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自1985年Philips和Sony公司公布了在CD光盘上记录计算机数据的CD-ROM标准以来,CD-ROM便以其存储容量大、成本低、保存寿命长、安全可靠、使用方便和易携带等一系列其它记录媒体无可比拟的优点,在计算机领域得到了极为广泛的应用。
CD-ROM不仅适于大数据量信息的存储,而且还能够同时存储声音、文字、图形、图象等多种媒体的信息,从而使传统的信息存储、传输、管理和使用方式发生了根本性的变化。目前在计算机软件、电子游戏、电子图书、影视节目、教育节目和各种数据库的出版发行中,都将CD-ROM做为首选的信息存储和传播媒体。CD-ROM的出现加速了多媒体时代的来临,对人们传统的学习、生活和工作方式产生了巨大的影响。
随着互联网的飞速发展,网络已成为人们获取信息的一种主要手段。网络虽然可以使人们跨越时间和空间的限制,随时随地获取信息,但是受网络安全性、网络可靠性、网络传输速度,以及传统交易观念和方式的影响,目前有价值的信息资源几乎都采用CD-ROM光盘进行存储、传输和交换。例如大量的套装软件、电子图书、电子期刊杂志、计算机游戏、各种数据库、影视节目、教育节目、政府公报、政府法规、工程文件和学术论文等都采用CD-ROM光盘来存储和发行,因此图书馆、学校、档案馆、医院、公司和政府部门都提出了在网络上共享CD-ROM光盘资源的迫切要求,以便人们能够通过网络来获取CD-ROM光盘上的信息。
一.光盘网络共享设备
目前在网络上实现CD-ROM光盘共享的设备有三种:光盘库、光盘塔和光盘镜像服务器。这三种设备分别是在光盘和硬盘产品的发展过程中,在不同历史阶段出现的典型产品。
1.CD-ROM光盘库(CD-ROM Jukebox)

图1 光盘库内部结构
是一种带有自动换盘机构(机械手)的光盘网络共享设备。CD-ROM光盘库由放置光盘的光盘架、自动换盘机构(机械手)和CD-ROM驱动器三部分组成(图1),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。光盘库通过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CD-ROM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。
1.CD-ROM光盘塔(CD-ROM Tower)
光盘库的换盘时间通常为秒量级,而且光盘库一般只配置了1-2台CD-ROM驱动器,因此使光盘库的访问速度和共享人数受到了极大的限制。为了提高在网络上访问光盘的速度,人们利用网络服务器内部SCSI(Small
Computer System Interface)适配卡可完成服务器与7台外设进行数据交换的特点,将7台SCSI接口的CD-ROM驱动器通过SCSI电缆串接起来,使网络用户能以“在线”的速度直接访问预先放置在CD-ROM驱动器内的光盘(图2)。由于7台CD-ROM驱动器以层叠方式安装在塔式机箱内,所以这种使用若干个CD-ROM驱动器组成的光盘网络共享设备通常被称为光盘塔。

图2 光盘库内部结构
SCSI适配卡最多只能连接7台SCSI接口的设备,因此若要给网络文件服务器外挂更多的光盘塔,还需增加SCSI适配卡的数量。目前最新的SCSI适配卡支持Wide
SCSI标准,最多可连接15台SCSI接口的设备,如Adaptec公司的AHA-2940U2W卡,但是这种SCSI适配卡的价格也相对比较昂贵。
由于SCSI接口的CD-ROM驱动器价格通常要比IDE接口的CD-ROM驱动器贵一倍以上,因此人们希望能够用价格低廉的IDE接口CD-ROM驱动器来组装光盘塔。清华同方光盘公司利用光盘国家工程研究中心开发出的LUN(Logical
Unit Numbering)逻辑单元数寻址专利技术,开发出了一种使用8台IDE接口CD-ROM驱动器组成的CT810型光盘塔。CT810型光盘塔除了具有价格低廉的优点外,其最大的特点在于整个光盘塔只相当于一台SCSI设备,因此在网络服务器的SCSI适配卡上可同时挂接7台CT810型光盘塔,使一个SCSI接口可同时与56台CD-ROM驱动器进行数据交换。
3. CD-ROM光盘镜像库(CD-ROM Mirror Jukebox )
用户使用光盘库和光盘塔时,都必须通过CD-ROM驱动器来访问光盘。由于CD-ROM驱动器的数据传输速率较低,而且其平均存取时间在110ms左右,因此CD-ROM驱动器的性能就成为制约光盘访问速度的瓶颈。
随着硬盘技术的飞速发展,硬盘的容量每年都在成倍增加,目前的硬盘容量已高达十几GB,甚至几十GB,而其价格却大幅度下滑,因此人们便开始采用硬盘高速缓存(Hard
Disk Caching)技术,将整张光盘的内容按ISO 9660文件格式缓存(镜像)到硬盘中,使用户可以用硬盘的访问速度来共享硬盘中的镜像光盘信息。
将光盘镜像到硬盘并不是将光盘中的文件和目录简单拷贝到硬盘中。硬盘拷贝首先要对光盘中的ISO 9660文件进行格式转换,然后再按MS-DOS文件格式将光盘中的文件和目录逐个复制到硬盘中,因此硬盘拷贝要不断更新硬盘中的FAT文件分配表。而光盘镜像则是以ISO
9660文件格式在硬盘中生成一个与光盘内容、数据格式和容量完全相同的映像文件,只需改变一次FAT文件分配表。
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