光盤庫

自在CD光盤上記錄計算機數據的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、易於保存、安全可靠、使用便利且易於攜帶等傳統記錄媒體無可比擬的優點，成為當今信息社會裏不可缺少的一種信息載體介質。

CD-ROM非常適合於大容量數據信息的存儲，尤其適合於各種多媒體信息的存儲。目前，在計算機軟件、電子圖書、影視節目、教育材料及各種數據庫的出版發行中，都將CD-ROM作為首選的存儲介質。隨着各個機構的CD-ROM光盤數量的飛速增長，如何安全、便利、有效地管理、使用這些數目巨大的光盤，尤其是如何利用計算機網絡高效、安全地共享便成了每個擁有大量數據光盤單位、機構的當務之急。

光盤共享技術及設備目前，通過網絡實現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的典型光盤共享設備。

光盤塔是由多個SCSI接口的CD-ROM驅動器串聯而成的，光盤預先放置在CD-ROM驅動器中，事實上相當於多個CD-ROM驅動器的“堆砌”。光盤塔一次可共享的CD-ROM光盤的數量與其所擁有的CD-ROM驅動器數量相等。用户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。

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）的光盤網絡共享設備。光盤庫一般配置有1~12台CD-ROM驅動器，可容納50~600片CD-ROM光盤。用户訪問光盤庫時，自動換盤機構首先將已放在CD-ROM中的光盤取出並放置到盤架上的指定位置，然後再從盤架中取出用户所需的CD-ROM光盤，並將此光盤送入CD-ROM驅動器中。由於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。

（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”。它採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，用户就可以以硬盤的速度來共享服務器中的鏡像光盤。

設備名稱 訪問速度 容 量 成 本 可同時共享使用的用户數

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

1、 光盤鏡像服務器是一種附網存儲設備附網存儲（Networks Attached Storage，NAS）是解決常規文件服務器模型中存在的速度緩慢和服務中斷現象的一條途徑。採用附網存儲技術的光盤鏡像服務器（如：eLake® VCL系列產品）具有以下明顯的優點：

（1） 提高了文件服務速度，大大降低了網絡主機的負擔；

（2） 即插即用，VCL等產品只需插上電源和一根RJ45線即可使用；

（3） 可以在不中斷網絡運行的情況下增加或設置；

（4） 無需重複購置服務器，降低了用户的購買和維護成本。

2、 用户可以通過網絡以硬盤級的速度共享大量的CD-ROM光盤數據

（1） 由於光盤鏡像服務器是將光盤中的數據文件鏡像到光盤鏡像服務器自帶的硬盤中，再由用户通過網絡瀏覽，所以，通過光盤鏡像服務器，用户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據的速度瓶頸。

（2） 由於現在的硬盤容量愈來愈大，所以，通過光盤鏡像服務器，系統管理員可以非常便利地將多至數百張的CD-ROM光盤都鏡像至本地硬盤中。

（3） 由於網絡用户訪問的是光盤鏡像服務器的硬盤中的數據，所以，只要網絡質量有所保證，就可以確保數十至數百個用户同時、高質量地瀏覽CD-ROM數據。

虛擬光盤庫Virtual Cdrom LibraryeLake® VCL全稱為虛擬光盤庫（Virtual Cdrom Library），是在附網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存儲、以硬盤級速度共享CD-ROM光盤數據等普通的光盤鏡像服務器的優點外，還創造性地增加了下述eLake 獨有技術：

1、 用户響應時間短現有的光盤鏡像服務器在光盤共享方面，一般採用SMB/CIFS網絡協議，此協議是微軟（Microsoft）和英特爾（Intel）在1987年制定的，是客户機/服務器型協議,客户機通過該協議可以訪問服務器上的共享文件系統、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議，允許了協議擴展——使得它變得更大而且複雜；大約有65個最上層的作業，而每個作業都超過120個函數。SMB/CIFS網絡協議功能強大是它的優點，但是，對於光盤共享來説同樣也是它的缺點，因為功能的複雜會導致效率的降低，特別是剛剛開始訪問時，它會導致用户連接服務器的響應時間特別長。另一方面，SMB/CIFS網絡協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、用户響應時間短，傳輸效率高的光盤流協議，從而大大提高了光盤共享的用户友好性。

2、 支持遠程光盤共享SMB/CIFS網絡協議適合在一個局域網內使用，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網飛速發展的今天，不支持Internet遠程訪問是用户難以接受的。採用自定義的基於TCP的網絡光盤流協議，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户訪問服務器的光盤資源，採用虛擬化技術，在客户端虛擬一個或多個光盤驅動器，這樣用户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，通過採用虛擬化技術，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户端程序，使用此客户端程序，用户能夠瀏覽服務器上的光盤信息，並能夠查看當前用户的狀態信息。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，這樣對很多光盤數據庫的使用提供了方便。

4、 分佈式存儲隨着計算機網絡水平的進一步普及，各種CD-ROM光盤資料將急劇增加。所以，許多用户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佈式功能——即，能夠在同一網絡內安裝多台eLake® VCL，通過客户端的虛擬光盤驅動，用户能夠同時訪問網絡上的多台VCL服務器，並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，它們能夠分佈在Internet上的任何地方。分佈式存儲的功能可以方便的進行系統在線擴充，從而構成光盤鏡像服務器的集羣。

5、 分級光盤管理眾多的光盤鏡像到硬盤上，晦澀的光盤卷標難於記憶，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、 網絡上載光盤文件隨着網絡上的光盤資源呈指數增長，網絡光盤鏡像文件將成為eLake® VCL服務器的一個重要光盤資源。為了很好的利用網絡光盤資源，eLake® VCL服務器支持網絡光盤上載功能，它能夠將網絡上的光盤資源快速地上載到eLake® VCL服務器上，並能夠自動提取光盤信息，真正做到數據共享無憂。

7、 強大的光盤鏡像功能在支持數據光盤，VCD光盤，DVD光盤和Audio CD光盤的基礎上，對光盤的扇區進行不同策略的鏡像，根據管理員的設置，不僅能夠鏡像光盤的數據，而且能夠鏡像光盤上的效驗，子通道等光盤物理信息，能夠實現完全意義的光盤克隆功能。

8、 方便的計費功能使用SMB/CIFS網絡協議，難以實現針對光盤訪問的計費服務。採用自定義的光盤流協議，它完全是針對光盤共享設計的，根據需要，管理員能夠設置用户訪問服務器的計費功能，它支持按照不同用户進行不同的計費標準；考慮不同的光盤成本不同，也支持不同的光盤採用不同的計費標準。

9、 強大的用户控制功能為了合理地分配服務器的資源，保證正在使用用户的服務質量，必須對同時服務的用户數進行一定的限制。另一方面，為了支持儘可能多的同時訪問用户，必須對當前正在使用的用户進行一定的，限制其併發的訪問流數，而且對每個訪問流能夠進行流量限制，這樣能夠實現均衡的訪問流服務，也能夠防止惡意用户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，只允許內部用户訪問，而有一些光盤，能夠允許Internet上的所有用户訪問。為了滿足管理員的這種需求，我們自定義的光盤流協議支持不同光盤對不同用户訪問權限的限制。因為服務器的資源是最寶貴的，對於那些佔用服務器資源而不用的用户，採用定時檢測機制，發現超過一定的時間沒有訪問服務器的用户，就釋放他分配的服務器資源，分配給其他用户使用。當他再次訪問服務器，再重新為他分配新的資源。採用這種動態的資源分配策略，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，採用兩級Cache的方案，在客户端建立一個自適應的Cache，通過預取機制以提高網絡數據傳輸效率，其中預取由專用的線程來完成，不需要操作系統來觸發。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據的速度。

1） 10/100Mbps自動檢測以太網絡接口

2） 支持最多8個ATA66接口

3） 分佈式存儲，支持多台光盤鏡像服務器的動態擴展

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的數據光盤速度不超過4分鐘,鏡像一張650MB的VCD光盤速度不超過6分鐘。

7） 100Mbps網絡上載光盤鏡像文件速率為8MB。

8） 光盤共享採用自定義的基於TCP協議的光盤流協議。

9） 服務器管理直接採用TCP協議。

10） 支持100用户同時訪問。

11） 支持同時800個訪問數據流。

12） 支持同時48用户播放的VCD流。

13） 支持最多7個磁盤。

14） 能夠容納1900張650MB的光盤。

15） 客户端支持虛擬25個光盤驅動器。

16） 客户端支持同時訪問25個虛擬光盤庫服務器。

17） 客户端支持Windows98,Windows2000,Windows XP。

CD-ROM光盤庫（CD-ROM Jukebox）是一種帶有自動換盤機構（機械手）的光盤網絡共享設備。光盤庫一般配置有1~6台CD-ROM驅動器，可容納100~600片CD- ROM光盤。用户訪問光盤庫時，自動換盤機構首先將CD-ROM驅動器中光盤取出並放置到盤架上的指定位置，然後再從盤架中取出所需的CD-ROM光盤並送入CD-ROM驅動器中。由於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較低。

光盤庫實際上是一種可存放幾十張或幾百張光盤並帶有機械臂和一個光盤驅動器的光盤櫃。光盤庫也叫自動換盤機，它利用機械手從機櫃中選出一張光盤送到驅動器進行讀寫。它的庫容量極大，機櫃中可放幾十片甚至上百片光盤片，這種有巨大聯機容量的設備非常適用於圖書館一類的信息檢索中心，尤其是交互式光盤系統、數字化圖書館系統、實時資料檔案中心繫統、卡拉OK自動點播系統等。光盤庫的特點是：安裝簡單、使用方便，並支持幾乎所有的常見網絡操作系統及各種常用通訊協議。由於光盤庫普遍使用的是標準EIDE光驅（或標準5片式換片機），所以維護更換與管理非常容易，同時還降低了成本和價格。又因光盤庫普遍內置有高性能處理器、高速緩存器、快速閃存、動態存取內存、網絡控制器等智能部件，使得其信息處理能力更強。

90年代初期，CD-ROM已經獲得了廣泛應用。雖然CD-ROM光盤的價格並不算高（幾十美元），但是CD-ROM驅動器的價格卻相當昂貴，其售價超過1000美元。為了使多人能夠在網絡上共享價格低廉的CD-ROM光盤，人們受酒吧中的唱片點歌機（Jukebox）啓發，開發出了光盤庫，所以光盤庫通常被稱為Jukebox。從CD光盤庫到DVD光盤庫, 光盤庫的存在已經有10年曆史了。以往由於光盤單張存儲容量小、價格昂貴，機械部分製作困難等原因一直未被普及，但近年來，由於單張光盤的存儲容量大大增加，光盤庫相較於常見的存儲設備如磁盤陣例、磁帶庫等價格性能優勢越來越顯露出來。光盤庫作為一種存儲設備已開始漸漸被運用於各個領域，如銀行的票據影像存儲、保險機構的資料存儲，以及其他所有的大容量近線資料存儲的場合。

市面上較為常見的光盤庫主要有光盤庫專業廠商DISC GmbH生產的DISC-BD（藍光光盤庫）、DISC-C（UDO2光盤庫）以及惠普和JVC公司生產的DVD光盤庫。毫無疑問， 藍光光盤庫技術已經趨於成熟，將會成為存儲領域一個迅速崛起的新軍。下面讓我們來深入瞭解一下藍光光盤庫。

藍光光盤庫（BD Jukebox）的內部構造如下。

光盤庫是一種帶有自動換盤機構（機械手）的光盤網絡共享設備。光盤庫一般由放置光盤的光盤架、自動換盤機構（機械手）和驅動器三部分組成。光盤庫一般配置有1~14台驅動器，可以是隻讀藍光驅動器，也可以是藍光刻錄機，或者是DVD驅動器，可容納 45~690片光盤，每個盤倉可容納15或50片光盤，分為智能熱插拔式盤倉和普通盤倉，這樣一是可方便光盤的存放和取用，二是直接構成了三級存儲的近線和離線的搭配結構。光庫通過高速SCSI端口與網絡服務器相聯，光盤驅動器通過自身接口與主機交換數據。用户訪問光盤庫時，自動換盤機構首先將驅動器中的光盤取出並放置到盤架上的指定位置，然後再從盤架中取出所需的光盤並送入驅動器中。自動換盤機構（機械手）的換盤時間通常在秒級。

作為一種超大容量的光存儲設備，藍光光盤庫具有以下特點：

1. 產品系列化：藍光光盤庫已擁有BD-ROM、BD-RE庫。

2. 高容量：每張盤片的容量可達50GB，光盤庫總容量最高可達35TB；

3. 高可靠性：光盤的壽命為一百年。

4. 高性能/價格比的存儲介質：光盤的存取速度幾乎接近硬盤的速度，可更換的智能熱插拔式光盤倉可使光盤庫的容量達到無限大，同時，您可選用多個驅動器和利用雙盤傳送來提高存取的性能；

5. 靈活的設計：有多種型號可供選擇，而且，隨着您需要的增長，可擴展存儲容量。可增添光盤驅動器，通過增加"讀寫頭下數據量"而使性能得以改善。

6. 與各系統無縫連接：可以應用於Windows NT,Net Ware,Unix,HP,IBM AIX,SUN OS。

7. 安裝簡便：直接與服務器連接，SCSI接口。

8. 使用方便：客户端無需安裝任何軟件,直接訪問。

9. 易於管理：只需簡單培訓，管理自動化。

10. 可靠性高：平均無故障時間500萬次。

11. 對環境要求低：全封閉式機櫃，內部自淨化可濾系統。

12. 檢索速度快：支持跨盤檢索。

藍光光盤庫，適用於所有大容量資料數據的存儲場合，適合存儲一些資料性的不經常更改的數據，比如：醫院的醫療影像資料、銀行等金融機構的重要票據影像資料、圖書館的書庫、電視台的音像資料庫等等。

藍光光盤庫還適合作為二級存儲設備。傳統的方式一直把數據或數據庫建立在硬盤上，但據國外權威機構統計結果顯示80%的硬盤數據是不經常被訪問的，但這些不經常被訪問的數據卻佔據了寶貴而且昂貴的磁盤空間，有了DVD光盤庫你就可以把經常訪問的數據存放在磁盤或磁盤陣列上，不經常訪問的數據放在超大容量DVD光盤庫中，由此得到數百TB的總存儲容量，但付出的代價僅僅是同等容量磁盤的10%~20%。

二級存儲系統方案中不僅支持傳統的文件，而且可以支持各種類型的數據庫，例如Oracle、Informix、SQL等，用户可以直接把數據庫的表空間建立在光盤庫中的藍光或者DVD-RAM光盤上，可以支持數據查詢和數據插入、修改、刪除等操作，對於用户完全透明，感覺就如同使用硬盤一樣方便。;

對於許多大數據量的用户通常會把歷史數據備份到磁帶上，在一旦需要使用時再恢復回硬盤上去，這樣做非常麻煩，而且會耗費大量時間，但如果這些歷史數據長期佔用寶貴的磁盤空間，是無法接受的，因此能將數據庫歷史數據遷移到光盤庫中，使用户同時擁有龐大的數據空間、低廉的價格、在線存儲的易用性。 ;

光盤作為一種近十年才興起的存儲介質，同傳統的磁帶、軟磁盤相比具有不可同日而語的優點，磁帶特別是數據流磁帶的單盤容量確實較大，可達到 500GB，但這樣一盤磁帶的價格將近1000美圓，同時磁帶如保管不善易發黴、易磨損，接近磁體時易數據丟失，而且不同格式的磁帶驅動器也不相兼容，造成了介質數據交換不便。軟磁盤由於容量小，即使Zip軟盤，容量也僅120M，且安全可靠性差，已很少使用。MO光盤保存時間如過長，已被證明可能會數據丟失，業界也不推薦使用。而藍光光盤由於容量大，目前單盤50GB，日後容量將迅速突破200GB、易保存，保存期長達50年以上，可靠性高，即使表面磨損，也可用幾百元一台的修復機迅速修復，攜帶方便，數據交換方便，每台PC目前大部分都安裝了光盤驅動器。特別藍光作為一種世界潮流的新存儲介質將擁有無可限量的前途。既可以用作普通的備份介質又可用作實時的存儲載體。光盤與硬盤相比也有許多無可比擬的優點，硬盤本身比較脆弱，遇到大的震動、衝擊，容易損壞，光盤就可很好的解決這些問題。

以下是DVD光盤和傳統磁帶介質的比較：光盤與數據流磁帶的比較

光 盤 數據流磁帶

保存年限 30-100年 3-8年

使用壽命 非接觸性，可重寫100000次 接觸性約100次

讀取方式 隨機讀取 順序讀取

讀取頻率 高 低

容量 50G 100G/盤

讀取速度 2.5-10MB/S 2.5-10MB/S

保存環境要求

防塵、正常室温 恆温、恆濕、防塵、防蟲、防黴、防火、防水、防磁、防強光 住處的安全性 除火災、惡意破壞，不會有任何損失，安全性非常高。

磁帶非常脆弱，稍有不慎便會有不可恢復的損失，安全性非常低。

維護費用 基本沒有維護費用 定期更換磁帶

每TB每年耗電量 37度（最大型號光盤庫） 未知，但初步估計至少是光盤庫的5～10倍

兼容性 全面兼容DVD，CD

目前廣泛使用的存儲設備有磁盤陣列、光盤庫、光盤鏡像服務器等。現就這幾項產品做簡要的對比。

磁盤陣列和光盤鏡像服務器都是基於硬盤的存儲設備，優點在於存取速度快，可支持的併發請求數量多；缺點在於容量相對小，如要達到光盤庫的容量，那麼硬盤的價格將是天文數字，硬盤的損壞幾率較高，抗震動能力差，要交換數據時必須用其他介質進行備份後才易於攜帶，數據容易被篡改，硬盤的壽命較短，一般3到5年。光盤庫的缺點在於併發響應能力不及磁盤陣列，但優點也是明顯的：容量大且易於擴充，價格低廉易於推廣，盤片介質的安全性高（藍光或者CD-R或DVD-R盤片刻錄後不可改寫），盤片的保存期可長達百年，防黴防蛀，攜帶異常方便，如盤庫內置驅動器數量增加、外置磁盤上建立高速緩存，光盤庫的響應能力也可達到很高的水平，同時對於製作光盤相當簡便。