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电视制作非线性编辑网络存储架构选择及高可用性测试

发布时间:2012-10-12 文章来源:镇江市广播电视台 王波
[摘要]本文对电视制作非线性编辑网络的常见架构的优缺点进行了一些分析,并对非线性编辑网络关键指标及系统可用性的测试进行了一定探讨,并给出了测试具体步骤。
[关键词]电视 非线性 网络 存储 测试
 
目前,各电视台陆续建设非线性编辑网络,非线性编辑网络的架构的选择,成为决定一个制作网络应用是否成功的关键,而对这种架构的性能和是否具备高可用性,又可以通过一系列的实际测试来加以证明。
电视非线性编辑网络存储按存储的集中度分为集中式存储、分布式存储、集中分布式存储。
集中式存储,就是非线性制作网络的全部工作站的节目视音频素材存储在一个或几个核心存储中,素材索引也采用同一个数据库,网络数据存储的安全性,严重依赖于数据库和核心存储的可靠性。
分布式存储,就是将网络中的工作站划分为若干组,每个组的工作站共用一个大容量存储工作站形成一个制作岛,每个制作岛之间再通过网络进行联接。素材索引是分布在不同的数据库中,甚至不采用数据库。
分布集中式存储,网络中的工作站,将节目视音频素材同时存储于本地硬盘和核心存储,同时同步地在本地数据库和集中数据库中建立素材索引,这样即使核心存储出现故障,也可以切换核心存储的素材盘和数据库到本地硬盘进行制作。平时的制作,可以本地存储为主,核心存储为辅,对核心存储访问带宽要求低,在易用性、价格和高可靠性之间取得一个平衡点。
非线性编辑网络按目前的存储方式分为FC-SAN存储,IP-SAN存储和NAS集群式存储。
FC-SAN存储是技术较为成熟的存储方式,工作站采用FC光纤连接核心存储,能提供稳定连续的高访问带宽。需要采用FC-以太网双网架构,同时要使用SAN存储管理软件和FC网卡、FC交换机和以太网交换机,所以成本较高,且由于必须采取与以太网并用的双网架构,网络架构复杂,维护难度较大。传统有卡非编工作站由于视频缓冲较小,对读写带宽连续性要求高,因此传统的有卡编辑网大多采用这种网络存储模式。
IP-SAN是采用iSCSI协议在传统以太网上进行数据传输,工作站通过千兆以太网连接核心存储,能提供较高的数据访问带宽,和FC-SAN一样,也要使用SAN存储管理软件,但只需要使用普通千兆网卡和以太网交换机即可进行传输,成本较低,维护较容易。但存储无法适应小数据块读写,存储带宽较FC-SAN稍逊。近年来随着GPU+CPU+IO卡的非编的普及,由于软件对视频的处理普遍具备较大的内存缓冲区,对网络的连续稳定读写持续性要求不高,因此IP-SAN完全可以满足应用要求,是近年来已呈上升趋势的一种网络存储模式,国内已有较多成熟案例。
NAS集群存储是一种新型的存储方式,普通NAS存储受性能所限,难以达到电视制作的高带宽要求,而NAS集群存储采用多个NAS存储组成集群,前端基于以太网对外提供统一的文件级的存储访问,后端采用InfiniBand等高速总线连接各个NAS存储节点,可以同时提供磁盘级别和存储节点级别的安全冗余。维护容易,各工作站只需普通千兆网卡,无需安装价格昂贵的存储管理软件,带宽和容量能随节点增加呈线性增长,是一种非常优秀的存储模式,但需要InfiniBand交换机,目前能提供此项技术的厂商较少,造成成本居高不下,且在国内广电应用案例较少。
在我台电视新闻编辑网络选型方案中,我们综合上述因素考虑,最终采用的是分布集中式IP-SAN存储方案,采用了3台核心存储和Stornext存储管理软件,工作站采用双读双写方案,即在采集或打包素材时,同时向核心存储和本地存储写入,在制作中,以本地存储读取优先,在本地存储未找到素材的情况下,才去访问核心存储,这样,以较小的带宽满足了40台非编工作站的存储需求。实践证明,在性价比方面,达到了较好的一个平衡点。
在确定使用存储架构方案,并完成项目建设后,在验收阶段,需要对全网性能进行验证,测试可用性和关键指标是否可以达到设计指标要求,根据我台新闻网项目建设的实际情况,我们采用了三台D核心存储,共48块硬盘1TB Sata硬盘,分为三组,每组有两块热备盘,实际可用容量要求≥36TB技术文件要求可用混合读写带宽≥600Mbyte/s,可以满足40台工作站的需求。为此我们制定了以下测试方案。
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