功能,它能夠將網(wǎng)絡上的光盤資源快速地上載到eLake® VCL服務器上,并能夠自動提取光盤信息,真正做到數(shù)據(jù)共享無憂。
7、 強大的光盤鏡像功能
在支持數(shù)據(jù)光盤,VCD光盤,DVD光盤和Audio CD光盤的基礎上,對光盤的扇區(qū)進行不同策略的鏡像,根據(jù)管理員的設置,不僅能夠鏡像光盤的數(shù)據(jù),而且能夠鏡像光盤上的效驗,子通道等光盤物理信息,能夠實現(xiàn)完全意義的光盤克隆功能。
8、 方便的計費功能
使用SMB/CIFS網(wǎng)絡協(xié)議,難以實現(xiàn)針對光盤訪問的計費服務。采用自定義的光盤流協(xié)議,它完全是針對光盤共享設計的,根據(jù)需要,管理員能夠設置用戶訪問服務器的計費功能,它支持按照不同用戶進行不同的計費標準;考慮不同的光盤成本不同,也支持不同的光盤采用不同的計費標準
9、 強大的用戶控制功能
為了合理地分配服務器的資源,保證正在使用用戶的服務質量,必須對同時服務的用戶數(shù)進行一定的限制。另一方面,為了支持盡可能多的同時訪問用戶,必須對當前正在使用的用戶進行一定的,限制其并發(fā)的訪問流數(shù),而且對每個訪問流能夠進行流量限制,這樣能夠實現(xiàn)均衡的訪問流服務,也能夠防止惡意用戶通過大流量訪問對服務器的攻擊。
因為光盤資源的性質不同,可能有一些光盤資料比較重要,只允許內部用戶訪問,而有一些光盤,能夠允許Internet上的所有用戶訪問。為了滿足管理員的這種需求,我們自定義的光盤流協(xié)議支持不同光盤對不同用戶訪問權限的限制。
因為服務器的資源是最寶貴的,對于那些占用服務器資源而不用的用戶,采用定時檢測機制,發(fā)現(xiàn)超過一定的時間沒有訪問服務器的用戶,就釋放他分配的服務器資源,分配給其他用戶使用。當他再次訪問服務器,再重新為他分配新的資源。采用這種動態(tài)的資源分配策略,能夠更好地將服務器的資源合理的利用起來。
10、 兩級Cache的性能改進結構
為了提高整個服務器的性能,采用兩級Cache的方案,在客戶端建立一個自適應的Cache,通過預取機制以提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸效率,其中預取由專用的線程來完成,不需要操作系統(tǒng)來觸發(fā)。同時在服務器端也建立一個大的Cache,以提高服務器從光盤鏡像文件讀取數(shù)據(jù)的速度。
虛擬光盤庫服務器規(guī)格
1) 10/100Mbps自動檢測以太網(wǎng)絡接口
2) 支持最多8個ATA66接口
3) 分布式存儲,支持多臺光盤鏡像服務器的動態(tài)擴展。
4) 同時支持CD-ROM,Audio CD,VCD,DVD等多種光盤格式
5) 支持鏡像為ISO,BIN,MDF等光盤鏡像文件格式。
6) 鏡像一張650MB的數(shù)據(jù)光盤速度不超過4分鐘,鏡像一張650MB的VCD光盤速度不超過6分鐘。
7) 100Mbps網(wǎng)絡上載光盤鏡像文件速率為8MB。
8) 光盤共享采用自定義的基于TCP協(xié)議的光盤流協(xié)議。
9) 服務器管理直接采用TCP協(xié)議。
10) 支持100用戶同時訪問。
11) 支持同時800個訪問數(shù)據(jù)流。
12) 支持同時48用戶播放的VCD流。
13) 支持最多7個磁盤。
14) 能夠容納1900張650MB的光盤。
15) 客戶端支持虛擬25個光盤驅動器。
16) 客戶端支持同時訪問25個虛擬光盤庫服務器。
17) 客戶端支持Windows98,Windows2000,Windows XP。