交通存储光盘库的运行管理系统

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交通存储光盘库的运行管理系统

摘要:基于查找盘匣位置慢、光驱读取信息较慢、光盘一次写入的缺点限制了光盘在热数据调取中的应用,对光盘信息的读取只有放到光驱中限制了对冷数据的查找速度。首先提出对待存入数据进行归档整理、增加缓存区,在刻录过程中便将不同用户信息进行分类。然后将盘片空白区增加二维码记录盘片信息,节约光驱读取时间。最后在离线库盘匣外增加二维码,采取智能化方式搜索。综合这些技术,既发挥了光盘介质的大容量、长寿命、低成本、不易损坏、不受外界病毒侵扰的特点,又克服了光盘存储系统速度慢、不方便查找等缺点。

关键词:冷数据;热数据;二维码

随着我国城市化进程的加快,城市规模迅速增大,交通监控视频量也日益增多。硬盘存储需要耗费大量能量,而且极易受到病毒的侵扰。光盘作为存储介质的一种,不易磨损,抗震耐冲击,寿命长不受病毒侵扰,对保存环境要求不高。将光盘集中在一起形成光盘库,配备自动存取和检索功能,是存储并查询海量数据的不二选择。但光盘是一次写入光盘,按照时间顺序将一天数据刻录到光盘可能导致光盘有大量空间未刻满,并且不同用户信息全部在一张光盘里查询较为困难。在查找光盘内容的过程中必须将光盘放入光驱读取,光驱读取耗费时间较多。为了使光盘在数据中心得到应用,需要使用系统的技术提高对光盘的读取速度与查询速度。基于上所述目前光盘库缺点与交通管理局对光盘的需求,本文提出将不同路口视频信息进行划分,分类整理,增加二维码读取设备,改良离线盘库,实现高效自动搜索。从而实现海量数据在光盘库中高效运行与管理。

一、信息划分

常用的可记录光盘具有一次写的特点,并且单张光盘写的性能是有限的。为了保证每张盘都有最大的利用率,在光盘刻录之前,需要增加多个由硬盘或者固态盘组成的缓存区。把不同路口的视频信息放在不同的缓存区中,然后将数据进行分配,将数据按照不同路口,不同时间段划分,待同一路口的数据近似于光盘存储量时便刻录到物理光盘中。数据的分配原则如下:(1)时间段划分。将连续视频数据刻录到光盘中,光盘中的文件便是连续的,例如原视频是一个24小时不间断的视频文件,刻录到光盘中便是一个连续不间断的24小时的视频文件,想要查找某一个时间段的视频文件还得拖进度条。故在刻录文件之前,在缓存区中便可对视频进行时间段的划分,然后进行存储。便于后续如果想查阅某一个时间段的视频,直接点开文件夹即可。本文章是基于交通监控录像的,根据不同时间的车流量,后续需查看视频的概率不一样,进行不同的时间段划分,在上下班高峰期可一个小时划分一个视频。在深夜车流量较小的时间段可3-4小时划分一次。(2)光盘空间利用率。由于光盘一次写的特点,如果按照以往有视频了便刻录,很有可能某张光盘刻不满,剩余很大空间。故在此为了充分利用光盘的空间,增加缓存区,在缓存区对某一视频信息进行等待,待视频大小近似于光盘总容量时进行刻录,这样可保证光盘最大的空间利用率。(3)相关文件邻近存放。同一个路口下的视频文件视为关联性强的文件。当我们查看某个十字路口某个摄像头的文件后,很有可能根据车辆行驶方向查看同一路口不同摄像头的视频文件。文件邻近存放,就是尽量将同一路口的文件放在同一张物理光盘上,为了减少取盘,调盘等耗时间的机械动作,很有必要将同一路口的文件在光盘上邻近存放。

二、信息查询与匹配

近线存储是指将那些并不是经常用到,或者说数据的访问量并不大的数据存放在性能较低的存储设备上。但同时对这些的设备要求是寻址迅速、传输率高。在光盘库系统中对于近线存储的盘片调用速度较慢,而且如若不小心将盘片与盘匣顺序打乱,想要重新将盘片与盘匣对应归类存放,必须一个一个将盘片放入光驱中扫描,才可知盘片信息。本文提出在盘片表面空白处加入二维码。一般光盘装入光驱才能实现光盘数据的物理读取,在此只需扫描光盘上二维码,确定所要查询光盘,所需查找文件是否在该光盘内,若是,点击确定,机械手将光盘放入光驱,点击所需查找文件夹名称,便读取所需文件。若不小心打乱了盘匣与盘片对应顺序,需要重新归为,在外界扫描盘片二维码即可获取盘片信息。离线存储,主要用于对在线存储数据的备份,以防范可能发生的天灾人祸造成的数据丢失。离线存储对于数据访问的性能要求最低,但却要求能够保存大量的数据,且这些数据能够得到长期、安全的保存。交管部门的交通视频存储周期为3个月,在存储周期之内的视频并不是经常用到,但一旦被访问,对传输效率而言需求是比较高的,此时的存储方式可以理解为近线存储。3个月后光盘视频不会被销毁,但是会备份,此时的存储为离线存储。由于高精度的机械手成本高,离线库只是作为一个备份数据库,而且访问几率较低,故离线库一般不配置机械手。一般要查找离线库信息,只有人工去光盘库机柜根据手册或者机柜上提醒信息一个个查找,较为繁琐,耗费时间长并且查找精度低。本文提出在每个光盘匣上贴一个二维码,用以唯一标记这个光盘匣,并在离线库中放上二维码读写器。离线库通过无线网络将库内光盘匣位置信息发送给计算机进行统一管理。系统根据用户检索要求,很快找到要找的光盘匣位置(某个机柜,某一格),并结合离线库上的指示灯来告知管理员具体位置。

三、总结

综上,根据光盘一次写而浪费空间的特点,增加缓存区,在缓存区等待待刻录信息大小约为盘片容量再刻录,提高了光盘存储空间利用率。在盘片信息刻录之前,进行信息划分、时间段划分,将同一用户(路口)文件应尽量放置在一张盘内,尽可能减少因换盘而拖慢速度,进而提高查询速度。对二维码的引用不仅仅在近线文件读取过程中,因光驱的读取而浪费时间,而且在离线库中可以提高对离线数据的查询速度与精度,节省人工成本。本文对光盘库运行与管理的改进在读取速度上有较大提高,在离线库的管理中也有了较大改进。

参考文献

[1]范威威.离线光盘库中盘匣管理技术的研究与实现[D].湖北:华中科技大学,2014.

[2]张红泉.光盘库中盘片分类排序算法研究[D].湖北:华中科技大学,2015.

[3]汪天韵.光盘库机械控制系统的设计与实现[D].湖北:华中科技大学,2014.

[4]徐静静.图书馆光盘数据管理系统设计与实现[D].辽宁:大连理工大学,2013.

作者:杨晓 姚晓同 单位:武汉工程大学机电工程学院