众所皆知，数位化商品早已被IT产业普遍看好，各家纷纷投入全力发展，而愈来愈多的数位化商品诸如数位影像录影设备（DVR）、数位相机（DSC）、个人电脑（PC）、音乐、影片、网站等，对储存容量的需求越来越大。根据知名调查机构IDC所做的调查结果显示，网路资料的增加，将促使人们对储存设备容量的需求以每年80％以上的速度成长。因此，本文将针对储存设备在安全监控产业之应用，作一浅显的介绍，期使安全监控业者能更清楚未来业界发展趋势与应用价值。

    现今之安全监控业者早已注意到，影像储存必须处理长时间、复杂且连续的图像变化，在极大的资料量下，高速度、高品质及高安全性之资料存取更形重要。因此，CCTV/DVR系统中附属的储存设备技术能力，可说是业者吸引市场且呈现整体评价的关键。众多的储存设备包括磁带柜、磁带机（Tape Storage）、Juke-Box等，而若要符合与安全监控产业结合应用的条件，RAID是相当不错的选择，现在就从RAID技术最基本的架构谈起。

何谓RAID？
    RAID全名为Redundant Arrays of Inexpensive（Independent） Disks，它是把许多颗硬碟机放在一起，由一个智慧型的控制器来统一操控，使电脑的主系统把全部硬碟看成是一颗虚拟的硬碟机，其主要功能是增加资料的储存总容量（Storage）、安全性 （Safety）与硬碟机的执行效率（Performance），并且藉由RAID的划分方式将资料分散储存在多颗硬碟机内，来提供与改良在不同应用环境下的资料存取弹性、效能与安全性。

    当使用者存取资料时，因资料被分散在多颗硬碟中同时存取，因此可增加资料之存取效能。也就是说当有一笔资料进出时，多颗硬碟能同时作用，来增加硬碟的执行速度。但当系统的硬碟机数目增加时，发生硬碟机损坏的可能性也随之增加，因此一个磁碟阵列系统，应该不能受单一硬碟损坏的影响，而造成资料的流失或系统的损毁。磁碟机镜像（把一颗硬碟机资料拷贝到另外一颗）是最早出现也是最简单的方法，但是需要多一倍的硬碟容量，造成使用者投资成本的增加，於是磁碟阵列就出现了使用各种不同的编码方式来增加硬碟的使用率及资料的安全性。

RAID的基本架构
RAID Level 0
    被定义为非容错的硬碟群组，组构的多颗硬碟机，被依一定的切割区段，连贯成一颗大容量的阵列硬碟，其容量大小等於全部硬碟机总和，但因不具同位检核位元，所以当硬碟损毁时无法救回资料。这是最有效率的一种阵列类别，适合运用在读写强而集中的应用领域（如∶多媒体、影音播放系统、美工制作、mpeg压缩制作、3D动画）。

RAID Level 1
    将两颗硬碟机视为一组，做「磁碟镜像」（Disk Mirroring）处理，当资料写入时，资料会同时将相同的资料存放於两颗硬碟中。而在读取资料时，即使是来自不同的用户端，亦可自两颗硬碟机中同时读出。这种型式的磁碟阵列，不但不会降低写入的速度，更能提高读取的效率，它是容错型式的磁碟阵列中，效率最高的。不过其硬碟机的容量利用率只有实际的一半，所以RAID level 1 常被应用於高安全要求的多人使用环境，例如∶作业系统磁碟。

RAID Level 10 （0+1）
    此为Dual Level RAID，亦称之为RAID level 10，所谓的”10”为”0＋1”的意思，亦即将资料切割成两组区段，连贯成不同的两颗大容量的阵列硬碟，做「磁碟镜像」处理。每次写入资料时，磁碟阵列控制器会将资料同时写入该两组「大容量阵列硬碟组」内。同 RAID level 1 一样，虽然其硬碟使用率亦只有 50%，但它却是最具高效率的规划方式。[nextpage]

RAID Level 3
    最常用於绘图、影像处理┅等对资料进行大量读或写的应用领域。它由阵列控制器内建的 XOR 逻辑，根据切割之区段大小，计算出同位检核位元或位元组。这项功能，提供了资料容错效果，而这个区段的大小，是以bit 或 byte 为单位。每项资料中的同位检核资料，统一存放在一特定的同位碟 （Parity Disk）上。而资料则是分别散存在各资料碟（ Data Disk）内，单从少部份的资料碟，是无法取得完整原资料的。

RAID Level 4
    跟上述的 level 3 大部份相同，不过其支援的区段大小相当多样，是以 block 为单位计算。它可以单一 block 为区段，也可以多个 block 为区段大小。所以有些资料是可以从某资料碟中取得，这具有一个较 RAID level 3 优势的功能是∶允许 「重叠读取」（Overlapped Read Operation）。但是在作写入时，因为需同时更新 「同位碟」的资讯，所以不具有「重叠写入」的能力。换言之，在同时间中多笔资料要求写入时，因为每笔资料之同位资讯需写在同一颗「同位碟」中，所以并不会有任何速度的优势。一般多人资料库 （如∶医院挂号系统、多柜台大型卖场┅等）较不适合用RAID level 4。

RAID Level 5 
    它和 RAID level 4 一样，在每次写入前，由阵列控制器内建的 XOR 逻辑，根据切割之区段大小（单一或多个block 为单位），计算出同位检核资讯。每项资料中（以 Stripe为单位）的同位检核资料，随著资料分别散存在各阵列硬碟内，没有特定同位碟。相较於上述 RAID level 4，这个型式可允许多个写入，但是在读取资料时，每项资料可能是直接来自各具该项资料的硬碟中，但也可能是会读入同位资讯，而必需经由 XOR 的计算。在连续大型档案要求输出时，较不适用。

RAID的优点与发展
RAID 的优点
1. 在不同应用环境下，可提升系统 I/O之存取效能。
2. 增加资料保存的安全性。
3. 可以增加每个系统可连结硬碟机之数量与容量。

RAID的特徵
1. 提供相互备援、可热抽换的冷却风扇（Hot Swappable Fan）。
2. 提供相互备援、可热抽换的电源供应器（Hot Swappable Power）。
3. 与主机、作业系统独立（Host Independent）。
4. 支援热抽换与热备援用硬碟机，并且线上自动资料重建（Automatic Rebuilding）。

RAID的应用发展
    各种RAID技术在未来市场应用需求下，如E-Learning、E-Commerce、远距教学、数位影像、网上医疗、资料备援中心┅等等，将呈蓬勃发展，除了将在结合CCTV/DVR的远端数位录影技术上发挥最高价值，并可能成为IT产业眼中新世代的科技主流产品。此外，由於目前使用单位越来越关注远端储存与系统储存容量的能力，相信未来安全监控产业对於RAID产品技术的需求必定是水涨船高。