光盘库

一种带有自动换盘机构（机械手）的光盘网络共享设备

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。光盘库一般由放置光盘的光盘架、自动换盘机构（机械手）和驱动器三部分组成。近年来，由于单张光盘的存储容量大大增加，光盘库相较于常见的存储设备如磁盘阵例、磁带库等价格性能优势越来越显露出来。光盘库作为一种存储设备已开始渐渐被运用于各个领域，如银行的票据影像存储、保险机构的资料存储，以及其他所有的大容量近线资料存储的场合。

简介

自在CD光盘上记录计算机数据的CD-ROM标准诞生以来，CD-ROM光盘便以其容量大、成本低、资料格式标准化、易于保存、安全可靠、使用便利且易于携带等传统记录媒体无可比拟的优点，成为当今信息社会里不可缺少的一种信息载体介质。

优点

CD-ROM非常适合于大容量数据信息的存储，尤其适合于各种多媒体信息的存储。目前，在计算机软件、电子图书、影视节目、教育材料及各种数据库的出版发行中，都将CD-ROM作为首选的存储介质。随着各个机构的CD-ROM光盘数量的飞速增长，如何安全、便利、有效地管理、使用这些数目巨大的光盘，尤其是如何利用计算机网络高效、安全地共享便成了每个拥有大量数据光盘单位、机构的当务之急。

分类

光盘共享技术及设备目前，通过网络实现CD-ROM光盘共享的设备共有三种：光盘塔、光盘库和光盘镜服务器。这三种设备是不同时期出现的典型光盘共享设备。

光盘塔（CD-ROM Tower）

光盘塔是由多个SCSI接口的CD-ROM驱动器串联而成的，光盘预先放置在CD-ROM驱动器中，事实上相当于多个CD-ROM驱动器的“堆砌”。光盘塔一次可共享的CD-ROM光盘的数量与其所拥有的CD-ROM驱动器数量相等。用户访问光盘塔时直接访问CD-ROM驱动器中的光盘，访问速度较之光盘库稍快。

光盘库（CD-ROM Jukebox）

光盘库的设计思路是由投币式点唱机而来。它是一种带有自动换盘机构（机械手）的光盘网络共享设备。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。用户访问光盘库时，自动换盘机构首先将已放在CD-ROM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用户所需的CD-ROM光盘，并将此光盘送入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是三种光盘共享设备中最慢的。

镜像服务器

（CD-ROM Mirror Server）

与文件服务器或打印服务器一样，光盘镜像服务器是一种“瘦服务器”。它采用硬盘高速缓存技术，将整张光盘的内容存储（镜像）到硬盘中。这样，用户就可以以硬盘的速度来共享服务器中的镜像光盘。

设备比较

设备名称访问速度容量成本可同时共享使用的用户数

光盘塔中等最小较高少量

光盘库慢最大最高少量

光盘镜像服务器很快较大最低很多

技术特点

速度优势

1、光盘镜像服务器是一种附网存储设备附网存储（Networks Attached Storage，NAS）是解决常规文件服务器模型中存在的速度缓慢和服务中断现象的一条途径。采用附网存储技术的光盘镜像服务器（如：eLake® VCL系列产品）具有以下明显的优点：

（1）提高了文件服务速度，大大降低了网络主机的负担；

（2）即插即用，VCL等产品只需插上电源和一根RJ45线即可使用；

（3）可以在不中断网络运行的情况下增加或设置；

（4）无需重复购置服务器，降低了用户的购买和维护成本。

共享优势

2、用户可以通过网络以硬盘级的速度共享大量的CD-ROM光盘数据

（1）由于光盘镜像服务器是将光盘中的数据文件镜像到光盘镜像服务器自带的硬盘中，再由用户通过网络浏览，所以，通过光盘镜像服务器，用户可以获得硬盘级的访问速度。这就彻底改变了以往通过光盘塔、光盘库或服务器上的CD-ROM驱动器来共享光盘数据的速度瓶颈。

（2）由于现在的硬盘容量愈来愈大，所以，通过光盘镜像服务器，系统管理员可以非常便利地将多至数百张的CD-ROM光盘都镜像至本地硬盘中。

（3）由于网络用户访问的是光盘镜像服务器的硬盘中的数据，所以，只要网络质量有所保证，就可以确保数十至数百个用户同时、高质量地浏览CD-ROM数据。

独有技术

虚拟光盘库Virtual Cdrom LibraryeLake® VCL全称为虚拟光盘库（Virtual Cdrom Library），是在附网刻录光盘镜像服务器的升级版。虚拟光盘库除了保持有附网存储、以硬盘级速度共享CD-ROM光盘数据等普通的光盘镜像服务器的优点外，还创造性地增加了下述eLake 独有技术：

1、用户响应时间短现有的光盘镜像服务器在光盘共享方面，一般采用SMB/CIFS网络协议，此协议是微软（Microsoft）和英特尔（Intel）在1987年制定的，是客户机/服务器型协议,客户机通过该协议可以访问服务器上的共享文件系统、打印机及其他资源。它使用了NetBIOS的应用程序接口（Application Program Interface，简称API）。另外，它是一个开放性的协议，允许了协议扩展——使得它变得更大而且复杂；大约有65个最上层的作业，而每个作业都超过120个函数。SMB/CIFS网络协议功能强大是它的优点，但是，对于光盘共享来说同样也是它的缺点，因为功能的复杂会导致效率的降低，特别是刚刚开始访问时，它会导致用户连接服务器的响应时间特别长。另一方面，SMB/CIFS网络协议的绝大部分功能在我们的光盘共享中没有必要，因此，针对光盘访问的特点，我们自定义一个功能专一、用户响应时间短，传输效率高的光盘流协议，从而大大提高了光盘共享的用户友好性。

2、支持远程光盘共享SMB/CIFS网络协议适合在一个局域网内使用，它不支持在Internet远程访问，这大大限制了光盘资源的共享，在Internet网飞速发展的今天，不支持Internet远程访问是用户难以接受的。采用自定义的基于TCP的网络光盘流协议，只要服务器连接到Internet上，任何Internet上的计算机都能够访问服务器，完全没有地域限制。

3、强大的虚拟光驱功能为了方便用户访问服务器的光盘资源，采用虚拟化技术，在客户端虚拟一个或多个光盘驱动器，这样用户使用服务器上的光盘就如同使用本地光盘一样。有一些特殊的光盘，它们只能够在本地物理光盘驱动器上使用，导致在以前的光盘镜像服务器不能够使用，通过采用虚拟化技术，我们能够完全支持这些光盘。同时，我们提供一个界面友好的光盘客户端程序，使用此客户端程序，用户能够浏览服务器上的光盘信息，并能够查看当前用户的状态信息。支持光盘脚本，可以将相关的光盘组成一个光盘脚本，一次性使用，这样对很多光盘数据库的使用提供了方便。

4、分布式存储随着计算机网络水平的进一步普及，各种CD-ROM 光盘资料将急剧增加。所以，许多用户都对光盘镜像服务器的容量扩展提出了很高的要求。除了通常地增加光盘镜像服务器的硬盘容量的方法外，eLake® VCL虚拟光盘库还具有独特的分布式功能——即，能够在同一网络内安装多台eLake® VCL，通过客户端的虚拟光盘驱动，用户能够同时访问网络上的多台VCL服务器，并且这些服务器之间没有地域限制，只要VCL服务器有独立的Internet IP，它们能够分布在Internet上的任何地方。分布式存储的功能可以方便的进行系统在线扩充，从而构成光盘镜像服务器的集群。

5、分级光盘管理众多的光盘镜像到硬盘上，晦涩的光盘卷标难于记忆，光盘检索便成了一件令人头疼的事情，eLake® VCL服务器为您提供了体贴的多级光盘目录管理功能，您可以随心所欲的进行目录的组织和管理，良好的编目管理使得检索起来更加方便。

6、网络上载光盘文件随着网络上的光盘资源呈指数增长，网络光盘镜像文件将成为eLake® VCL服务器的一个重要光盘资源。为了很好的利用网络光盘资源，eLake® VCL服务器支持网络光盘上载功能，它能够将网络上的光盘资源快速地上载到eLake® VCL服务器上，并能够自动提取光盘信息，真正做到数据共享无忧。

7、强大的光盘镜像功能在支持数据光盘，VCD光盘，DVD光盘和Audio CD光盘的基础上，对光盘的扇区进行不同策略的镜像，根据管理员的设置，不仅能够镜像光盘的数据，而且能够镜像光盘上的效验，子通道等光盘物理信息，能够实现完全意义的光盘克隆功能。

8、方便的计费功能使用SMB/CIFS网络协议，难以实现针对光盘访问的计费服务。采用自定义的光盘流协议，它完全是针对光盘共享设计的，根据需要，管理员能够设置用户访问服务器的计费功能，它支持按照不同用户进行不同的计费标准；考虑不同的光盘成本不同，也支持不同的光盘采用不同的计费标准。

9、强大的用户控制功能为了合理地分配服务器的资源，保证正在使用用户的服务质量，必须对同时服务的用户数进行一定的限制。另一方面，为了支持尽可能多的同时访问用户，必须对当前正在使用的用户进行一定的，限制其并发的访问流数，而且对每个访问流能够进行流量限制，这样能够实现均衡的访问流服务，也能够防止恶意用户通过大流量访问对服务器的攻击。因为光盘资源的性质不同，可能有一些光盘资料比较重要，只允许内部用户访问，而有一些光盘，能够允许Internet上的所有用户访问。为了满足管理员的这种需求，我们自定义的光盘流协议支持不同光盘对不同用户访问权限的限制。因为服务器的资源是最宝贵的，对于那些占用服务器资源而不用的用户，采用定时检测机制，发现超过一定的时间没有访问服务器的用户，就释放他分配的服务器资源，分配给其他用户使用。当他再次访问服务器，再重新为他分配新的资源。采用这种动态的资源分配策略，能够更好地将服务器的资源合理的利用起来。

10、两级Cache的性能改进结构为了提高整个服务器的性能，采用两级Cache的方案，在客户端建立一个自适应的Cache，通过预取机制以提高网络数据传输效率，其中预取由专用的线程来完成，不需要操作系统来触发。同时在服务器端也建立一个大的Cache，以提高服务器从光盘镜像文件读取数据的速度。

产品规格

1） 10/100Mbps自动检测以太网络接口

2）支持最多8个ATA66接口

3）分布式存储，支持多台光盘镜像服务器的动态扩展

4）同时支持CD-ROM，Audio CD，VCD，DVD等多种光盘格式

5）支持镜像为ISO， BIN，MDF等光盘镜像文件格式。

6）镜像一张650MB的数据光盘速度不超过4分钟,镜像一张650MB的VCD光盘速度不超过6分钟。

7） 100Mbps网络上载光盘镜像文件速率为8MB。

8）光盘共享采用自定义的基于TCP协议的光盘流协议。

9）服务器管理直接采用TCP协议。

10）支持100用户同时访问。

11）支持同时800个访问数据流。

12）支持同时48用户播放的VCD流。

13）支持最多7个磁盘。

14）能够容纳1900张650MB的光盘。

15）客户端支持虚拟25个光盘驱动器。

16）客户端支持同时访问25个虚拟光盘库服务器。

17）客户端支持Windows98,Windows2000,Windows XP。

光盘库缺点

CD-ROM光盘库（CD-ROM Jukebox）是一种带有自动换盘机构（机械手）的光盘网络共享设备。光盘库一般配置有1~6台CD-ROM驱动器，可容纳100~600片CD- ROM光盘。用户访问光盘库时，自动换盘机构首先将CD-ROM驱动器中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。

虚拟光盘库

概述

光盘库实际上是一种可存放几十张或几百张光盘并带有机械臂和一个光盘驱动器的光盘柜。光盘库也叫自动换盘机，它利用机械手从机柜中选出一张光盘送到驱动器进行读写。它的库容量极大，机柜中可放几十片甚至上百片光盘片，这种有巨大联机容量的设备非常适用于图书馆一类的信息检索中心，尤其是交互式光盘系统、数字化图书馆系统、实时资料档案中心系统、卡拉OK自动点播系统等。光盘库的特点是：安装简单、使用方便，并支持几乎所有的常见网络操作系统及各种常用通讯协议。由于光盘库普遍使用的是标准EIDE光驱（或标准5片式换片机），所以维护更换与管理非常容易，同时还降低了成本和价格。又因光盘库普遍内置有高性能处理器、高速缓存器、快速闪存、动态存取内存、网络控制器等智能部件，使得其信息处理能力更强。

发展历史

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，开发出了光盘库，所以光盘库通常被称为Jukebox。从CD光盘库到DVD光盘库, 光盘库的存在已经有10年历史了。以往由于光盘单张存储容量小、价格昂贵，机械部分制作困难等原因一直未被普及，但近年来，由于单张光盘的存储容量大大增加，光盘库相较于常见的存储设备如磁盘阵例、磁带库等价格性能优势越来越显露出来。光盘库作为一种存储设备已开始渐渐被运用于各个领域，如银行的票据影像存储、保险机构的资料存储，以及其他所有的大容量近线资料存储的场合。

目前现状

市面上较为常见的光盘库主要有光盘库专业厂商DISC GmbH生产的DISC-BD（蓝光光盘库）、DISC-C（UDO2光盘库）以及惠普和JVC公司生产的DVD光盘库。毫无疑问，蓝光光盘库技术已经趋于成熟，将会成为存储领域一个迅速崛起的新军。下面让我们来深入了解一下蓝光光盘库。

工作原理

蓝光光盘库（BD Jukebox）的内部构造如下。

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。光盘库一般由放置光盘的光盘架、自动换盘机构（机械手）和驱动器三部分组成。光盘库一般配置有1~14台驱动器，可以是只读蓝光驱动器，也可以是蓝光刻录机，或者是DVD驱动器，可容纳 45~690片光盘，每个盘仓可容纳15或50片光盘，分为智能热插拔式盘仓和普通盘仓，这样一是可方便光盘的存放和取用，二是直接构成了三级存储的近线和离线的搭配结构。光库通过高速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光盘并送入驱动器中。自动换盘机构（机械手）的换盘时间通常在秒级。

蓝光特点

作为一种超大容量的光存储设备，蓝光光盘库具有以下特点：

1. 产品系列化：蓝光光盘库已拥有BD-ROM、BD-RE库。

2. 高容量：每张盘片的容量可达50GB，光盘库总容量最高可达35TB；

3. 高可靠性：光盘的寿命为一百年。

4. 高性能/价格比的存储介质：光盘的存取速度几乎接近硬盘的速度，可更换的智能热插拔式光盘仓可使光盘库的容量达到无限大，同时，您可选用多个驱动器和利用双盘传送来提高存取的性能；

5. 灵活的设计：有多种型号可供选择，而且，随着您需要的增长，可扩展存储容量。可增添光盘驱动器

6. 与各系统无缝连接：可以应用于Windows NT,Net Ware,Unix,HP,IBM AIX,SUN OS。

7. 安装简便：直接与服务器连接，SCSI接口。

8. 使用方便：客户端无需安装任何软件,直接访问。

9. 易于管理：只需简单培训，管理自动化。

10. 可靠性高：平均无故障时间500万次。

11. 对环境要求低：全封闭式机柜，内部自净化可滤系统。

12. 检索速度快：支持跨盘检索。

用途

蓝光光盘库，适用于所有大容量资料数据的存储场合，适合存储一些资料性的不经常更改的数据，比如：医院的医疗影像资料、银行等金融机构的重要票据影像资料、图书馆的书库、电视台的音像资料库等等。

蓝光光盘库还适合作为二级存储设备。传统的方式一直把数据或数据库建立在硬盘上，但据国外权威机构统计结果显示80%的硬盘数据是不经常被访问的，但这些不经常被访问的数据却占据了宝贵而且昂贵的磁盘空间，有了DVD光盘库你就可以把经常访问的数据存放在磁盘或磁盘阵列上，不经常访问的数据放在超大容量DVD光盘库中，由此得到数百TB的总存储容量，但付出的代价仅仅是同等容量磁盘的10%~20%。

二级存储系统方案中不仅支持传统的文件，而且可以支持各种类型的数据库，例如Oracle、Informix、SQL等，用户可以直接把数据库的表空间建立在光盘库中的蓝光或者DVD-RAM光盘上，可以支持数据查询和数据插入、修改、删除等操作，对于用户完全透明，感觉就如同使用硬盘一样方便。;

对于许多大数据量的用户通常会把历史数据备份到磁带上，在一旦需要使用时再恢复回硬盘上去，这样做非常麻烦，而且会耗费大量时间，但如果这些历史数据长期占用宝贵的磁盘空间，是无法接受的，因此能将数据库历史数据迁移到光盘库中，使用户同时拥有庞大的数据空间、低廉的价格、在线存储的易用性。 ;

发展

光盘作为一种近十年才兴起的存储介质，同传统的磁带、软磁盘相比具有不可同日而语的优点，磁带特别是数据流磁带的单盘容量确实较大，可达到 500GB，但这样一盘磁带的价格将近1000美圆，同时磁带如保管不善易发霉、易磨损，接近磁体时易数据丢失，而且不同格式的磁带驱动器也不相兼容，造成了介质数据交换不便。软磁盘由于容量小，即使Zip 软盘，容量也仅120M，且安全可靠性差，已很少使用。MO光盘保存时间如过长，已被证明可能会数据丢失，业界也不推荐使用。而蓝光光盘由于容量大，目前单盘50GB，日后容量将迅速突破200GB、易保存，保存期长达50年以上，可靠性高，即使表面磨损，也可用几百元一台的修复机迅速修复，携带方便，数据交换方便，每台PC目前大部分都安装了光盘驱动器。特别蓝光作为一种世界潮流的新存储介质将拥有无可限量的前途。既可以用作普通的备份介质又可用作实时的存储载体。光盘与硬盘相比也有许多无可比拟的优点，硬盘本身比较脆弱，遇到大的震动、冲击，容易损坏，光盘就可很好的解决这些问题。

以下是DVD光盘和传统磁带介质的比较：光盘与数据流磁带的比较

光盘数据流磁带

保存年限 30-100年 3-8年

使用寿命非接触性，可重写100000次接触性约100次

读取方式随机读取顺序读取

读取频率高低

容量 50G 100G/盘

读取速度 2.5-10MB/S 2.5-10MB/S

保存环境要求

防尘、正常室温恒温、恒湿、防尘、防虫、防霉、防火、防水、防磁、防强光住处的安全性除火灾、恶意破坏，不会有任何损失，安全性非常高。

磁带非常脆弱，稍有不慎便会有不可恢复的损失，安全性非常低。

维护费用基本没有维护费用定期更换磁带

每TB每年耗电量 37度（最大型号光盘库）未知，但初步估计至少是光盘库的5～10倍

兼容性全面兼容DVD，CD

性能和应用比较

目前广泛使用的存储设备有磁盘阵列、光盘库、光盘镜像服务器等。现就这几项产品做简要的对比。

磁盘阵列和光盘镜像服务器都是基于硬盘的存储设备，优点在于存取速度快，可支持的并发请求数量多；缺点在于容量相对小，如要达到光盘库的容量，那么硬盘的价格将是天文数字，硬盘的损坏几率较高，抗震动能力差，要交换数据时必须用其他介质进行备份后才易于携带，数据容易被篡改，硬盘的寿命较短，一般3到5年。光盘库的缺点在于并发响应能力不及磁盘阵列，但优点也是明显的：容量大且易于扩充，价格低廉易于推广，盘片介质的安全性高（蓝光或者CD-R或DVD-R盘片刻录后不可改写），盘片的保存期可长达百年，防霉防蛀，携带异常方便，如盘库内置驱动器数量增加、外置磁盘上建立高速缓存，光盘库的响应能力也可达到很高的水平，同时对于制作光盘相当简便。

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