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作為海量資料離線儲存介質的硬碟其缺點的解決辦法

三種介質的海量資料離線管理系統的對比總結如下:

介質

磁帶

光碟

硬碟

物理優點

易生產

使用廣泛

資料不可修改

儲存容量大

可長期儲存

物理缺點

資料易受外界環境影響

儲存時磁塑介質易粘連

片基易老化

碟片易劃損

抗衝擊力較弱,內部含有皮帶、電容等器件需要定期使用

使用管理優點

系統成熟

儲存容量大

通用性較高

資訊易定位

定期備份資訊進快速

通用性較高

使用管理缺點

速度慢

定位資訊困難

需專門裝置讀取

型號規格多樣

使用中光碟數量大

讀寫速度較低

需定期啟動保證正常工作

後期管理

需短週期對介質

檢驗,讀取,重新拷貝

需要對大量同類介質

進行分類檢驗,並重新備份

通過技術對資料進行自檢重新拷貝資料速度也較快

儲存

為保證資料的安全完整需要的儲存環境較苛刻

對儲存環境要求較弱

但是長時間儲存光碟基片易老化導致碟片損壞

較易儲存

且儲存時佔用空間較小

價格

需專門磁帶裝置讀取

裝置較貴

磁帶價格在650/盤左右

使用普遍

一盤DVD容量為4.7G

價格在15/張左右

使用普遍

希捷1T普通型硬碟價格為

500/塊以內

由表中可以看出,硬碟介質在作為檔案資料離線儲存系統中有著顯著的優勢,在保管、處理及存放方面都更加適合檔案資料的離線儲存。磁帶介質比光碟介質碟片的價格便宜,儲存容量大,不過磁帶的後期管理和維護較難。硬碟的管理較容易而且價格便宜。光碟每GB

的價格在3元左右,硬碟每GB的價格在0.5元左右。所以硬碟是海量資料離線系統的最佳儲存介質。

硬碟的安全性,保密性等特性也有利於資料的儲存,此外硬碟可獨立檢索也保證了檢索的簡便性。通常儲存容量較大,資料傳輸速度較快,資料儲存時間較長。同時硬碟可以利用虛擬技術對光碟、磁帶介質中儲存的電子資料進行虛擬儲存,從而實現與磁帶和光碟介質資料儲存的相容性。

不同介質儲存介質1TB資料的儲存費用比較

從以上的對比中可以看出硬碟在海量資料離線儲存中有著顯著的長處。應用於海量離線檔案儲存備份系統中解決了現有儲存介質及功能不足的情況,更好的簡化了資料管理的工作方式,便於工作人員的使用和操作。

通過上述分析,目前主流的儲存介質依然選用硬碟進行儲存,是目前儲存最為尋常和便捷的介質。

1硬碟儲存存在問題與解決方法

雖然硬碟具備一些其它介質無法比擬的優點,但是它本身也隱藏著的一些不足之處需要解決。對於普通硬碟、商用級硬碟、監控級硬碟和軍用級硬碟各自不盡相同的特點。我們在設計開發儲存管理系統中,要充分認識到硬碟的不足之處,如機械皮帶易老化、電路板長時間放置後開機通電擊穿、新舊硬碟介面不一致、資料儲存容量不統一等。為了更好的滿足於應用,我們將列舉若干硬碟介質在資料儲存方面所隱藏的一些問題,以及它們的解決辦法。

1.1機械傳動裝置的不足與解決方法

現在大多數主流硬碟均採用機械式結構,這其中就包含有皮帶傳動裝置。由於現在採用的皮帶材料多為高能橡膠,這種材料需要定期的執行來防止粘連及老化。而現在比較常見的硬碟檔案管理方式正是將硬碟單體保存於防磁櫃等櫃體中,這樣斷電長期儲存的方式勢必會帶來硬碟傳動裝置老化變快的現象。因此當傳動裝置老化後,就不能保證硬碟的正常工作,帶來的後果便是因資料讀取失敗而造成損失。

【解決方法】機械式硬碟的傳動裝置在長時間閒置不用的過程中會產生老化現象,當要使用硬碟中的資料時,易發生硬碟不能正常工作而導致資料讀取失敗的現象。為了解決硬碟的這一缺點,可以採用系統定期開機對硬碟進行檢測的方法,這樣保證了硬碟定期工作,減少了硬碟的老化現象。而且系統可以檢測硬碟工作不正常情況出現的時候進行報警,提醒使用者進行資料備份,這樣就最大化的減少了損失。

1.2 硬碟電路元件導致的不足與解決方法

由於硬碟是一個包含電路和晶片的整體電子系統,硬碟上的電路中包含有電容等電子元件。而這些電子元件在長時間不通電的情況下,電容等元件內部電量將完全放電,並長時間處於無電狀態,此種情況下如果使用者突然加電,則容易發生電子元件被擊穿的現象,從而導致硬碟的損壞。

【解決方法】硬碟的電路板在長時間閒置的情況下,再進行加電工作容易產生電容等電子元件被擊穿的現象。可以定期的對硬碟狀態進行掃描和檢測,這樣不僅保證了硬碟可以週期性的工作,以避免硬碟內部電容等元件處於長期保持放電狀態。同時又可以在掃描出現故障時提醒使用者,方便使用者採取必要的防範措施。

1.3 硬碟介面不統一問題與解決方法

眾所周知,硬碟技術在快速發展過程中出現和使用了多種不同形式的介面,這些介面的形狀和傳輸速度上都有不同程度的區別(IDESATA等),這就導致了新老硬碟在使用過程中的低相容性和低匹配性。在資料長期儲存的過程中,如果一種硬碟的介面不允許使用其它型別硬碟的接入,那麼新老硬碟中的資料將無法快速有效的進行互通,直接影響資料管理方面的便捷性。

【解決方法】新老硬碟不同種類、不同形狀的介面不能互相連線,當用戶使用老式的硬碟進行系統連線時,若介面不經過處理就無法連線其他系統。解決這一問題,可以在系統中設計不同的常用介面形式,這樣當用戶需要連線硬碟時就可以根據需求選擇正確的介面進行連線,進而解決了多種介面不能互聯的使用問題。

1.4 硬碟容量大小及傳輸速度不統一問題與解決方法

老式硬碟的容量相比現今的硬碟容量小很多,從而在資料傳輸速度方面也有很大差異,這樣導致了一個大容量硬碟需要匯出檔案資料時就需要兩個小硬碟進行接收,並且在傳輸資料速度上的差異也會導致在資料管理上出現比較苦惱的問題。

【解決方法】需要解決不同容量硬碟的資料在拷貝、傳輸速度上的調整問題,在系統中可以分別通過軟體控制和硬體控制將大容量硬碟中的資料拷貝、傳輸到多塊小硬碟中。並且在資料傳輸中使用工業控制機進行調節並且緩衝資料,保證資料在拷貝、傳輸時可以有效管理,進而解決不同容量、不同傳輸速度硬碟之間的通用問題。

1.5 不同用途硬碟統一標準問題與解決方法

硬碟根據不同的用途分為普通硬碟、商用級硬碟和監控級硬碟。每種硬碟型別也有著自身的特點,以下分別進行描述:

a.             普通硬碟

普通硬碟一般多用於普通的條件環境中,此種硬碟相對與其它型別的硬碟運轉速度高,從而滿足了資料高速讀取的需求。但是此種硬碟對本身的技術要求並不高,在超長時間連續使用時故障率相對較高。

b.              商用級硬碟

商用級的硬碟主要使用於對硬碟穩定性較高的場合中。此種場合中需要使用的硬碟可以進行長時間的連續使用而能正常運轉。由於需要長時間的連續工作所以此種硬碟的轉速相對與普通級硬碟較低,從而減少長時間連續使用時故障產生率。硬碟轉速的降低也就意味著需要犧牲部分資料讀取速率。

c. 監控級硬碟

監控級的硬碟使用於對硬碟可以長時間連續正常使用要求特別高的環境中。這樣的系統需要硬碟工作在每天24小時連續工作的環境中。所以對硬碟的安全防護也就相對較高,這樣硬碟的容量相對於其它硬碟的容量有著相對較小的缺點,硬碟資料的傳輸速度也相對較低。此外由於採用了更加嚴格的安全防護和技術也同時帶來了成本的提高。

d.              軍用級硬碟

軍用級的硬碟被要求能在比較複雜及惡劣的環境條件下正常工作,諸如高氣溫、高溼度、強震動、高海拔等環境中,仍能保持像上述其他型別硬碟一樣運轉。這對硬碟本身的製作工藝和技術引數等要求都非常高。軍用級之所以具備“戰神”一般的強悍實力,是因為它的硬碟結構多采用合金材質蒸發於碟片之上,從而保證硬碟內部碟片的長久耐用。同樣的,軍用級硬碟的造價也是相對而言最高的,也並非任何地點、任何行業都具備使用條件的。

上述提到,由於大部分硬碟使用了機械式的結構,所以帶來了硬碟本身機械結構易老化的缺點,所以就需要對硬碟進行定期的使用和運轉,從而減少機械系統的老化概率和故障概率。同時,因為硬碟可以進行多次的讀寫,所以這給檔案資料的安全造成了隱患。並且由於硬碟的儲存容量大,就要求對其中資料儲存需要有相應的軟體進行管理,才能確保儲存檔案資料資訊的有序和可查。

普通型、商用型、監控級和軍用級硬碟的對比:

效能

執行方式

穩定性

長時間使用

介面方式

普通型

機械式

一般

長時間使用較易產生錯誤

現在新式硬碟多使用串列埠方式,但是存在不同的介面方式

商用級

機械式

較高

可以長時間穩定工作

現在流行介面採用序列口,但存在不同的介面型別並且不相容

監控級

機械式

可以進行全天不間斷穩定連續工作

較多的採用序列介面,但是有不同的介面型別存在

軍用級

機械式

極高

可以長時間連續使用,並且在較高溫度環境、溼度較大等惡劣環境中儲存正常使用

採用序列介面,也存在專門設計的專用介面,介面有相應的保護措施保證相關介面的連線牢固

【解決方法】由以上描述可以看出不同使用用途的硬碟主要在使用安全級別及是否適合連續使用而存在不同。解決這一問題,可以通過工業控制硬體對相應的不同裝置設定不同的自檢週期及檢測引數,這樣保證不同型別的硬碟都能正常的工作,而在將要出現問題時及時的告知使用者從而採取相應措施。

由國家檔案局檔案科研所、浙江省檔案局和北京漢龍思琪數碼科技有限公司共同研發的海量資料離線儲存櫃,基於24V弱電庫房安全儲存保管情況,採用高科技整合技術,將多個大容量硬碟進行級聯管理,採用離線儲存管理系統,對電子資料進行安全、節能、便捷、利用性高的大容量資料離線科學管理。屬國內首創。

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海量資料離線儲存櫃產品優勢:   

⑴海量資料離線儲存櫃具有環保省電的超強優勢。離線儲存櫃是依靠電池電量給櫃體提供動力保證,這樣在很大程度上降低了耗電量,只需要對電池進行6個月一次的充電管理,這樣節約一筆不小的電費,環保節能。

⑵海量資料離線儲存櫃具有超大容量儲存,單櫃支援20至60塊硬碟儲存,支援所有IDE介面、SATA介面、SCSI介面的硬碟,如使用3TB硬碟,容量最高可達180TB,是現常用的線上磁碟矩陣最大容量的數十倍。

⑶海量資料離線儲存櫃在不用外接任何裝置即可進行資料的管理工作,而且讀取資料速度也比線上和近線儲存櫃裝置快,充分說明了它的方便快捷性。

⑷海量資料離線儲存櫃在不接入外接裝置既可以對櫃體硬碟資料進行檢索查詢管理,同時櫃體本身開啟有遙控鑰匙和密碼進行雙重管理,以及櫃體開啟都會有電子資料記錄,在安全性上有強大的保障。

⑸海量資料離線儲存櫃具有定期迴圈自檢功能,為硬碟提供迴圈自檢,依次檢查儲存櫃內所有硬碟資料,保障硬碟順利工作;

⑹海量資料離線儲存櫃保管資料具有長期性,安全性的特點,資料可以長期穩定儲存,而光碟由於材質特性,所以資料每隔5年進行一次資料備份,針對目前海量資料,大量光碟備份已經給目前電子資料備份帶來了一定的困擾。

⑺管理方便,海量資料離線儲存櫃不像其他的線上和近線儲存櫃需要專業人員和裝置進行管理,海量資料離線儲存櫃只需要普通的人員即可進行操作管理。