CN108172243B - 一种近线存储方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种近线存储方法，包括：数据管理服务器接收对近线磁盘阵列库进行读/写操作的请求；近线磁盘阵列库包括呈M行N列排列的多个磁盘阵列模组，近线磁盘阵列库的至少一个侧面设有沿行或列方向设置的接触区，接触区内设置有与M×N个磁盘阵列模组一一对应导通的接触点；M和N均为大于等于2的整数；数据管理服务器根据请求查询目标磁盘阵列模组的位置信息并发送给控制器；控制器根据位置信息控制机械手与目标磁盘阵列模组导通；数据管理服务器通过机械手对目标磁盘阵列模组进行读/写操作。本发明通过一维运动的机械手对所有磁盘阵列模组进行管理，节省人力，工作效率高，设备的稳定性明显增加。

Description

一种近线存储方法

技术领域

本发明涉及存储系统技术领域，具体涉及一种近线存储方法。

背景技术

数字化进程中产生了大量的数据存储需求，其中相当大一部分源于传感器，特别是图像传感器。视频监控是图像传感器的典型应用，其工作流程可以分为两部分，一是连续无间断地顺序记录视频数据流；二是对已记录的视频进行调取。由于调取的操作是随机的，是由外部突发事件触发的，因此，视频监控的数据存取过程具有“顺序写、随机读”的特性。其中顺序写是不间断的连续的过程，随机读是不经常发生的，是随机调取所记录的时间序列的一个时间窗口中数据的操作。类似这种工作规律的应用很普遍，几乎所有的传感器数据记录都有类似特性。与之类似的一个应用是数据备份，备份的过程也是顺序写，恢复的过程是顺序读，或有选择性部分顺序读。以上我们统称这些应用为视频监控类应用。

视频监控类应用所产生的数据需要大量的存储空间来支持，当前最普通的技术解决方案是采用各种磁盘阵列。磁盘阵列是“随机写、随机读”的最优组织形式，阵列中每块驱动器都处于工作待命状态，数据随时可以写入磁盘阵列中的任意位置，也可以从磁盘阵列空间的任意位置调取数据。现有技术中磁盘阵列存储系统通常由磁盘驱动器和外围控制系统构成。为了防止在单个磁盘驱动器出现坏损时其上的数据丢失，外围控制系统会根据技术要求采用各种冗余技术，如RAID5、RAID6以及云存储系统中的纠删码(Erasure Coding)等。随着磁盘驱动器数量的增加，外围控制系统的复杂度和连接线的数量也迅速增加。外围控制系统的核心是服务器，服务器通过总线对外连接磁盘驱动器，在达到服务器可连接外部接口数量的上限时，还可以通过扩展器来增加一些接口，尽管如此，每台服务器能够连接的磁盘驱动器数量仍然是有限的。当需要管理更多数量的磁盘驱动器时，就需要使用多台服务器，为了协调管理这些服务器，也需要更加复杂的软件。

随着高清摄像头等的应用普及，典型的监控存储需求往往是数百TB到数PB。对于这样大的存储需求，解决方案中通常要包括多台服务器和复杂的软件，使得大型监控数据存储的单位存储成本难以进一步降低，视频监控的总体运营成本也将维持在较高的水平上。

近线存储是数据存储的三种存储方式之一，近线存储相对在线存储成本较低、相对离线存储便利性好，且访问速度介于在线存储与离线存储之间。发明名称为近线磁盘库，专利申请号为201310220277.0的专利公开了如下技术方案：一种近线磁盘库，包含机柜、设置在机柜内的服务器、机械手和若干磁盘仓抽屉，每个磁盘仓抽屉包含多个磁盘仓，每个磁盘仓具有容置槽、设置在容置槽内的磁盘、与磁盘导通的磁盘接触点以及机械手接触点，磁盘仓抽屉排列在机械手的一侧或两侧，机械手通过水平运动及垂直运动来使机械手的探头部件与磁盘仓的机械手接触点接触，实现磁盘与服务器的连接。磁盘接触点包含信号接触点和电源接触点，机械手接触点也包括与磁盘的信号接触点、磁盘的电源接触点相对应的机械手的信号接触点和机械手的电源接触点，当机械手的探头部件与磁盘仓的机械手接触点接触时，实现电源导通和信号连接。

但是，上述发明的应用侧重点是管理大量离线磁盘，也就是说，上述发明通常是将已经写满但不经常用的磁盘驱动器通过机电自动化方式来实现近线管理，不适用于具有“顺序写，随机读”特性的视频监控类应用。

为达到进一步降低成本、提高可靠性、降低耗电量和改进系统可维护性的效果，有必要对现有技术加以改进，提供一种适用于视频监控类应用的近线存储方法。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种近线存储方法，包括：

数据管理服务器接收对近线磁盘阵列库进行读/写操作的请求；所述近线磁盘阵列库包括呈M行N列排列的多个磁盘阵列模组，所述近线磁盘阵列库的至少一个侧面设有沿行方向或列方向设置的接触区，所述接触区内设置有与M×N个所述磁盘阵列模组一一对应导通的接触点；M和N均为大于等于2的整数；

所述数据管理服务器根据所述请求查询目标磁盘阵列模组的位置信息，并将所述位置信息发送给控制器；

所述控制器根据所述位置信息控制机械手与所述目标磁盘阵列模组导通；

所述数据管理服务器通过所述机械手对所述目标磁盘阵列模组进行所述读/写操作。

进一步地，所述接触区的数量为多行或多列。

进一步地，所述位置信息包括所述目标磁盘阵列模组的位置和目标接触点的位置，所述目标接触点与所述目标磁盘阵列模组导通。

进一步地，所述目标接触点的数量为一个或多个，多个所述目标接触点设置在不同的所述接触区内。

进一步地，所述控制器根据所述位置信息控制机械手与所述目标磁盘阵列模组导通，包括：

所述控制器获取所述机械手的起始位置；

所述控制器将所述位置信息作为所述机械手的终点位置；

所述控制器根据所述起始位置和所述终点位置向第一驱动装置发送第一驱动信号；

所述第一驱动装置接收所述第一驱动信号，并驱动所述机械手沿所述接触区从所述起始位置运动至所述终点位置；

所述控制器向第二驱动装置发送第二驱动信号；

所述第二驱动装置接收所述第二驱动信号，驱动探头接近所述目标接触点直至所述探头与所述目标接触点导通；所述探头设置在所述机械手上。

进一步地，所述数据管理服务器通过所述机械手对所述目标磁盘阵列模组进行所述读/写操作之前，还包括：

所述数据管理服务器将多个与所述数据管理服务器导通的所述磁盘阵列模组组成一个或多个虚拟的存储空间。

进一步地，所述数据管理服务器通过所述机械手对所述目标磁盘阵列模组进行所述读/写操作之后，还包括：

所述控制器控制所述探头与所述目标接触点分离。

进一步地，所述控制器控制所述探头与所述目标接触点分离，包括：

所述控制器向所述第二驱动装置发送第三驱动信号；

所述第二驱动装置接收所述第三驱动信号，并驱动所述探头远离所述目标接触点，直至所述探头与所述目标接触点分离。

进一步地，所述控制器控制所述探头与所述目标接触点分离之后，还包括：

所述控制器控制所述机械手返回所述起始位置。

进一步地，所述控制器控制所述机械手返回所述起始位置，包括：

所述控制器根据所述起始位置和所述终点位置向所述第一驱动装置发送第四驱动信号；

所述第一驱动装置接收所述第四驱动信号，并驱动所述机械手沿所述接触区从所述终点位置运动至所述起始位置。

实施本发明具有以下有益效果：

1、本发明中磁盘阵列模组与数据管理服务器的导通大部分采用机械操作，节省人力，工作效率高。

2、本发明的机械手仅能够沿接触区做一维运动，机械手运动的复杂度大大降低，设备的稳定性明显增加。

3、本发明能够在不停机的情况下对磁盘同时进行读写操作，数据获取便捷。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例1提供的一种近线存储方法的流程图；

图2是本发明实施例1提供的控制器控制机械手与目标磁盘阵列模组导通的流程图；

图3是本发明实施例2提供的一种近线存储方法的流程图；

图4是本发明实施例2提供的一种控制器控制所述探头与所述目标接触点分离的流程图；

图5是本发明实施例2提供的另一种控制器控制所述探头与所述目标接触点分离的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

图1是本发明实施例1提供的一种近线存储方法的流程图，如图1所示，本实施例提供的一种近线存储方法，具体包括如下步骤：

S101：数据管理服务器接收对近线磁盘阵列库进行读/写操作的请求；

具体地，所述近线磁盘阵列库包括呈M行N列排列的多个磁盘阵列模组，所述近线磁盘阵列库的至少一个侧面设有沿行方向或列方向设置的接触区，所述接触区内设置有与M×N个所述磁盘阵列模组一一对应导通的接触点；M和N均为大于等于2的整数；

在本实施例的一种可选的实施方式中，所述近线磁盘阵列库的一个侧面设有接触区，所述接触区沿行方向设置；在本实施例的一种可选的实施方式中，所述近线磁盘阵列库的一个侧面设有接触区，所述接触区沿列方向设置；在本实施例的一种可选的实施方式中，所述近线磁盘阵列库的两个相对的侧面均设有接触区，所述接触区均沿列方向设置；在本实施例的一种可选的实施方式中，所述近线磁盘阵列库的两个相对的侧面均设有接触区，所述接触区均沿行方向设置；在本实施例的一种优选的实施方式中，所述近线磁盘阵列库的两个相对的侧面均设有接触区，其中一个侧面的所述接触区均沿行方向设置；另一个侧面的所述接触区均沿列方向设置。

具体地，所述接触区的数量为多行或多列。所述近线磁盘阵列库的两个侧面的接触区数量相同或不同。优选地，第一接触区与第二接触区的数量相同。通过在磁盘阵列模组的前端和后端均设置多个接触区，当机械手与一个接触区内与目标磁盘阵列模组导通的接触点接触失败后，可通过其他机械手与其他接触区内与目标磁盘阵列模组导通的接触点接触。

具体的，所述机械手具有读和/或写的功能。在本实施例的一种实施方式中，机械手兼具读写功能；在本实施例的另一种实施方式中，靠近所述近线磁盘阵列库一侧的机械手具有读盘功能，靠近所述近线磁盘阵列库另一侧的机械手具有写盘功能。通过将磁盘读写操作分别设置在全部独立驱动器集合的两侧，能够实现读写分离、互不干扰，并能够在发生故障时，对数据进行备份，提高了近线磁盘阵列库的可靠性。

S102：所述数据管理服务器根据所述请求查询目标磁盘阵列模组的位置信息，并将所述位置信息发送给控制器；

具体地，所述位置信息包括所述目标磁盘阵列模组的位置和目标接触点的位置，所述目标接触点与所述目标磁盘阵列模组导通。

具体地，所述目标接触点的数量为一个或多个，多个所述目标接触点设置在不同的所述接触区内。

S103：所述控制器根据所述位置信息控制机械手与所述目标磁盘阵列模组导通；

图2是本发明实施例1提供的控制器控制机械手与目标磁盘阵列模组导通的流程图，如图2所示，S103包括如下子步骤：

S1031：所述控制器获取所述机械手的起始位置；

S1032：所述控制器将所述位置信息作为所述机械手的终点位置；

S1033：所述控制器根据所述起始位置和所述终点位置向第一驱动装置发送第一驱动信号；

S1034：所述第一驱动装置接收所述第一驱动信号，并驱动所述机械手沿所述接触区从所述起始位置运动至所述终点位置；

具体地，所述第一驱动装置的数量为一个或多个。

S1035：所述控制器向第二驱动装置发送第二驱动信号；

优选地，第二驱动装置包括驱动电机、偏心连接件、偏心摆杆和滑块，驱动电机的电机轴枢接于偏心连接件，偏心连接件带动偏心摆杆在第一限位槽内往复运动，第一限位槽设置在滑块上，滑块在偏心摆杆的带动下在第二限位槽内往复运动，进而带动探头沿靠近或远离接触区的方向往复运动。为提高对探头运动精确度的控制，第二限位槽的两端均设有用于感应滑块运动的限位传感器。需要指出的是，上述方案不应作为对第二驱动装置的限制，第二驱动装置还可以具有其他实现形式。

S1036：所述第二驱动装置接收所述第二驱动信号，驱动探头接近所述目标接触点直至所述探头与所述目标接触点导通；所述探头设置在所述机械手上。

具体地，所述第二驱动装置的数量为一个或多个，所述探头的数量为一个或多个。

S104：所述数据管理服务器通过所述机械手对所述目标磁盘阵列模组进行所述读/写操作。

本实施例具有以下有益效果：

1、本实施例中磁盘阵列模组与数据管理服务器的导通大部分采用机械操作，节省人力，工作效率高。

2、本实施例的机械手仅能够沿接触区做一维运动，机械手运动的复杂度大大降低，设备的稳定性明显增加。

3、本实施例能够在不停机的情况下对磁盘同时进行读写操作，数据获取便捷。

实施例2

图3是本发明实施例2提供的一种近线存储方法的流程图，如图3所示，本实施例提供了一种近线存储方法，具体包括如下步骤：

S201：数据管理服务器接收对近线磁盘阵列库进行读/写操作的请求；

S202：所述数据管理服务器根据所述请求查询目标磁盘阵列模组的位置信息，并将所述位置信息发送给控制器；

具体地，所述位置信息包括所述目标磁盘阵列模组的位置和目标接触点的位置，所述目标接触点与所述目标磁盘阵列模组导通。

具体地，所述目标接触点的数量为一个或多个，多个所述目标接触点设置在不同的所述接触区内。

S203：所述控制器根据所述位置信息控制机械手与所述目标磁盘阵列模组导通；

S204：所述数据管理服务器将多个与所述数据管理服务器导通的所述磁盘阵列模组组成一个或多个虚拟的存储空间；所述数据管理服务器对所述存储空间进行管理、分配和回收；

具体地，所述对所述存储空间进行管理包括判断空闲存储空间是否足够容纳新的待存储文件。

S205：所述数据管理服务器通过所述机械手对所述目标磁盘阵列模组进行所述读/写操作；

S206：所述控制器控制所述探头与所述目标接触点分离。

图4是本发明实施例2提供的一种控制器控制所述探头与所述目标接触点分离的流程图，如图4所示，在本实施例的一种可选的实施方式中，S206包括如下子步骤：

S2061：所述控制器向所述第二驱动装置发送第三驱动信号；

S2062：所述第二驱动装置接收所述第三驱动信号，并驱动所述探头远离所述目标接触点，直至所述探头与所述目标接触点分离。

图5是本发明实施例2提供的另一种控制器控制所述探头与所述目标接触点分离的流程图，如图5所示，在本实施例的一种可选的实施方式中，S206包括如下子步骤：

S2061：所述控制器向所述第二驱动装置发送第三驱动信号；

S2062：所述第二驱动装置接收所述第三驱动信号，并驱动所述探头远离所述目标接触点，直至所述探头与所述目标接触点分离；

S2063：所述控制器控制所述机械手返回所述起始位置。

具体地，所述控制器控制所述机械手返回所述起始位置，包括：

所述控制器根据所述起始位置和所述终点位置向所述第一驱动装置发送第四驱动信号；

所述第一驱动装置接收所述第四驱动信号，并驱动所述机械手沿所述接触区从所述终点位置运动至所述起始位置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。

Claims (8)

1.一种近线存储方法，其特征在于，包括：

数据管理服务器接收对近线磁盘阵列库进行读/写操作的请求；所述近线磁盘阵列库包括呈M行N列排列的多个磁盘阵列模组，所述近线磁盘阵列库的至少一个侧面设有多个沿行方向或列方向设置的接触区，每个所述接触区内设置有与M×N个所述磁盘阵列模组一一对应导通的接触点；M和N均为大于等于2的整数；

所述数据管理服务器根据所述请求查询目标磁盘阵列模组的位置信息，并将所述位置信息发送给控制器；所述位置信息包括多个目标接触点的位置，多个所述目标接触点设置在不同的所述接触区内，所述目标接触点与所述目标磁盘阵列模组导通；

所述控制器根据所述位置信息控制机械手与所述目标磁盘阵列模组导通；当机械手与一个接触区内与目标磁盘阵列模组导通的接触点接触失败后，可通过其他机械手与其他接触区内与目标磁盘阵列模组导通的接触点接触；所述机械手具有读盘和/或写盘的功能；

所述数据管理服务器通过所述机械手对所述目标磁盘阵列模组进行所述读/写操作。

2.根据权利要求1所述的近线存储方法，其特征在于，所述位置信息还包括所述目标磁盘阵列模组的位置。

3.根据权利要求1所述的近线存储方法，其特征在于，所述控制器根据所述位置信息控制机械手与所述目标磁盘阵列模组导通，包括：

所述控制器获取所述机械手的起始位置；

所述控制器将所述位置信息作为所述机械手的终点位置；

所述控制器根据所述起始位置和所述终点位置向第一驱动装置发送第一驱动信号；

所述第一驱动装置接收所述第一驱动信号，并驱动所述机械手沿所述接触区从所述起始位置运动至所述终点位置；

所述控制器向第二驱动装置发送第二驱动信号；

所述第二驱动装置接收所述第二驱动信号，驱动探头接近所述目标接触点直至所述探头与所述目标接触点导通；所述探头设置在所述机械手上。

4.根据权利要求1所述的近线存储方法，其特征在于，所述数据管理服务器通过所述机械手对所述目标磁盘阵列模组进行所述读/写操作之前，还包括：

所述数据管理服务器将多个与所述数据管理服务器导通的所述磁盘阵列模组组成一个或多个虚拟的存储空间。

5.根据权利要求3所述的近线存储方法，其特征在于，所述数据管理服务器通过所述机械手对所述目标磁盘阵列模组进行所述读/写操作之后，还包括：

所述控制器控制所述探头与所述目标接触点分离。

6.根据权利要求5所述的近线存储方法，其特征在于，所述控制器控制所述探头与所述目标接触点分离，包括：

所述控制器向所述第二驱动装置发送第三驱动信号；

所述第二驱动装置接收所述第三驱动信号，并驱动所述探头远离所述目标接触点，直至所述探头与所述目标接触点分离。

7.根据权利要求5所述的近线存储方法，其特征在于，所述控制器控制所述探头与所述目标接触点分离之后，还包括：

所述控制器控制所述机械手返回所述起始位置。

8.根据权利要求7所述的近线存储方法，其特征在于，所述控制器控制所述机械手返回所述起始位置，包括：

所述控制器根据所述起始位置和所述终点位置向所述第一驱动装置发送第四驱动信号；

所述第一驱动装置接收所述第四驱动信号，并驱动所述机械手沿所述接触区从所述终点位置运动至所述起始位置。