CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии

HFSuHFS+

HFS Plus или HFS+ была разработана компанией Apple Computer для замены Hierarchical File System (HFS), файловой системы, используемой на компьютерах Macintosh. Кроме того, она используется как один из форматов файловой системы для жестких дисков МРЗ-плееров iPod. Файловая система HFS Plus появилась 19 января 1998 года с выходом операционной системы Mac OS 8.1. Иногда эту файловую систему называют Mac OS Extended. HFS Plus является улучшенной версией файловой системы HFS, поддерживает большие файлы (длина 64 бит вместо 32 бит) и использует Unicode (вместо MacRoman) для имен элементов (файлов и папок). HFS Plus использует полностью 32-битную таблицу размещения файлов, вместо 16-битной, используемой в HFS (это было серьезным ограничением, так как диск мог содержать не более 65,536 секторов, что сперва само по себе было не страшно, но после того как жесткие диски перешагнули рубеж 1 Гбайт, пришлось увеличивать размеры секторов до такой степени, что потери на фрагментацию стали неприемлемыми). Также, как и HFS, HFS+ использует двоичные деревья для хранения большинства метаданных тома. 11 ноября 2002 года с появлением версии Mac OS 10.2.2 Apple добавила и функцию журналирования для повышения надежности хранения данных. Все это было доступно изначально и в Mac OS X Server, но в несерверной версии — только через командную строку.

Впрочем, к 2003 году с появлением версии Mac OS X 10.3 все тома HFS Plus на всех компьютерах Macintosh имели функцию журналирования, которая была включена по умолчанию.

XFS

— это мощная файловая система с функцией журналирования. XFS была разработана компанией SGI (Silicon Graphics Inc.) для своей операционной системы Их (одна из реализаций Unix). В мае 2000 года SGI выпустила XFS в рамках лицензии открытого кода. Эта файловая система поставляется с версиями 2.5.хх и 2.6.хх ядра Linux, но она была доступна для версий ядра 2.4.хх только в виде патча вплоть до выхода версии ядра 2.4.25, когда она стала достаточно стабильной.

UFS

UFS (UNIX file system) используется многими операционными системами Unix. Она произошла от файловой системы Berkeley Fast File System (FFS), которая в свою очередь является производной от файловой системы FS, которая использовалась в первых версиях Unix, разработанных в Bell Labs.

Почти все BSD-производные операционные системы UNIX, включая FreeBSD, NetBSD, OpenBSD, NeXTStep и Solaris используют вариации UFS. В Mac OS X ее также можно использовать как альтернативу HFS. В Linux реализована частичная поддержка UFS support, а сама файловая система Ext2, входящая в ядро Linux, произошла от UFS.

Mac OS X — это самая последняя версия операционной системы Mac OS для компьютеров Macintosh. Разработанная компанией Apple Computer, эта операционная система имеет стабильность операционной среды Unix и традиционный популярный графический интерфейс Macintosh. Впервые Mac OS X была выпущена в 2001.

АТА, SCSI, RAID и SATA

Тип соединения (интерфейс) между жестким диском и системой (системная плата и центральный процессор компьютера) определяется одним из нескольких стандартов. EIDE (Enhanced Integrated Drive Electronics) является одним из самых популярных интерфейсов. Его также называют АТА (Advanced Technology Attachment).

Еще один распространенный стандарт SCSI (Small Computer System Interface) в настоящее время стал утрачивать популярность. Причина, по которой SCSI все реже используется в видеонаблюдении, заключается в том, что жесткие диски АТА при меньшей стоимости уже практически сравнялись по скорости и надежности с жесткими дисками SCSI.

Жесткие диски АТА доминируют в компьютерной индустрии, и то же самое можно сказать о жестких дисках АТА, которые используются в видеонаблюдении в цифровых видеорегистраторах.

Большинство современных компьютеров позволяют подключить до 4 жестких дисков с интерфейсом EIDE без какого-либо дополнительного аппаратного обеспечения, так как контроллер EIDE обычно уже встроен в системную плату.

Хотя SCSI-контроллеры тоже могут быть встроены в системную плату, это не так часто встречается (особенно в последнее время, когда скорость жестких дисков АТА стала сопоставима со SCSI). Поэтому во многих цифровых видеорегистраторах (на базе платформы Intel), может быть установлено до 4 внутренних жестких дисков (если, конечно, для них найдется достаточно места внутри корпуса).

Современные накопители EIDE обычно соответствуют спецификациям АТА/100 или АТА/133. Число 100 означает, что максимальная скорость интерфейса составляет 100 Мбайт/с, и то же самое показывает число 133 в спецификации АТА/133, для которой 133 Мбайт/с будет внешней скоростью передачи данных.

Следует отметить, что внутренняя скорость передачи данных будет примерно в два раза меньше.

Обычно диски SCSI, которые требуют отдельный контроллер и стоят недешево, устанавливают только в серверы или в компьютеры, хранящие очень большой объем информации. Интерфейс SCSI устроен таким образом, что к нему можно подключать более 4 жестких дисков (обычно поддерживается до 16 устройств, одно из которых это сам контроллер). Это еще одна причина, из-за которой диски SCSI используют, когда требуются большие объемы дискового пространства, хотя это получается дорого.

Есть несколько поколений стандарта SCSI. У последних поколений скорость передачи данных, разумеется, выше, чем у первых.

Сейчас распространены последние спецификации Ultra160 и Ultra 320, которые поддерживают очень высокие внешние скорости передачи данных (160 Мбайт/с и 320 Мбайт/с соответственно).

В последнее время в связи с ростом требований, предъявляемых к размеру дискового пространства и надежности хранения данных, в видеонаблюдении получили широкое распространение устройства, называемые RAID-массивами.

Аббревиатура RAID расшифровывается как избыточный массив недорогих (независимых) дисков (Redundant Arrays of Inexpensive (Independent) Disks), и уже само название очень хорошо описывает его концепцию. RAID объединяет в массив несколько небольших по размеру жестких дисков (обычно АТА) для повышения производительности или надежности. Если один из дисков выходит из строя, то данные не будут потеряны, и вышедший из строя диск обычно можно заменить в процессе работы. Для организации RAID-массива, как правило, требуется отдельный контроллер (как в случае с дисками SCSI), а сам массив представляется в операционной системе не как набор дисков, а как отдельный логический диск.

Имеется два важных соображения при выборе жестких дисков для RAID-массива: размер диска и скорость вращения. Современные контроллеры работают в основном с жесткими дисками UltraATA/100 или даже UltraATA/133, поэтому они будут достаточно быстры. Высокая скорость вращения дисков позволяет достичь высокой скорости передачи данных и снизить время доступа, но это всегда сопровождается повышением температуры, а также уровня вибрации и шума. В принципе для RAID-массива подойдут любые жесткие диски.

Рис. 9.65. Стандарт параллельной передачи данных ATA (EIDE)

Рис. 9.66. RAID-массив с избыточным резервированием, использующий жесткие диски АТА, с возможностью горячей замены

Сейчас для построения RAID-массивов используются 6 типов архитектуры, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки в функциональности и производительности. Кроме 6 типов архитектуры RAID с избыточностью (то есть повышенной надежностью), сейчас очень часто архитектуру массива дисков без функции избыточности называют RAID-0. Далее мы рассмотрим все 7 типов архитектуры RAID.