| 出版日期：2000-12-18 总期号：982 本年期号：94 |
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光盘网络共享设备一路走来
高宏、徐学雷 随着互联网的飞速发展，网络已成为人们获取信息的一种主要手段。网络虽然可以使人们跨越时间和空间的限制，随时随地获取信息，但是受网络安全性、可靠性及传输速度的影响，目前有价值的信息资源，特别是需要长期保存的重要信息资源，几乎全部采用CD-ROM或CD-R光盘进行存储、传输和交换，因此众多的图书馆、学校、医院、新闻机构、证券交易所、保险公司、银行等都提出了在网络上共享CD-ROM光盘资源的迫切要求。从90年代初期，光盘网络共享设备就已经在需求中诞生，那么经过十来年的风雨兼程，目前它们的发展如何呢？ 目前，在网络上实现CD-ROM光盘共享的设备有三种：光盘库、光盘塔和光盘镜像服务器。这三种设备分别是在光盘和硬盘产品的发展过程中，在不同历史阶段出现的典型产品。 ■CD-ROM光盘库（CD-ROM Jukebox） 90年代初期，CD-ROM已经获得了广泛应用。虽然CD-ROM光盘的价格并不算高（几十美元），但是CD-ROM驱动器的价格却相当昂贵，其售价超过1000美元。为了使更多人能够在网络上共享价格低廉的CD-ROM光盘，人们受酒吧中的唱片点歌机（Jukebox）启发，开发出了CD-ROM光盘库，这也就是光盘库通常被称为CD-ROM Jukebox的缘故。 CD-ROM光盘库是一种带有自动换盘机构（机械手）的光盘网络共享设备。CD-ROM光盘库一般由放置光盘的光盘架、自动换盘机构（机械手）和CD-ROM驱动器三部分组成（图1）。光盘库一般配置有1～12台CD-ROM驱动器，可容纳50～600片CD-ROM光盘。光盘库通过SCSI端口与网络服务器相联，光盘驱动器通过自身接口与主机交换数据。用户访问光盘库时，自动换盘机构首先将CD-ROM驱动器中的光盘取出并放置到盘架上的指定位置，然后再从盘架中取出所需的CD-ROM光盘并送入CD-ROM驱动器中。由于自动换盘机构的换盘时间通常在秒量级，因此光盘库的访问速度较低。 
图1 CD-ROM光盘库内部结构 一台600片的CD-ROM光盘库售价虽然高达20万元人民币，但是其单位容量成本（分摊到每片CD-ROM光盘上的设备成本）仅为333元/片，因此相对于1000美元一台的CD-ROM驱动器而言，光盘库是90年代初期性能价格比最高的光盘网络共享设备。 ■CD-ROM光盘塔（CD-ROM Tower） CD-ROM光盘库由于利用机械手进行取盘和放盘，使光盘库的访问速度和共享人数受到了极大的限制。为了提高访问光盘的速度，人们利用SCSI（Small Computer System Interface）适配卡可完成计算机与7台外设进行数据交换的特点，将7台SCSI接口的CD-ROM驱动器通过SCSI电缆串接起来（图2），使网络用户能以“在线”的速度直接访问预先放置在CD-ROM驱动器内的光盘。由于7台CD-ROM驱动器以层叠方式安装在塔式机箱内，所以这种使用若干个CD-ROM驱动器组成的光盘网络共享设备被称为光盘塔。 
图2 光盘塔连接图 90年代初期，由于SCSI接口的CD-ROM驱动器售价高达1000美元，因此利用CD-ROM光盘塔实现光盘网络共享的设想是极不现实的。随着CD-ROM驱动器的日益普及，CD-ROM驱动器的售价也大幅度下降。从1996年起，CD-ROM驱动器的价格已降到800元人民币以下，这才促使CD-ROM光盘塔逐步走入市场。 由于SCSI适配卡最多只能连接7台SCSI接口的设备，而目前SCSI接口的CD-ROM驱动器售价仍在800元以上，再加上塔式机箱的成本，一台CD-ROM光盘塔的单位容量成本接近1000元，因此CD-ROM光盘塔是目前性能价格比最低的光盘网络共享设备。 目前最新的SCSI适配卡支持Wide SCSI标准，最多可连接15台SCSI接口的设备。若要共享更多数量的CD-ROM光盘，可给网络文件服务器外挂多个光盘塔。 
图3 光盘镜像服务器 用户使用光盘库和光盘塔共享CD-ROM光盘时，都必须通过CD-ROM驱动器来访问光盘。由于CD-ROM驱动器的数据传输速率较低，而且其平均存取时间在110ms左右，因此CD-ROM驱动器的性能就成为制约光盘库和光盘塔访问速度的瓶颈。 ■光盘镜像服务器 光盘镜像服务器将硬盘高速缓存技术和瘦服务器技术相结合，它本身没有通用服务器那样复杂的操作系统和硬件连接，只完成光盘镜像服务器硬盘数据与客户机之间的数据传送，使客户机能以硬盘的访问速度来共享CD-ROM光盘上的信息资源，消除了CD-ROM驱动器瓶颈问题，极大地改善了光盘网络共享的性能。 光盘镜像服务器的外观与光盘塔相似，但它一般只有一台或几台CD-ROM驱动器（图3）。网络管理员既可通过光盘镜像服务器上的CD-ROM驱动器将光盘镜像到服务器硬盘中，也可利用网络服务器或客户机上的CD-ROM驱动器将光盘从远程镜像到光盘镜像服务器硬盘中。 光盘镜像服务器本身就是一台WWW服务器，客户机可通过WWW浏览器对光盘服务器直接进行远程访问和检索。光盘镜像服务器一般支持多种网络操作系统，如Windows NT、UNIX和NetWare等，具有很强的可访问性。光盘镜像服务器还具有很强的扩展性，用户可根据实际情况给光盘镜像服务器增加硬盘来扩充服务器容量。 
图4 光盘镜像服务器与网络的连接 光盘镜像服务器一般采用BNC和RJ-45标准网络接口，不需任何网络文件服务器就可直接上网，不需在网络服务器和客户端安装任何软件，用户仅须将网线接到网络Hub上（图4），插上电源，输入IP地址信息后便可开始使用。 目前所有网络系统遇到的一个共同问题是流量太高，从而影响数据访问时间。为解决这一问题，一般将通用服务器连接到网络的高速段或主干网上，但这会给主干网造成很大的压力。光盘镜像服务器可以直接连到网络中的任何地方，也可放置在对其访问频率最高的本地网段，因此可缩短用户的访问时间并提高网络吞吐量。 用户选择光盘镜像服务器时主要应从容量、速度和价格三方面考虑。 光盘镜像服务器的容量主要取决于内置的硬盘数量和大小。有些厂家的光盘镜像服务器在出厂时已经预置了一定容量的硬盘，像清华同方的CDM-2000P光盘镜像服务器就预置了28GB容量的硬盘，可镜像43张650MB的CD-ROM光盘。如果用户需要扩容，可将光盘镜像服务器上的可插拔硬盘盒抽出，自行安装硬盘进行扩容。 影响光盘镜像服务器网络传输速度和在线并发访问用户数量的主要因素有：光盘镜像服务器CPU速度、内存大小和网络适配器速度等。光盘镜像服务器CPU主要用于解释和处理网络服务的请求，并对各种I/O操作进行调度和控制。CPU速度越高，光盘镜像服务器的处理能力也越强。 光盘镜像服务器需要使用大量的内存作为光盘数据的缓冲区以提高其效率。光盘镜像服务器中的专用操作系统一般都设有通信缓冲区、磁盘目录映射和数据缓冲区，以尽量减少对硬盘的访问，将低速的磁盘访问变为高速的内存访问，从而提高了光盘镜像服务器对数据的读取速度。 网络适配器是完成网络数据传输必不可少的部件，通过它与客户机之间的接口进行数据交换。目前所有的光盘镜像服务器几乎都使用10/100Mbps自适应网络适配器。 光盘镜像服务器的价格主要应从单位容量成本（分摊到每张光盘上的设备成本）来考虑。由于在购买光盘镜像服务器时用户不可能一次将硬盘配置到最大容量，因此也可按无硬盘配置时的“裸”光盘镜像服务器价格来考虑。 光盘镜像服务器在容量和速度等性能指标方面均超过光盘库和光盘塔，但是其单位容量成本却大大低于光盘库和光盘塔。光盘镜像服务器给学校、图书馆、档案馆、设计院所、医院、公司和政府机关等用户提供了一种性价比很高的光盘网络共享解决方案，光盘镜像服务器目前已开始取代光盘库和光盘塔，而成为光盘网络共享的主流产品。 |
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