電視制播系統(tǒng)中的存儲及存儲管理技術分析

1、電視制播系統(tǒng)中的存儲及存儲管理技術分析摘 要：在當今的電視制播系統(tǒng)當中，存儲系統(tǒng)網絡 平臺作為電視制播系統(tǒng)關鍵的重要平臺，性能優(yōu)劣則會對整 個電視制播系統(tǒng)造成直接影響?；诖?，文章針對電視制播 系統(tǒng)中的存儲及存儲管理技術進行具體分析。關鍵詞：電視制播系統(tǒng)；存儲；管理技術 電視制播系統(tǒng)中的存儲系統(tǒng)網絡平臺作為核心平臺，對 其存儲容量以及數據訪問、傳輸、管理等性能有著非常高的 要求，其綜合性能的優(yōu)劣對整個制播系統(tǒng)有著直接影響。在 當前計算機技術高速發(fā)展的時代中，存儲技術也主要分為直 接附加存儲(Direct Attached Storage, DAS)、網絡附加存儲(Network Attache

2、d Storage , NAS)與存儲區(qū)域網絡 (StorageAera Network， SAN) 3 種，不同存儲技術有著不同的特點與 技術優(yōu)勢，在電視制播系統(tǒng)的具體存儲管理方案設計中，有 其各自的用武之地。1 電視制播系統(tǒng)中的存儲技術及其優(yōu)缺點1.1 DAS存儲技術DAS大多應用于傳統(tǒng)的計算機網絡，所有工作都基于服務器，外部的數據存儲設備直接與內部總線掛接，存儲系統(tǒng) 同樣是服務器的重要組成，服務器需要完成應用服務與文件服務，通過同一服務器處理客戶機的服務請求與數據的出入1 。正因為 DAS 的所有訪問工作都需要經由服務器完成，因此，在用戶量激增或者是服務器處于滿載狀態(tài)時，其響應速 度則難

3、以跟上，會出現(xiàn)不同程度的延遲與傳輸速率下降，即 便是帶寬充足的情況下，還是會受到服務器的限制。1.2 NAS存儲技術NAS主要利用專屬文件服務器對文件存儲系統(tǒng)進行管理。NAS存儲系統(tǒng)能夠按照應用服務器或是客戶機的命令去實現(xiàn) 對內在文件的管理工作。 一般來講NAS采用UDP/IP或TCP/IP 協(xié)議實現(xiàn)訪問服務的標準化，可在異構服務器之間實現(xiàn)數據 共享。NAS所應用的是直接針對用戶制作且是專屬于數據存儲 的簡便化操作系統(tǒng)，將與網絡進行連接的協(xié)議內置在了系統(tǒng) 當中，所以NAS存儲系統(tǒng)的管理與設置都非常方便，是一款 即插即用型的產品。所以，相對來講NAS的成本經濟且方便管理，同時能夠實現(xiàn)數據共享。1

4、.3 SAN 存儲技術SAN 將存儲器與網絡工作站節(jié)點直接相連，有著高速的 訪問效率。借助于光纖將服務器與存儲設備進行相連，實現(xiàn) 更咼吞吐量、更遠距離以及更咼穩(wěn)定性的連通2。SAN的存儲網絡模式可為交換式，也可為共享式。SAN存儲技術有著更高的拓展性能、訪問速度與處理效 率。正因為SAN應用的是網絡構架，服務器能夠訪問存儲網 絡中的所有存儲設備，所以用戶可根據需求隨意添加磁盤陣 列、帶庫以及服務器等存儲設備，進而實現(xiàn)客戶想要的存儲 空間與處理能力。此外， SAN 存儲技術還具有專門用于大體 量數據傳送而制作的光纖通道(Fibre Channel)技術，現(xiàn)如 今光纖傳輸速率不斷提升， SAN 的

5、數據傳輸速度與處理性能 也提升到了更高層次。1.4 NAS+SAN存儲技術由于NAS與SAN都有各自的優(yōu)劣勢，并且這兩項存儲技 術可進行相互彌補，因此，在具體應用當中經常將兩者置于 同個系統(tǒng)網絡當中，所以也就存在了 NAS+SAN存儲系統(tǒng)。該 存儲系統(tǒng)的前端為部分 NAS Head與采用SAN存儲設備的服 務器，NAS HeadDiU主要支持NFS和CIFS協(xié)議接口與管理服 務。不過，其中的NAS存儲系統(tǒng)與傳統(tǒng)相比有所不同，該系 統(tǒng)的NAS Head使用的并非本地存儲設備，而改用 SAN存儲 設備主要對外提供文件服務。以兩種存儲技術的融合，通過 優(yōu)勢互補有效改善了 NAS和SAN系統(tǒng)在存儲設備

6、級方面的共 享難題，不過在文件級的共享方面仍然有著和傳統(tǒng)NAS系統(tǒng)同樣的可擴展性難題。NAS+SAN融合了兩種存儲技術的優(yōu)勢，有效得到了互補。采取NAS Head作為NAS服務器的控制端，能夠直接或是利用 SAN 的 Fibre Channel 與后端存儲系統(tǒng)相連， 因此， 也就不 需要依附于服務器內部存儲，有效支持了更高性能、更大容 量以及更高可靠性的存儲后端 3。如此一來，NAS+SAN的解 決方案將用戶原先投資在企業(yè)級存儲系統(tǒng)或是SAN存儲設備方面的實效延續(xù)發(fā)揮，通過引入經濟合理的以太網去實現(xiàn)更 高可擴展性的文件訪問功能。這種采用NAS Head的解決方案，有效盤活了規(guī)劃存儲增長，很大程

7、度上提高了存儲系統(tǒng) 的利用效率，同樣有效發(fā)揮出存儲系統(tǒng)與存儲管理軟件的重 要作用，并且提高了數據管理的便捷性以及數據的自我保護 性能，進而大幅縮減成本投入。在非編網絡系統(tǒng)當中，大量采用了 NAS+SAN的解決方案， 不僅能夠為目前的高性能有卡工作站、合成工作站等提供技 術服務，同樣也能夠支持今后 HDV 等高清軟件應用。 現(xiàn)如今， CPU+GPU技術在非編網絡系統(tǒng)中的應用逐漸廣泛，非編軟件也逐漸減小了對硬件板卡的依賴程度，再加上對本地緩存的 高效應用，其正常運行對網絡帶寬的要求不再像以前那么高， 所以成本較高的FC設備則逐漸會被IP網絡設備替代，以此 來服務于無卡的非編應用。 在NAS+SAN

8、的存儲方案當中，采 用FC-SAN的存儲當作NAS矩陣的后臺存儲，利用存儲對共 享軟件進行訪問，能夠促使眾多NAS Head組成NAS存儲池， 進而與無卡非編等應用的需求相符，實現(xiàn)了利用有限存儲帶 寬服務于大量客戶端的目標。1.5 iSCSI存儲技術iSCSI也即為互聯(lián)網小型計算機系統(tǒng)接口，該存儲系統(tǒng)主要是利用IP網絡，把SCS塊數據轉化為網絡封包的傳輸協(xié) 議形式，此?f議主要支持服務器(Initiator )、存儲設備(Target) 以及協(xié)議傳輸網關設備。iSCSI與 NAS同樣是利用IP網絡來 實現(xiàn)數據的傳送，不過iSCSI的數據存取方式方面所采取的塊 協(xié)議(Block Protocal

9、、卻與NAS不一樣，與 FC-SAN相同， 實際上iSCS也屬于SAN大家族中的成員4。正因為iSCS存儲技術綜合了 SCS、以太網以及 TCP/IP等相關技術， 因此，所有支持iSCS技術的服務器與存儲設備， 均可以與IP 交換機以及路由器進行相連，有著開放性強、容量大、可靠 性高以及傳輸速率高等諸多優(yōu)點，針對需在網絡進行存儲和 傳輸大規(guī)模數據的應用情況最為適宜。然而，iSCSI存儲系統(tǒng)有一定的單點障礙，并且系統(tǒng)的組建與投入成本偏高。2電視制播系統(tǒng)中的存儲管理方案設計對于電視臺的制播系統(tǒng)而言，不僅僅要能夠滿足正常的 工作運轉所需，還應在此基礎上去盡量節(jié)約成本，實現(xiàn)回報 效益最大化，因此，在電

10、視臺的各個制播環(huán)節(jié)應用存儲管理 技術時，要進行精心的設計，規(guī)劃出可行性的方案。具體來講，可分為以下幾點：(l、針對電視臺的大制作網絡以及大媒體資產，筆者建議運用SAN存儲網絡，憑借該存儲技術的高可靠性與高性能，可滿足絕大多數的工作需求，尤其是由于數據訪問而產生的高帶寬要求。 （ 2）針對于偏小 型的制作網絡系統(tǒng)以及部門級別的小型媒體資產系統(tǒng)，筆者 建議運用iSCSI-SAN存儲網絡，該存儲網絡同樣能夠滿足較高 的帶寬要求，但成本更低。 （ 3）針對硬盤播出系統(tǒng)，筆者建 議運用DAS存儲技術，在容錯方案方面，由于該播出系統(tǒng)大 多采用的是雙機鏡像方式，鏡像服務器與播出服務器都有著 各自的存儲系統(tǒng)，

11、因此，能夠通過網絡實現(xiàn)存儲系統(tǒng)上關于 數據的進項。（4）針對節(jié)目的包裝網絡，筆者建議運用NAS存儲網絡，因為對于電視臺的節(jié)目包裝系統(tǒng)而言，一般其規(guī) 模不會很大，對時效性的要求也不高，但主要強調的是數據 共享性要非常高，然而目前的電視臺包裝設備有著非常多的 操作系統(tǒng)平臺，比較普遍的設備系統(tǒng)為 Windows系統(tǒng)、Apple 系統(tǒng)、Unix系統(tǒng)以及Linux系統(tǒng)，而NAS存儲技術的優(yōu)勢就 在于即便是異構操作系統(tǒng)平臺，同樣能夠實現(xiàn)高效的文件共 享5。（5）針對欄目級別的小型制作網絡，筆者建議運用 DAS存儲技術，以成為低廉的成本去獲取較高的數據傳輸速 率。由此可見，DAS, NAS以及SAN存儲技術

12、都有著各自的 特點與優(yōu)點，而具體應用到電視制播系統(tǒng)當中則需充分結合 應用環(huán)節(jié)的自身特點，去選擇相適應的存儲管理方案，以最 優(yōu)化設計去實現(xiàn)最高資源效益。3 結語綜上所述，當前電視臺的節(jié)目生產主要是對視頻音頻流 進行采集、編制與播出，其制播系統(tǒng)對網絡帶寬與傳輸速率 的需求非常高。不過電視臺對于視頻音頻的處理均相對集中， 通常都無需對數據進行遠程處理。因此，核心存儲通?？蛇x 用FC-SAN的存儲系統(tǒng)，邊緣存儲則可采用iSCSI或者NASHead存儲技術去構建二級存儲。此外，采用NAS+NAS方案去構建CPU+GPU網絡，能夠節(jié)省成本，優(yōu)化網絡資源，同 原來的雙網結構結合更為密切，是進行電視制播系統(tǒng)存儲管 理的有效解決方案。當前，iSCSI作為未來存儲技術的發(fā)展趨 勢，隨著技術的愈發(fā)成熟，也會在電視制播系統(tǒng)中應用更為 廣泛。參考文獻 1 宋麗紅 .淺析電視臺制播網絡系統(tǒng)中的網絡儲存體系結構J工程技術（文摘版），2015（ 11）: 26