基于PC主機(jī)北橋的長(zhǎng)時(shí)間不間斷高速采集和存儲(chǔ)的系

　　RAID 0又稱為Stripe或Striping，它代表了所有RAID級(jí)別中最高的存儲(chǔ)性能。RAID 0提高存儲(chǔ)性能的原理是把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個(gè)磁盤上存取，這樣，系統(tǒng)有數(shù)據(jù)請(qǐng)求就可以被多個(gè)磁盤并行的執(zhí)行，每個(gè)磁盤執(zhí)行屬于它自己的那部分?jǐn)?shù)據(jù)請(qǐng)求。這種數(shù)據(jù)上的并行操作可以充分利用總線的帶寬，顯著提高磁盤整體存取性能。

　　表2 RAID0方式下讀寫陣列速度比較(MB/s)

　　該系統(tǒng)在實(shí)際的采集存儲(chǔ)過(guò)程中，連續(xù)存儲(chǔ)的速度在135MB/s，因此用兩塊或者三塊磁盤組成的RAID 0陣列就能完全滿足設(shè)計(jì)要求。因?yàn)榇鎯?chǔ)的速度仍明顯高于采集卡DMA傳輸?shù)乃俣?，而且可以通過(guò)擴(kuò)展RAID卡上的硬盤數(shù)進(jìn)一步增加磁盤陣列存儲(chǔ)速度。表2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使用四個(gè)Western Digest WD3200AAJS硬盤，因?yàn)槭褂猛瑯哟笮』蛘咭?guī)格的硬盤能夠更好的使用所用的磁盤空間。由表中的數(shù)據(jù)可以看出，隨著磁盤數(shù)目的增加，其存儲(chǔ)的各項(xiàng)指標(biāo)均有明顯的提高，該磁盤陣列卡Rocket RAID 2680最多可提供8塊SATA硬盤，隨著采集卡采集傳輸?shù)乃俣鹊奶嵘?，可以用更多的磁盤組建磁盤陣列，來(lái)匹配前端采集卡的帶寬，所以整個(gè)系統(tǒng)只需更換一個(gè)更高速的PCI-E采集卡就可以實(shí)現(xiàn)更高存儲(chǔ)速度的高速采集存儲(chǔ)系統(tǒng)。

　　圖6 高速采集存儲(chǔ)系統(tǒng)照片

　　結(jié)論

　　設(shè)計(jì)一個(gè)基于PC主機(jī)北橋的長(zhǎng)時(shí)間不間斷高速采集和存儲(chǔ)的系統(tǒng)。利用PC北橋PCI-E擴(kuò)展技術(shù)，將采集卡和存儲(chǔ)都連接到計(jì)算機(jī)北橋，此法可以用于后續(xù)通道進(jìn)一步擴(kuò)大的應(yīng)用中。本文最后介紹了利用PC主機(jī)、PCI-E接口芯片PEX8311、Switch芯片PEX8616和RAID磁盤陣列卡，構(gòu)建一個(gè)PCI-E架構(gòu)的實(shí)時(shí)海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的案例。數(shù)據(jù)通過(guò)PC機(jī)的北橋芯片，實(shí)現(xiàn)采集卡到磁盤陣列存儲(chǔ)卡的數(shù)據(jù)高速傳輸。雖然在采集卡采用PCI-E X1的情況下并不能完全體現(xiàn)將整個(gè)系統(tǒng)都集中在主機(jī)北橋的優(yōu)勢(shì)，但是它將會(huì)在更進(jìn)一步的設(shè)計(jì)和研究中體現(xiàn)出來(lái)。