MAID解决存储能源成本与损耗的问题

　　在传统的存储解决方案中，能源成本与损耗一直困扰着IT管理员。如在一个监控系统中，需要使用10块硬盘来满足其数据存储的需要。在实际工作中，这十块硬盘不是同时在工作的。如根据存储策略，每隔三天系统就会更换一块硬盘存储。在这种情况下，会带来很大的能源浪费与比较高的损耗率。如在同一时间内，只有一块硬盘在运作，其他硬盘处于待机状态，但是仍然要为他们进行供电。同理，这些硬盘都处于7*24小时的工作状态下，其损耗也就会快许多。这些都会提高企业数据存储的成本。

　　为了有效的解决这些问题，笔者建议使用MAID的存储技术。

　　一、MAID的优势分析

　　MAID的工作原理其实跟录音机等设备的工作原理很相似。在使用录音机录音的时候，需要先放进去一封磁带。等到用完之后，就需要更换另一封磁带。在这种情况下，在同一时间内，只有一封磁带在工作。这就可以提高磁带的使用寿命，降低能源成本。不过其麻烦的是，每次一封磁带用完，都需要手工的更换磁带。

　　而MAID技术，则在这方面有所改进。在设备部署的时候，会同时将多块硬盘放入到服务器中。不过系统并不会给所有硬盘都加电。只有当需要用到某块硬盘时，才会将其唤醒，并让其工作。这就保留了录音机的优势，在同一时间内只有一块或者少量的硬盘处于工作状态，以降低硬盘的损害与能源成本。同时，存储系统又会根据实际的需求来进行硬盘的切换，而免掉了录音机手工更换磁带的工作。可见，通过MAID技术来解决存储的能源成本与损耗有非常明显的帮助。

　　从专业的角度讲，MAID具有一些比较独特的优势。如从硬件结构上讲，这种方案减少了I/O连接、控制器数量并且减低了缓存的容量，为此可以显著的降低系统部署的成本。从管理成本上来讲，MAID管理简单、节约能源、减少磁盘全负荷工作的实践，增加了存储系统的寿命。
　二、SATA磁盘阵列尤其需要MAID技术

　　随着信息化应用的普及，企业对于存储容量也有了更高的要求。如监控系统、多媒体培训系统、视频会议、电话录音等等都需要有比较大的存储空间。在实际工作中，为了降低成本，很多企业在大容量存储设备采购中，普遍采用的是SATM磁盘阵列。众所周知，SATA磁盘阵列，虽然其成本低廉，但是在稳定性与安全性上，其是比较欠缺的。这也导致SATA磁盘阵列的硬盘损坏率一直比较高。这其中很重要的一个原因就是在SATA磁盘阵列中，硬盘都是出于7*24小时的工组状态下。这个满负荷的运作，会缩短硬盘的使用寿命。而实际上，大部分硬盘平时都是在做无用功。因为系统根本不会往这块硬盘中存取数据。

　　此时采用MAID技术就可以有效的解决这个问题。因为MAID功能可以让硬盘在没有使用的情况下，处于PowerOff状态，停止磁盘片的高速转动，停止磁盘移动。从而可以有效的延长硬盘的使用寿命。

　　一般来说，MAID的工作方式主要分为三个阶段。

　　第一个阶段是磁头不动阶段。当系统没有从硬盘中读取数据或者存入数据达到一定的时间时，如5分钟，硬盘的磁头就会自动停留到没有读取数据的地方，这可以提高磁头的寿命，降低功耗。这个时间的间隔，可以根据用户的需要进行调整。如对于邮件系统，可能需要将这个时间间隔设置的长一点。而对于数据库系统的数据存储，则需要将这个时间间隔设置的短一些。在这里，一般需要有一个持续追踪与分析的过程，才能够判断出一个合适的时间间隔。

　　第二个阶段是硬盘的转速降低。如果继续过了一段时间，如15分钟后，系统还是没有访问这块硬盘。那么此时硬盘的转速就会降低。具体降低到什么程度，则需要根据企业的实际应用来判断。一般情况下，可能会下降至一半甚至三分之二以上。这主要的目的是为了延长盘片的寿命，并降低能源的消耗。

　　第三个阶段硬盘完全停止运转。如果再过了20分钟，系统对这块硬盘还是没有任何动作的话，则这块硬盘的话，就会完全停止匀装，等到系统呼叫时再重新启动。注意，在这个阶段，硬盘仍然是处于通电的状态。为此系统如果需要唤醒这块硬盘的话，其再启动的时间也是比较短的。这就好像笔记本电脑，在休眠状态时进行唤醒要比重新启动快许多。两者是相同的道理。

　　对于SATA磁盘阵列来说，这就可以明显的降低SATA硬盘出现损坏的纪律，减少RAID组多块硬盘损坏而引起的整体数据丢失的问题。对于SATA磁盘阵列来说，多块硬盘同时工作的机会是很少的。大部分情况下，在某段时间之内，系统可能只需要访问其中一块或者少数几块硬盘即可，而且往往是轮流访问的。这就像接力跑一样。当某个运动员在跑的时候，其他运动员可以就地休息。这就可以提高长时间作战的能力。
三、在监控系统中应用MAID能够取得不错的效果

　　监控系统应用中有两个比较显著的特点。一是容量需求大。如果监控点比较多或者摄像头比较清晰，一天的数据量就可能达到100G以上。二是数据基本上不会重复访问。即将数据存储到硬盘之后，没有意外的情况，一般都不会去调取。等到存储期限到了之后，就会被新的数据所覆盖。这些特点就决定了在监控系统中，所采用的磁盘数量是很多的。但是在同一个时间内，其需要的硬盘数量可能并不是很多，如只有两块磁盘。一块用于操作系统，另一块用于数据存储。

　　在这种情况下，采用MAID就可以取得比较不错的效果。如笔者以前就给一加物业实施过监控系统。在为他们做存储规划的时候，笔者发现他们一天的监控数据容量基本上是在80G左右。根据国家相关法规与公司制度的要求，他们需要数据保存15天左右。根据这个需求，笔者建议他们使用8块硬盘，组建一个简单的磁盘阵列。一块硬盘用来存储两天的监控数据。

　　为了提高磁盘的使用寿命，降低功耗，笔者采用了MAID技术。在48个小时内，存储所用的硬盘只有一块在工作。其他都处于休眠状态。在48个小时满后，系统会自动唤醒另外一块硬盘，而原先那块硬盘又会处于休眠状态。如此的话，正常情况下，处在工作状态下的硬盘数量比较少。其他硬盘的话，除非用户去调取视频监控，否则的话，都在休眠状态下。

　　可见，MAID技术，主要用在那些存储容量比较大，所需硬盘数量比较多;同时对于存储的数据，访问的频率不是很高的情况下，取得的效果会比较大。相反，如果对于数据的访问比较频繁，如产品信息，需要经常调用，此时使用MAID不能够起到应有的效果。反而会因为硬盘频繁地休眠、被唤醒等作业，而起到事倍功半的效果。对于这种需求，可能采用数据分级存储反而可以起到更好的效果。所以MAID技术虽然比较先进，但是并不适合使用在任何的场景中。用户在选型时，也需要注意这一点。要根据企业实际应用的特点，来进行存储方案的选型。