PC北橋端高速采集存儲系統(tǒng)研究

　　RAID 0又稱為Stripe或Striping，它代表了所有RAID級別中最高的存儲性能。RAID 0提高存儲性能的原理是把連續(xù)的數(shù)據(jù)分散到多個磁盤上存取，這樣，系統(tǒng)有數(shù)據(jù)請求就可以被多個磁盤并行的執(zhí)行，每個磁盤執(zhí)行屬于它自己的那部分?jǐn)?shù)據(jù)請求。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)在實際的采集存儲過程中，連續(xù)存儲的速度在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)計要求。因為存儲的速度仍明顯高于采集卡DMA傳輸?shù)乃俣?，而且可以通過擴展RAID卡上的硬盤數(shù)進一步增加磁盤陣列存儲速度。表2的實驗數(shù)據(jù)使用四個Western Digest WD3200AAJS硬盤，因為使用同樣大小或者規(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，其存儲的各項指標(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，來匹配前端采集卡的帶寬，所以整個系統(tǒng)只需更換一個更高速的PCI-E采集卡就可以實現(xiàn)更高存儲速度的高速采集存儲系統(tǒng)。

　　圖6 高速采集存儲系統(tǒng)照片

　　結(jié)論

　　設(shè)計一個基于PC主機北橋的長時間不間斷高速采集和存儲的系統(tǒng)。利用PC北橋PCI-E擴展技術(shù)，將采集卡和存儲都連接到計算機北橋，此法可以用于后續(xù)通道進一步擴大的應(yīng)用中。本文最后介紹了利用PC主機、PCI-E接口芯片PEX8311、Switch芯片PEX8616和RAID磁盤陣列卡，構(gòu)建一個PCI-E架構(gòu)的實時海量存儲系統(tǒng)的案例。數(shù)據(jù)通過PC機的北橋芯片，實現(xiàn)采集卡到磁盤陣列存儲卡的數(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)將整個系統(tǒng)都集中在主機北橋的優(yōu)勢，但是它將會在更進一步的設(shè)計和研究中體現(xiàn)出來。