大話光儲存(3) 光碟庫系統架構剖析
在上兩篇中，《大話光儲存（1）光儲存基本原理》、《大話光儲存（2）神祕的鐳射頭及藍光技術》冬瓜哥為大家講述了光儲存的基本原理，大家應該已經有成竹在胸庖丁解牛的感覺了。然而，有幾個問題制約著藍光系統的使用：
- 以目前的藍光光碟機的工藝，讀取藍光碟的速度也不過十幾幾十MB/s，過慢。
- 使用100GB光碟，假設要儲存上PB的檔案資料的話，則需要超過一萬張光碟，如何存放與管理是個大問題。
- 資料如何被匯入到光碟上，靠手動刻盤麼？不現實
必然要有一種系統，能夠提供多個光碟機，比如8個，甚至更多，讓資料並行的寫入，提升系統的吞吐量；能夠將萬張當量的光碟放置在一個狹小可接受的空間內，比如一個標準機櫃內，並做到統一編號和管理；必須提供機械裝置，能夠可
能夠滿足上述要求的系統，就是光儲存系統，或者說藍光儲存系統。下面冬瓜哥就為大家介紹一下藍光儲存系統的組成原理和實物圖，還有視訊分享，不容錯過。宣告一下，本介紹會以國內唯一擁有全自主研發藍光儲存介質技術以及生產線機械獨立自主開發製造能力的企業——廣東紫晶資訊儲存技術股份有限公司所生產的“晶鎧”系列大型光儲存系統（MOS，Massive Optical Storage）為樣例。
值得一提的是，市場上也有一些進口或者OEM國外品牌的藍光儲存系統存在，紫晶的MOS系統則全部是自主研發的，這也是冬瓜哥以紫晶的產品為樣本的原因。
上圖所示的系統中，每個光碟都有一個很薄的獨立托架，每個托架旁邊有個鉤狀把手，機械裝置通過將鉤狀把手拉出來從而將一張光碟拉出。
在上圖所示的系統中，每個托架可容納12張光碟，也就是12張盤摞起來放在一個托架中，機械裝置每次直接將12張盤取出，放到12個光碟機中並行讀寫，因為這12張盤屬於一個Raid組，做了資料冗餘。整個的桶狀裝置被稱為光碟匣，由成千上萬個托架組成。可以轉動。
整個光碟托架系統可以旋轉，再加上機械手的抓取，二者共同配合從托架中抓取或者放置光碟。
下圖則是一個光儲存系統的全貌：其包含：機櫃頂部的一臺伺服器、隱藏在後部的多個藍光光碟機及對應的控制模組、光碟托架系統、供電系統組成。
整個光儲存系統的邏輯拓撲如下：使用者將資料通過NFS/CIFS協議拷貝到頂置伺服器中，伺服器可以選擇使用本地硬碟，或者SAN等方式提供的儲存空間，將收到的資料進行快取，然後在後臺將資料通過乙太網傳送給光碟機控制模組（SBC，Single Board Computer），每個SBC可下掛多個藍光光碟機（ODD，OpticalDisk Driver），ODD通過SATA介面與SBC連線。SBC相當於一臺獨立的嵌入式計算機，其專門負責將資料寫入光碟機中，內含藍光光碟機的驅動程式。
【產品規格簡介】
紫晶儲存的光儲存系統有3個系列：分別為櫃式中低端的BD系列（光碟庫）、櫃式高階的ZL系列（光儲存系統）以及桌面式的MHL系列（光儲存系統）。BD 系列產品是一種光碟庫儲存系統，從應用的角度而言，是可以明確感知每張光碟儲存的物理邊界，每個光碟匣儲存的物理邊界，以及每臺光儲存裝置的邊界。而 ZL 產品系列更側重於超大規模資料的海量儲存及應用，作為儲存系統，在使用上，使用者可以單純地將其看作一個整體連續的儲存池，從而忽略每張光碟的物理容量和邊界；同時在 Scale out 技術支撐下，通過增加物理儲存裝置能夠方便擴充套件其邏輯儲存容量。
所以，BD系統更像是以光碟為邊界的光碟管理系統，其上儲存的資料格式符合標準格式，可以被任意標準光碟機讀寫。其他來源的標準格式儲存的光碟也可以納入BD系統的管理範圍。而ZL系列更像是個比較封閉的光儲存系統，其有自己的儲存格式，使用者感知不到光碟，而只感知到NFS/CIFS目錄空間。
BD系列光碟庫實物如圖所示。
ZL系列在一個標準機櫃內最多可裝載 12240 張光碟，儲存容量按型號的不同從 180TB 到 1.2PB，屬於業界領先水平。支援可32 個光碟機併發，支援萬兆網傳輸。提供資料冗餘技術，使用者可按需要配置冗餘級別，實現資料的最高安全化。
ZL系列光碟庫實物如圖所示。
下面看一下桌面式的MHL系列。由於是桌面式，冬瓜哥親手把玩了一下，的確挺有意思。
MHL是一臺4U高度的桌面式光儲存系統，其光碟庫部分如下面視訊所示，可以看到機械手的移動方式。其光碟匣位於機械手兩邊，可以用一根專用杆抽出，視訊中也有介紹，同時還有剛開機之後的自檢過程視訊。
總體而言，紫晶光儲存系統獨特優勢：
- 較全面的產品線和規格
- 業界最高密度
- 全自主研發，有明確的產品和戰略發展規劃，不受其他因素牽制，利於定製化開發。
冬瓜哥認為，整個光儲存的生態中，最重要的是軟體部分，以及與上下游適配的工作。紫晶儲存的光儲存產品在硬體方面已經非常強了，在軟體和生態建立方面，據悉已經有了明確的規劃，冬瓜哥非常期待光儲存能夠為儲存系統領域諸如一股新鮮的力量並持續發展下去。
在下一篇中，冬瓜哥想分享一下針對目前光儲存的生態、場景方面的思考，敬請期待。
作者：冬瓜哥
文章出處：大話儲存