【文章內(nèi)容簡介】 器的專用光纖通道網(wǎng)絡(luò)，它在這些設(shè)備之間提供端到端的通 訊，并 允許多臺服務(wù)器獨立地訪問同一個存儲設(shè)備 。 SAN通過單獨的高速光纖網(wǎng)絡(luò)將存儲設(shè)備和局域網(wǎng)上的服 務(wù)器群連接起來，數(shù)據(jù)的存取通過存儲區(qū)域網(wǎng)在服務(wù)器和海量 存儲設(shè)備間進行高速傳輸。存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)是一種可滿足海量 （ TB～ PB數(shù)量級）數(shù)據(jù)存儲、大量的 I/O吞吐量和高端應(yīng)用 需求的網(wǎng)絡(luò)式存儲技術(shù)。應(yīng)用計算機通過標(biāo)準的網(wǎng)絡(luò)（如以太 網(wǎng)）連接到 SAN的存儲設(shè)備上。 SAN的出現(xiàn)使服務(wù)器和存儲設(shè)備之間的連接方式產(chǎn)生了 根本的變化。 SAN是一種可以使服務(wù)器與大型存儲設(shè)備（磁盤 陣列或磁帶庫）之間進行任意連接通信的存儲網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)， 它通 過一個 單獨專用的網(wǎng)絡(luò) 將存儲設(shè)備和服務(wù)器連接在一起 。由于 在 SAN中服務(wù)器可以和網(wǎng)絡(luò)中的任何存儲設(shè)備連接，所以數(shù)據(jù) 存放在何處，服務(wù)器都可以直接存取所需要的數(shù)據(jù)。 SAN中的 各種設(shè)備是分散在網(wǎng)絡(luò)中的。 光纖通道技術(shù)可以支持多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，使用全雙工串 行通信原理傳輸數(shù)據(jù)，速度快且延遲小?，F(xiàn)在，采用光纖通道 （ FC）技術(shù)硬盤存取速度實際上達到 200MB/s。 光纖通道采 用同軸線 時的傳輸距離 達到 30m，采用 單模光纖 時的傳輸距 離可以 達到 10km。 存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)以光纖通道 （ FC： Fiber Channel） 為基 礎(chǔ) ，實現(xiàn)了存儲設(shè)備的共享，突破了現(xiàn)有傳輸距離的限制和存 儲容量的限制；服務(wù)器通過存儲網(wǎng)絡(luò)直接與存儲設(shè)備交換數(shù) 據(jù)，釋放了寶貴的局域網(wǎng)資源。 SAN采用光纖通道技術(shù)徹底改 變了服務(wù)器和存儲設(shè)備之間的連接關(guān)系，實現(xiàn)以前無法實現(xiàn)的 應(yīng)用模式。 存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（ SAN）由四部分組成：其結(jié)構(gòu)如圖 57所示。 包括 終端用戶 、 服務(wù)器群 、 存儲系統(tǒng) 和 光纖通道 光 纖 通 道 網(wǎng) 絡(luò)用 戶 終 端 用 戶 終 端 用 戶 終 端服 務(wù) 器服 務(wù) 器 服 務(wù) 器以 態(tài) 網(wǎng)磁 盤 陣 列磁 帶 庫光 盤 庫圖 57 存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 用戶終端通過局域網(wǎng)和廣域 網(wǎng)與單獨的服務(wù)器或服務(wù)器 群連接。在某些特殊情況下 也可以直接通過光纖通道網(wǎng) 連到存儲設(shè)備。在小型和大 型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，服務(wù)器以單 機或群的方式接入存儲區(qū)域 網(wǎng)絡(luò)。 光纖通道網(wǎng)絡(luò) 是特有 的技術(shù)，光纖通道是由光纖 集線器、光纖交換機等設(shè)備 組成。存儲設(shè)備通過光纖通 道與服務(wù)器群連接。 存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（ SAN）的特點如下： ◎ 實現(xiàn)大容量存儲設(shè)備的共享和高速的數(shù)據(jù)傳輸 。 SAN所提供的大容量存儲設(shè)備共享方式可以形成共享數(shù)據(jù)存 儲池，滿足當(dāng)前計算機所要求的海量數(shù)據(jù)存儲要求。由于 SAN 采用光纖網(wǎng)，提供了主機與存儲設(shè)備之間的高速連接，提升了 主機系統(tǒng)的存儲帶寬； ◎ 連接方便和遠距離傳輸 。 光纖通道 FC技術(shù)的采用使 SAN的設(shè)備連接距離可以達到 10km （ SCSI只有 25m）； ◎ 實現(xiàn)主機與存儲設(shè)備的分離 。 主機與存儲設(shè)備的分離是當(dāng)今計算機技術(shù)發(fā)展的一大趨勢。 由于多臺服務(wù)器共享 SAN上的存儲設(shè)備，大大改善了向服務(wù)器 分配磁盤空間的方式。存儲設(shè)備與服務(wù)器的分離，使得 SAN中 的主機、存儲設(shè)備不但在物理位置的安排上可以十分靈活， 而且還可以方便地將各種設(shè)備進行邏輯上的劃分，還允許用 戶隨時添加應(yīng)用所需要的存儲空間； ◎ 提高數(shù)據(jù)的可靠性和安全性 。 在 SAN中可以采用雙環(huán)方式建立存儲設(shè)備和計算機之間的多 條通路，從而提高數(shù)據(jù)的可用性。還可以通過建立雙機容錯、 多機集群，實現(xiàn) RAID（ Redundant Array of Inexpensive Disk廉 價冗余磁盤陣列） 檢驗等方式，進一步保證數(shù)據(jù)的安全性。 多媒體數(shù)據(jù)庫 （ 1）概述 多媒體數(shù)據(jù)庫 MMDB(Multimedia Database)是由若干個多媒體對像所構(gòu)成的集合，這些多媒體數(shù)據(jù)對像是按某種特定的方式組織起來并為其它的具體應(yīng)用共享。 多媒體數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) MMDBMS(Multimedia Database Management System)是以多媒體數(shù)據(jù)庫 MMDB為基礎(chǔ) 的且能完成對多媒體數(shù)據(jù)庫 MMDB的各種操作和管理功能 的多媒體應(yīng)用系統(tǒng)。由于多媒體數(shù)據(jù)自身的特點，如由多種 媒體構(gòu)成且數(shù)據(jù)量巨大、媒體數(shù)據(jù)間的不同約束關(guān)系、實時 性的要求等，使得多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有別于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 關(guān)系模型是目前數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中最常用的數(shù)據(jù)模型之一。關(guān)系模型是建立在關(guān)系代數(shù)的基礎(chǔ)之上的，有較為嚴密的理論基礎(chǔ)，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡潔明了、直觀清晰、易學(xué)易用。目前大多數(shù)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)產(chǎn)品均支持關(guān)系模型 . 關(guān)系模型要想存儲多媒體數(shù)據(jù)，就需要進行擴充。 非第一范式 NF2(Non First Normal Form)數(shù)據(jù)模型 通過對關(guān)系模型的擴展來 提高關(guān)系模型處理多媒體數(shù)據(jù)的能力。 隨著近年來面向?qū)ο蠹夹g(shù)的興起，面向?qū)ο蠹夹g(shù)在數(shù)據(jù)庫中的應(yīng)用也日益顯現(xiàn)出其強大的生命力。這主要是由于面向?qū)ο竽Ｐ湍軌蚝芎玫拿枋鰪?fù)雜的事物對象，更好的維護復(fù)雜對象的語義信息。 （ 2）多媒體數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu) 多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) MMDBMS的體系結(jié)構(gòu) 分為三層 ，即 數(shù)據(jù)庫管理層 、 多媒體數(shù)據(jù)合成層 和 交互層 。如下圖所示。 圖 58 多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫管理層 負責(zé)完成 對各類媒體對象的維護 。多媒體對象是由既相互獨立又相互聯(lián)系的文本、圖形、圖像、音頻或視頻等媒體對象構(gòu)成的一種復(fù)合實體，各類媒體對象在復(fù)雜程度、數(shù)據(jù)量和是否具有時域特征等方面存在極大的差異。為了適應(yīng)這種異構(gòu)性，數(shù)據(jù)庫管理層利用不同的數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來存儲和管理不同類型的媒體對象，即 數(shù)據(jù)庫管理層依據(jù)不同媒體類型的特點，選用不同的表示、存儲和處理媒體對象的手段。 數(shù)據(jù)庫管理層 可以被 進一步劃分為 物理數(shù)據(jù)庫管理子層 和邏輯數(shù)據(jù)庫管理子層 ， 前者主要完成各類媒體對象的物理存儲 ，后者則負責(zé)媒體對象的維護以及向外界提供各種數(shù)據(jù)訪問服務(wù) 。 多媒體數(shù)據(jù)合成層 負責(zé)多媒體對象的存儲與管理 ， 主要完成表示及維護多媒體對象的合成方式 (即各媒體對象如何聚集為多媒體對象 )以及各媒體對象之間所具有的各種約束關(guān)系 ，尤其是對時域約束關(guān)系的描述信息 ， 這些信息在提取 、 顯示等多媒體數(shù)據(jù)的操作過程中發(fā)揮著重要作用 。 交互層 為用戶訪問 MMDBMS提供所必需的查詢 、 瀏覽 、媒體編輯 、 數(shù)據(jù)組織等功能 。 同其余兩層相比 ， 該層的變動性較大 ， 也就是說可以通過不斷地引入新的技術(shù)來豐富和用戶的接口功能 。 如隨著 Web技術(shù)的成熟與完善 ， 可以利用HTML“超鏈 ” 的概念 ， 將 MMDBMS中保存的有關(guān)空域 、 時域等約束關(guān)系的描述信息嵌入 Web主頁 ， 從而使用戶能夠通過統(tǒng)一的 Web瀏覽器 ， 對多媒體記錄的內(nèi)容進行檢索和遍歷 。 超媒體技術(shù) 超媒體技術(shù)是在 超文本技術(shù) 基礎(chǔ)之上 結(jié)合多媒體技術(shù)而發(fā)展起來的信息管理與檢索技術(shù)。 超文本技術(shù) 人類對信息的管理經(jīng)歷了 文本 、 超文本 和 超媒體 的三個階段。 傳統(tǒng)的文本 ， 如一本書 、 一篇文章 、 一個文件 、 一段計算機程序等 ， 它們的共同點是 在組織上是線性的和順序的 。 這種線性結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在閱讀文本時必須按固定的順序一頁一頁地有次序的進行 ， 讀者沒有選擇閱讀內(nèi)容的余地 。然而 人類的記憶 是 層次網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) ， 知識的獲取采用 聯(lián)想方式 ， 聯(lián)想檢索必然會導(dǎo)致選擇不同的路徑 ， 并產(chǎn)生不同的結(jié)果 。 因此 文本的線性結(jié)構(gòu)在客觀上限制了人們自由聯(lián)想能力的發(fā)揮 。 人類的思維是聯(lián)想式的 ， 如果信息的組織也具有聯(lián)想式的非線性的結(jié)構(gòu) ， 將有助于提高人們獲取知識的效率 ， 同時各種信息也會得到充分的利用 。 超文本結(jié)構(gòu)類似于人類的這種聯(lián)想式記憶結(jié)構(gòu)， 超文本 是一種按信息之間的關(guān)系非線性的存儲、組織、 管理和瀏覽信息的計算機技術(shù)。 它采用一種 非線性 的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 組織塊狀信息，沒有固定的順序，也不要求讀者按 照某個順序來閱讀。各信息塊間按照自然關(guān)聯(lián)關(guān)系用有向直線 段 (鏈 )加以連接，以便于人們聯(lián)想查找。 超文本技術(shù)與傳統(tǒng)計 算機技術(shù)的區(qū)別在于 ，它不僅注重所要管理的信息更注重信息 間關(guān)系的建立和表示。 下圖為一完整的小型超文本結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu) 由六個信息塊組 成 。由圖中可以看出，超文本結(jié)構(gòu)是由若干內(nèi)部互聯(lián)的文本信 息塊（或其它信息）組成，這些信息塊可以是計算機的若干屏、 若干窗口、文件信息或更小的信息單元。這樣的信息單元就是 超文本結(jié)構(gòu)的一個節(jié)點 ，每個結(jié)點可以是一段正文、一個文件、 一幀圖像 (圖形 )、一幅動畫、一段聲音或一個窗口等，每個節(jié) 點不論大小，都會有若干指向其它節(jié)點或由其它節(jié)點指向該節(jié) 點的指針， 這些指針被稱為鏈 ，鏈的數(shù)量通常事先不固定。結(jié) 點之間按它們的自然關(guān)聯(lián)用若干個鏈連接成網(wǎng)絡(luò)。 A E D CB F圖 5 12 小型超文本結(jié)構(gòu)示意圖 超文本結(jié)構(gòu) 實際上就是 由結(jié)點和鏈組成的一個網(wǎng)絡(luò) 。 因 此在超文本結(jié)構(gòu)中獲取信息時 ， 可以通過不同的路徑達到目 的地 。 為了防止讀者在復(fù)雜的信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中迷失方向，一個 超文本系統(tǒng)還要配備 有用于節(jié)點瀏覽并防止迷路的交互式工 具，即 瀏覽器 。 利用超文本技術(shù)來管理多媒體信息就構(gòu)成了超媒體 。創(chuàng) 作和管理超媒體的系統(tǒng)就稱為 超媒體系統(tǒng) 。 超媒體的組成 節(jié)點 、 鏈 和 網(wǎng)絡(luò) 是超媒體系統(tǒng)的基本組成要素。 節(jié)點（ Node） 節(jié)點是超媒體的信息組成結(jié)構(gòu)中圍繞一個特殊的主題組織 起來的數(shù)據(jù)集合，該集合可以是有形的（例如一個數(shù)據(jù)塊）， 也可以是無形的（如信息空間中的一個部分）。 現(xiàn)在的節(jié)點 可以是各種媒體節(jié)點 ， 也可以是數(shù)據(jù)庫 、 文獻 等 ；也可以是 動作類節(jié)點 、 組織類節(jié)點 和 推理型節(jié)點 等。 (1) 媒體類節(jié)點 ：這類節(jié)點中存放著各種媒體信息，這些媒體信息可以是文本、圖像、圖形、視頻、動畫等，也可以是數(shù)據(jù)庫、文獻等。 (2) 動作與操作類節(jié)點 ：動作與操作類媒體是通過按鈕來訪問的，也被稱為按鈕節(jié)點。由含有特殊功能的按鈕組成，每個按鈕都可以啟動相應(yīng)的計算機程序，完成特定的操作任務(wù)。 (3) 組織型節(jié)點 ：組織型結(jié)點主要用于結(jié)點的組織和知識的表示。組織型結(jié)點包括各種媒體節(jié)點的目錄和索引節(jié)點。 (4) 推理型節(jié)點 ：是用于輔助鏈的推理和演算，包括對象節(jié)點和規(guī)則節(jié)點。 鏈（自學(xué)） 鏈也稱為超鏈，它是固定節(jié)點間的信息聯(lián)系，鏈以某種 形式將一個節(jié)點與其它節(jié)點連接起來。通常 鏈是有向的 ，一 般是 由 3部分構(gòu)成 ： 鏈源 、 鏈宿 和 鏈的屬性 。 鏈源 是指導(dǎo)致結(jié)點信息遷移的原因 ， 鏈源可以是熱字 、熱區(qū) 、 熱點等 。 熱字是在文本結(jié)點中特殊符號標(biāo)注的詞組(例如 ， 用顏色或用下劃線來標(biāo)注 )。 熱區(qū)是在圖形和圖像等靜態(tài)視覺媒體結(jié)點中某一用戶感興趣的區(qū)域 。 熱點是在具有時間特性的動態(tài)混合媒體結(jié)點 (例如視頻 、 動畫 、 音頻等 )中某一段時間內(nèi)的信息 ， 因此 ， 熱點需要記錄下某段時間內(nèi)感興趣信息的起止時間點 。 鏈宿 是鏈所指向的目標(biāo) ， 在超文本中鏈宿一般為一個結(jié)點 。 鏈的屬性 是指它的類型 、 版本和權(quán)限等 。 在超文本系統(tǒng)中 ， 結(jié)點聯(lián)系的多樣性使得鏈具有多種不同的類型 ， 一般 常用的鏈的類型有以下幾種 ： ◎ 基本結(jié)構(gòu)鏈 ◎ 組織鏈和推理鏈 ◎ 自動鏈接鏈和類型鏈 熱標(biāo)（ Hotspot） 是確定信息關(guān)聯(lián)的鏈源，由熱標(biāo)將引起向相關(guān)內(nèi)容的轉(zhuǎn)移。很明顯，不同的媒體類型有不同形式的熱標(biāo)。 熱標(biāo)的形式主要有以下幾種 。 (1)熱字 (2) 熱區(qū) (3) 熱元 (4) 熱點 (5) 熱屬性 網(wǎng)絡(luò)（自學(xué)） 超文本是由結(jié)點和鏈構(gòu)成的信息網(wǎng)絡(luò)，是一個有向圖。 這主要是由于 超文本中的鏈都是有方向的 ， 并且都是單方向 的 。它類似于人類的聯(lián)想記憶模型，采用一種非線性的網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)來組織塊狀信息。結(jié)點之間的聯(lián)系與依賴通過交互的瀏 覽、探索來實現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點的排列沒單一的、固定的順 序，因而每一個結(jié)點都可以有多種不同的訪問方式，由用戶 根據(jù)自己的需要來選擇瀏覽的路徑。 超文本具有多方面、多層次的表現(xiàn)力，為人們提供了一 種全新組織信