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前言 數字內容的爆炸式增長大大推動了數字家庭對于以磁盤為基礎的存儲需求。個人錄像機(PVR)或者個人計算機(PC)隨機內置的單個驅動器已經不能滿足消費者的要求。因此，這就刺激了附加存儲器市場的巨大增長：外部驅動器市場從2004年到2005年增長超過149%，而且預計在2005年到2010年之間增長超過263%1。 容量擴展通過消費者增加存儲的簡單化與維護管理單塊驅動器的輕松化，解決了外部硬盤盒所面臨的挑戰，其中，增加存儲不需要打開它們的個人計算機或者個人錄像機機殼。 數字家庭需要更大的存儲容量 由平均消費所創建并存儲的數字內容總量正在迅速增長。過去放在鞋柜中的照片現在則是存儲于計算機當中。家庭錄像、電視節目、電影與音樂，所有這些內容都是以數字形式存儲，而且它們大多數都被放在數字家庭的某塊硬盤上。它們的數量也比以前多。近期流行的推動理念就是：“為什么要刪掉它？” 為什么要在存儲幾乎是空白的時候刪掉一張圖片呢？當您可以進行整季錄像（season pass）并在閑暇時間欣賞整個季度的節目變得如此簡單時，您為什么要刪掉一個演出節目呢？ 數字文件的規模也在變大。從數碼相機百萬級像素的快速升級，到當今將標準清晰度電視轉換為高清晰度電視（HDTV），數字媒體的質量正在提高，因此存儲這些內容的文件規模也隨之增大。目前，標準清晰度電視節目存儲率大約是2.3 GB/小時，而高清晰度電視存儲率則是平均8.6 GB/小時左右。那就意味著，帶有一塊250GB硬盤驅動器的一臺數字錄像機(DVR)能夠存儲大約110小時的標準清晰度節目，而它卻只能存儲30小時左右的高清晰度節目。2 看到這種數字化存儲數據的數量、多樣性以及規模提升趨勢，您就很容易相信傳播集團(TDG)的最新報告：數字家庭的DNA：數字家庭中的存儲發展趨勢，這篇報告指出，在一個“‘裝備精良’的數字家庭”當中，每個家庭的個人內容或者家庭參考數據的數量將從2005年的322 GB左右增加到2010年的1，933 GB左右3。 管理資產 – 那個文件在哪兒? 外部存儲硬盤盒是擴展數字存儲日益流行的一種有效方式；不過，管理跨多個磁盤的（可能兼有內部磁盤與外部磁盤的）存儲可能是非常困難的。因為每個驅動器都是以一個單獨的‘分區卷’或者驅動器字母(C：、D：、E：等)形式出現并被管理的，當用戶為其計算機或者個人錄像機添加驅動器時，系統的復雜性也在增加。在為一個已經存滿數據的系統添加新的驅動器時，用戶必須在新驅動器上重新建立一個類似的文件結構。不過，這樣做將會創建一個分段于兩個磁盤中的文件結構，需要用戶強制記住哪個驅動器存放了哪個文件。這常常會導致用戶創建并維護一個完全相同的文件夾，比如一個‘我的音樂’或者‘我的圖片’新文件夾等，以便在原始磁盤存滿之后存儲新內容。這種額外附加的復雜性很快帶來了新問題，比如，“媽媽的生日照片是在驅動器C：中還是在E：中呢?” 當然，用戶也可以有其他選擇：每次使用新驅動器時，他們將花費幾個小時重新清理并移植他們的數據。不過，即便是假設用戶在發現并轉移數據時心情非常愉悅，但是，忘記傳輸某些關鍵數據位的后果仍將是非常嚴重的。此外，具有默認保存位置的應用將需要重新調整配置以便保存到新驅動器上的新位置上。更為糟糕的是，某些軟件可能會不允許將內容放在多個位置上。它們可能希望將所有內容放入指定的單一文件夾，避免使用第二個驅動器字母。因此，當用戶能夠通過添加一個驅動器獲得更大的存儲容量時，管理跨多個驅動器的數據將是非常困難的。 另外一個問題就是，大多數消費產品的擴展能力，比如說個人錄像機，如果有的話，也是非常有限的。即便是那些確實“懂得”兩個或者更多的驅動器概念的個人錄像機，通常也只提供單個額外的驅動器連接，它只允許您附連一個單獨的額外驅動器。在那個驅動器用完之后，就沒有更多的擴展選擇了。這只是一個權宜之計，而不是一種解決方案。 一個全面的解決方案將允許用戶隨著時間的推移非常方便地增加存儲，從而解除個人錄像機后面的擴展端口數的限制，而且還不需要他們花費時間來管理文件系統。 什么是容量擴展? 容量擴展使用存儲處理器，將硬盤驅動器連接在一起，并允許它們以單個驅動器的方式運行。容量擴展在概念上非常簡單，它對于改變存儲在數字家庭中的管理方式具有強大的內在影響。不過，在想象容量擴展的好處之前，理解它的技術基礎將大有裨益。 容量擴展利用以前僅在企業層面應用的若干技術，并將它們應用于數字家庭當中，其目的就在于：對于消費者來說，向現有設備添加基于磁盤的存儲的復雜工作將變得簡單易行。其中需要用到的技術包括虛擬化、串連、層疊、在線擴展與eSATA等。 虛擬化 容量擴展允許用戶為他們現有的數字存儲器增加空間，同時保持維護管理單個驅動器的方便性。為了實現這個目標，容量擴展借用了來自企業存儲空間的一個叫做“虛擬化”的概念。實際上，虛擬化意味著在一個系統中不考慮其物理配置來存儲所有內容，而且它們是以單個分區卷的形式出現并進行管理。在企業級這個層次上，這在過去就意味著采用多個服務器—僅用來存儲數據的專用計算機—并通過單個虛擬接口訪問并控制它們。 對于消費者來說，通過使用一個存儲處理器使得容量擴展以一個類似的方式工作，該處理器是位于物理存儲設備與操作系統之間的一個芯片。這種存儲處理器遠勝于一個簡單的驅動器控制器；它接管了與它連接的所有存儲設備，而且讓它們對于操作系統來說看起來像是單個驅動器，這種處理叫做 ‘存儲虛擬化’。 由于存儲是虛擬化的，所以它的管理非常簡單。通過一個存儲處理器連接的存儲器物理配置，將不再作為所有的硬盤驅動器來考慮。無論其規格或者其連接方法如何，現在對于操作系統來說，都是作為單個邏輯分區出現。用戶不再需要擔心它們的數據位于哪一個硬盤驅動器之上，而且用戶還能夠維護單個邏輯文件系統。 串連、層疊與在線擴展 誠然，存儲虛擬化在使得存儲對消費者易用方面已經有了很大進展，但是光靠它自己仍然是不夠的。容量擴展包括牽涉到存儲增長問題的其他功能。其中一個重要的考慮就是驅動器如何相互作用。‘串連’ 描述了一個驅動器相互緊挨“堆疊”在一起的模型，只有在上一個驅動器物理盤存滿后才使用下一個。這種方式的優點就是，用戶可以利用不同規格的驅動器的全部容量。 ‘層疊’是將硬盤驅動器以“菊花鏈”方式聚集起來，并將其虛擬化作為單個硬盤驅動器出現。這就意味著驅動器不需要為了虛擬化全部連接到同一個芯片上。此時，存儲處理器芯片擔當‘節點’，它能夠連接到其他存儲處理器和硬盤驅動器上。在這個模型中，eSATA成為了將存儲處理器連接在一起的‘粘合劑’。 ‘在線擴展’ 僅僅意味著，新的驅動器能夠被添加到一個現有的驅動器組當中而不會丟失已經存在于分區卷之中的任何數據。這就把用戶從不得不在每次添加一個驅動器時重新格式化存儲器中解放出來，而且，非常重要的是，它能夠讓存儲器與時俱進地擴展。 eSATA 最新一代的eSATA Gen2m速度最高可以達到300MB/秒。目前的硬盤驅動器速度大約徘徊在60 MB/秒左右，單根eSATA電纜能夠傳輸來自至多五個全速工作驅動器的數據。相反，與其連接的最快的外部連接1394b(也稱為FireWire B)的速度僅為80 MB/秒，這就意味著即便是只連接兩個驅動器，由于電纜速度的限制，使用FireWire的性能也將下降40%。USB 2.0對速度的限制更大，其速度僅為eSATA的1/6左右。 eSATA的高帶寬能力使容量擴展變得切實可行。使用USB或者1394b，整體性能將會大大地受到緩慢的物理層位速率與協議轉換的限制，以此同時，當驅動器被添加到菊鏈時，反應時間將迅速增長。相反，使用eSATA，本地存儲協議不需要協議轉換就可以有效地傳輸數據，而且eSATA的3 Gb/s原始位速率可以支持數據同時向/從多個驅動器傳輸。 容量擴展的好處 帶有容量擴展的智能存儲處理器使得可以隨時間逐步增長的基于磁盤的易用存儲成為現實。容量擴展允許用戶將其所有的驅動器視為單個虛擬分區卷，從而簡化了文件管理并降低了主機軟件的復雜性。這個模型通過在一個菊鏈中進行eSATA層疊并支持多個磁盤，從而使得用戶避免個人錄像機的單個擴展驅動器的限制。 隨著時間的推移，構建數萬億字節存儲容量還要比您一次購買全部存儲便宜一些。硬盤驅動器價格持續下降的趨勢，意味著今后指定容量的驅動器將會比今天的成本更低，因此延期購買任何單個驅動器都會幫助您節省費用。 下表所示為購買存儲器隨著時間的推移在經濟方面的好處，該表給出了外部存儲硬盤驅動器價格逐年下降的百分比4。舉例來說，在2003年，如果基于硬盤驅動器的外部存儲器每GB的平均價格為1美元，那么，一萬億字節的存儲容量將需要花費1000美元。與此相反，如果用戶從2003年到2006年每年購買250 GB(隨著其存儲需求增長)，那么，到現在他也將會擁有一萬億字節的存儲容量，而他將只需要花費大約689美元，比一次全部買齊節省了30%多。 容量擴展所涉及的所有技術全部在存儲處理器當中直接實施，從而這種功能可以在任何平臺上使用，包括個人錄像機、高清晰數字錄像機/數字電視、個人網絡接入服務器以及臺式機附加存儲驅動器等。 結束語 容量擴展為用戶提供了一種隨時間逐步按照自己的意愿將存儲添加到它們現有設備的簡單方式，同時使得用戶每GB的成本最小化。它以一個芯片為基礎， 該芯片可以利用eSATA速度并使用存儲虛擬化將連接驅動器作為單個分區卷來進行管理。這些芯片也可以層疊在一起，它允許一次性或者逐步將驅動器堆在一起。容量擴展為用戶提供了一個新級別簡單性與靈活性，使得用戶在需要時無論何時何地都可以迅速而直觀地添加硬盤驅動存儲器。 |
