大咖解讀之SafeVideo

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機(jī)械硬盤作為存儲(chǔ)設(shè)備中高速運(yùn)轉(zhuǎn)的部件，使用一段時(shí)間后很容易出現(xiàn)故障。替換新硬盤的過程中不僅會(huì)影響設(shè)備的正常使用，壞掉的硬盤數(shù)據(jù)往往也會(huì)遺失，數(shù)據(jù)的安全性很難得到保障。

針對(duì)視頻存儲(chǔ)應(yīng)運(yùn)而生的技術(shù)——SafeVideo，究竟有什么不一樣的地方呢？一起來看看吧~

大咖解讀

Q A如何通過軟件技術(shù)來應(yīng)對(duì)硬盤故障？

由于硬盤損壞不可避免，尤其是硬盤的壞道，所以業(yè)界通常都是用RAID技術(shù)來應(yīng)對(duì)。RAID是數(shù)據(jù)塊經(jīng)過XOR得到校驗(yàn)塊，從而提供數(shù)據(jù)冗余進(jìn)而可以進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)的一種技術(shù)。通常有多種不同的RAID，現(xiàn)在用的比較多的是RAID1、RAID5、RAID6等，主要區(qū)別是數(shù)據(jù)盤和校驗(yàn)盤的配比不同。

Q ASafeVideo就是RAID技術(shù)的一種嗎？與通常的RAID有什么差別嗎？

Safevideo就是一種RAID。傳統(tǒng)RAID或者當(dāng)前的Linux內(nèi)核開源RAID，基本上是基于數(shù)據(jù)塊也就是block來組裝RAID，形成一個(gè)新的block，業(yè)務(wù)使用時(shí)會(huì)在新block的基礎(chǔ)上創(chuàng)建文件系統(tǒng)來存放視頻和圖片文件等。SafeVideo的創(chuàng)新在于直接基于文件分片來組裝RAID。對(duì)視頻和圖片業(yè)務(wù)來講，看到的是SafeVideo提供的文件，SafeVideo內(nèi)部的RAID管理，也是基于文件，是2級(jí)不同概念的文件。

Q ASafeVideo基于文件來做有什么好處呢？

主要體現(xiàn)在性能、容錯(cuò)性和業(yè)務(wù)存儲(chǔ)一體化設(shè)計(jì)三個(gè)方面：

性能：傳統(tǒng)基于block的RAID，業(yè)務(wù)使用的時(shí)候，要在RAID提供的新block上再創(chuàng)建文件系統(tǒng)，這樣即使是一個(gè)大的文件，經(jīng)過文件系統(tǒng)和block級(jí)RAID的2級(jí)打散，最后落到磁盤上就是比較小的IO。而SafeVideo基于文件的RAID，可以自行規(guī)劃大的視頻文件具體是怎么分布到不同磁盤上的文件分片，所以最終落到磁盤上的IO也是大的IO。磁盤的特性是每次讀寫都需要移動(dòng)磁頭，這個(gè)動(dòng)作對(duì)性能的影響很大，所以最終磁盤訪問的IO大就可以減少磁頭移動(dòng)的次數(shù)，從而獲得更好的性能。

容錯(cuò)性：SafeVideo通過3重保護(hù)來提升數(shù)據(jù)的容錯(cuò)性。第一，可以利用文件系統(tǒng)自身的數(shù)據(jù)重定向能力；第二，如果文件內(nèi)的數(shù)據(jù)出錯(cuò)，可以創(chuàng)建新文件，文件系統(tǒng)會(huì)重新分配磁盤扇區(qū)，然后替換原有故障文件，保留了原有文件名，但是實(shí)際用的磁盤扇區(qū)不一樣了。第三，SafeVideo提供了一個(gè)重要特性是RAID局部重構(gòu)能力，由于SafeVideo是基于文件的RAID，所以比較容易標(biāo)識(shí)出有問題的文件分片，當(dāng)寫入某個(gè)文件分片出錯(cuò)的時(shí)候，只需要知道RAID條帶中其他文件分片是OK的，就不需要讓業(yè)務(wù)等待該文件的立即恢復(fù)，只需要標(biāo)識(shí)該文件分片為錯(cuò)誤，業(yè)務(wù)可以繼續(xù)進(jìn)行。之后并行地基于其他文件分片進(jìn)行XOR，就可以恢復(fù)這個(gè)錯(cuò)誤的文件分片。這樣通過局部重構(gòu)，可以容忍一定的介質(zhì)錯(cuò)誤的問題，且可以保證數(shù)據(jù)是正確的。

一體化設(shè)計(jì)：定制化虛擬文件是這里的核心。SafeVideo總共是有2級(jí)文件系統(tǒng)，一級(jí)是虛擬文件系統(tǒng)，對(duì)視頻圖片業(yè)務(wù)呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的文件訪問接口，一級(jí)是磁盤本地的文件系統(tǒng)，作為組成RAID的文件分片。在性能設(shè)計(jì)上，為了配合SafeVideo RAID內(nèi)部IO的管理，上層業(yè)務(wù)需要配合SafeVideo按照一定的規(guī)則來下發(fā)IO命令。在RAID的各種故障處理方面，上層業(yè)務(wù)與SafeVideo之間做了一些聯(lián)動(dòng)處理，以便更好地識(shí)別和處理故障，比如視頻業(yè)務(wù)對(duì)IO的時(shí)延要求是比其他業(yè)務(wù)高很多的，這部分就需要一體化的聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)。

SafeVideo，具備視頻讀寫更高效、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)更可靠、存儲(chǔ)配置更便捷的特性，為視頻存儲(chǔ)提供高效和高可靠解決方案。

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