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        論私有云存儲在高清制作網(wǎng)中的應(yīng)用與優(yōu)勢

        2018-02-08 03:20:30孫強
        中國傳媒科技 2018年12期
        關(guān)鍵詞:用戶系統(tǒng)

        文/孫強

        引言

        電視領(lǐng)域的飛速發(fā)展對電視節(jié)目制作與節(jié)目數(shù)據(jù)處理與管理提供了更高的要求。因此,為了滿足大眾需求,相關(guān)技術(shù)人員采用了云儲存這種先進的改良措施,以提高電視節(jié)目的質(zhì)量與效率,同時對數(shù)字化的電視節(jié)目進行管理與儲存。制作網(wǎng)承載著電視節(jié)目的裁剪、編輯等任務(wù),海量的節(jié)目信息與制作網(wǎng)密不可分,所以,云儲存在高清制作網(wǎng)中的使用尤為重要。

        1.虛擬存儲技術(shù)以及其應(yīng)用

        隨著科技的快速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)也得到了快速發(fā)展,視頻網(wǎng)絡(luò)和整個頻道正在逐步實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)一體化。特別是對存儲要求超高的高清制作網(wǎng)絡(luò)來說,更是需要將先進的產(chǎn)品和存儲技術(shù)引入視頻領(lǐng)域。

        SAN技術(shù)發(fā)展至今,產(chǎn)生了許多新概念。虛擬存儲的出現(xiàn)更是其中具有代表性的存在。與過去的交換機和RAID陣列相比,陣列中的SAN結(jié)構(gòu)可以被主機通過硬件層直接接觸,而虛擬存儲的定義是把數(shù)據(jù)存儲技能從物理的、實際的數(shù)據(jù)儲存中抽象出來,使普通用戶在讀取數(shù)據(jù)時不用擔心存儲設(shè)備的物理容量和位置、參數(shù)配置。因此,減少編輯用戶和系統(tǒng)管理人員的工作難度。

        將存儲材料放到網(wǎng)絡(luò)上,方便存取的儲存方式就是云儲存。這樣的儲存方式方便用戶無論何時何地都能夠通過網(wǎng)絡(luò)輕松地取得數(shù)據(jù),不用苦惱由于存儲的需求增多而沒有儲存空間,也不會由于建立了太多存儲設(shè)備而造成資金浪費,相反地簡化了管理難度。[3]如果存儲商能提供一套快速且安全的云存儲系統(tǒng),同時附有簡單的管理和數(shù)據(jù)檢索功能,一方面滿足了用戶對存儲彈性,機動性的要求,另一方面也是一個經(jīng)濟劃算的解決存儲的方案。

        與公有存儲有區(qū)別的是私有存儲云,它只局限于一個區(qū)域內(nèi)應(yīng)用。私有云僅僅只對區(qū)域內(nèi)用戶提供存儲服務(wù)和對應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量。編輯用戶不需要明白“云”的具體組成細節(jié),只需要知道使用存儲服務(wù)對應(yīng)的接口,以及相對應(yīng)的戰(zhàn)略,其余的“云”都會自動完成。對用戶來說,存儲云是透明的,云的內(nèi)部如何配置,如何實現(xiàn),使用哪種技術(shù)、哪種平臺都不需要關(guān)心。當用戶需要儲存時,“云”就可以提供空間儲存,并且編輯用戶還能夠隨時讀取儲存資源。因為云端的原則是以不妨礙用戶使用為前提,提供許多附加功能,也由此云端成為安全、可靠、高效的存儲池。

        目前的電視顯示屏越來越清晰,人們大多追求全高清、高清的媒體格式。對制作網(wǎng)的帶寬來說,高清視頻制作是極大的挑戰(zhàn),特別是對那些大型制作網(wǎng)來說更是挑戰(zhàn),大型制作網(wǎng)平臺對視頻音頻的對讀延遲極其敏感,因此對制作網(wǎng)的讀寫功能同樣是挑戰(zhàn)。用戶在造制作網(wǎng)時,希望能有極好的拓展功能,可以完成性能和容量的一并擴展。因此,對大型制作網(wǎng)儲存規(guī)劃來說,第一選擇就是私有云。

        私有云制作系統(tǒng)為4層架構(gòu),各層主要功能和作用如下。

        基礎(chǔ)資源層:作為云制作系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施,包括通用的硬件、通用服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲;專業(yè)媒體資源,例如制作資源管理服務(wù)、制作策略管理服務(wù)、數(shù)據(jù)庫訪問組件等一些專門為電視臺制作網(wǎng)業(yè)務(wù)設(shè)計的專業(yè)設(shè)備。

        服務(wù)平臺層 服務(wù)平臺層是一些核心制作業(yè)務(wù)具體完成者,使用基礎(chǔ)資源并對上層提供具體業(yè)務(wù)子系統(tǒng)組裝的核心服務(wù)組件,包括媒體處理平臺(面向所有和媒體處理相關(guān)的業(yè)務(wù),如渲染、轉(zhuǎn)碼等)、元數(shù)據(jù)管理平臺(面向所有和內(nèi)容操作業(yè)務(wù),如元數(shù)據(jù)管理)、應(yīng)用產(chǎn)品平臺。

        業(yè)務(wù)系統(tǒng)層:制作管理、流程引擎驅(qū)動、虛擬化系統(tǒng)和云桌面系統(tǒng)。

        制作端應(yīng)用:高清云上載系統(tǒng)、非編瘦客戶機等各種類型的端站點。

        云制作系統(tǒng)采用千兆+萬兆以太網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計,業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以根據(jù)需求進行靈活增減。全系統(tǒng)架構(gòu)采用全IP化部署,整個系統(tǒng)使用萬兆交換加千兆接入交換機級聯(lián),采用10GE 交換模式上連,并有充分的冗余連接方式做帶寬保證和容災保證。

        存儲容量和分層存儲??紤]到投資成本的合理性以及云存儲平臺的可擴展性,在一期建設(shè)中部署60TB的磁盤容量,包括SSD、SAS、SATA等3種不同類型以及不同容量大小,以應(yīng)對不同的應(yīng)用需要。待業(yè)務(wù)系統(tǒng)分批遷入云存儲平臺過程中再按需逐步擴容。

        根據(jù)磁盤性能與業(yè)務(wù)應(yīng)用需求,對磁盤類型以及組合方式做了細致的規(guī)劃。首先,將性能最好的SSD盤部署在離控制器最近的總線上,將性能最弱的SATA盤部署在離控制器最遠的總線上,以提高存儲設(shè)備的整體性能。此外,采用數(shù)據(jù)分層技術(shù),在容量最小但性能最好的SSD盤上存放讀寫頻率最高的數(shù)據(jù),在容量和性能都適中的SAS盤上存放使用頻率相對較高的數(shù)據(jù),在容量最大但性能最低的SATA盤上存放使用頻率很低的數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀寫的最佳效能。

        2.私有云存儲的優(yōu)點

        2.1 超低延遲,超高帶寬

        目前,云存儲大多利用8GB的FC-SAN架構(gòu)滿足用戶對儲存的要求,SAN的高性能可以提供超大儲存空間,對某些要求嚴格的應(yīng)用來說,它還滿足超低延遲這樣嚴格的要求。

        2.2 集中容災及備份可以輕易實現(xiàn)

        沒有什么設(shè)備是完全可靠的,存儲設(shè)備也不能確保每分每秒都可靠。硬盤壞了用戶能購買一個新的,但數(shù)據(jù)損壞了,用戶卻沒辦法補救,尤其是數(shù)據(jù)丟失,這樣的損失是無法彌補的。[4]因此,進行數(shù)據(jù)備份,以及在合適的時間以可以接受的成本完成業(yè)務(wù)的容災,確保業(yè)務(wù)和應(yīng)用的可用性。集中地進行數(shù)據(jù)備份和業(yè)務(wù)應(yīng)用的容災比分散的存儲更容易管理和實現(xiàn),并且更加快速有效。多種RAID級別的組合還有全冗余的硬件設(shè)計,再加上復制、快照等數(shù)據(jù)技術(shù)服務(wù),以確保存儲的數(shù)據(jù)的安全。

        云存儲平臺的存儲網(wǎng)關(guān)必須具有高性能的IOPS(每秒進行讀寫操作的次數(shù))以及存儲帶寬,部署雙引擎單元,且每個引擎單元具有2個管理模塊,提供對存儲設(shè)備的管理與對外接口。雙引擎之間不僅實現(xiàn)雙機熱備,而且每個引擎中的管理模塊也實現(xiàn)了兩兩互為熱備。在傳輸鏈路方面,每個管理模塊提供了多個接口實現(xiàn)與各類交換機、存儲設(shè)備之間的鏈路均衡、負載均衡,由此實現(xiàn)存儲平臺的高安全性和高性能。

        2.3 集中管理,便于維護

        集中管理能夠在同一個界面下,對所有的數(shù)據(jù)進行控制和維護,用戶只需要將數(shù)據(jù)儲存進云空間,接下來處理數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、備份數(shù)據(jù)等工作都由云端來完成,這既對數(shù)據(jù)的安全性增加了保障,又減少了儲存數(shù)據(jù)的成本。

        2.4 延展性好,便于伸縮

        對于大多數(shù)編輯用戶來說,他們不知道如何實現(xiàn)存儲,只了解存儲的接口。這就像是在用戶和私有云儲存之間增加了一個中間層。如果此時對私有云儲存的后面部分進行改動過,它不會影響到前端的數(shù)據(jù),也不會妨礙編輯用戶使用前端。因此,私有云存儲得以在空間上進行靈活的維護,延伸和升級,對后端的影響實現(xiàn)最小化。SCALE-out架構(gòu)能確保同時實現(xiàn)線性提升和容量動態(tài)延伸,提供快速有效的存儲服務(wù),破解對數(shù)據(jù)容量需求大的問題;提供虛擬化的環(huán)境,利用堆疊多節(jié)點帶寬實現(xiàn)超高的前端帶寬。

        2.5 存儲方式和接口的多樣性

        為了適應(yīng)多種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用,云存儲平臺的存儲網(wǎng)必須能夠支持現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)所需的所有存儲方式,能夠提供多種模塊化的存儲接口,同時支持接口模塊的在線擴展。例如,無錫廣電歸檔型媒資系統(tǒng)中各類素材采用NAS的存儲方式,利用萬兆網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸;其虛擬化搭建的服務(wù)器端采用SAN的存儲方式,并通過FC的接口進行互聯(lián)。

        結(jié)語

        隨著時代不斷的進步,私有云儲存被越來越多地應(yīng)用于制作網(wǎng)中。對于私有云儲存的應(yīng)用不但可以提高電視節(jié)目的高清生產(chǎn)頻率,與此同時,也在一定程度上提高節(jié)目的相關(guān)特效質(zhì)量。通過對云儲存在制作網(wǎng)中的應(yīng)用進行研究,可以看出,以云儲存為基礎(chǔ)的制作網(wǎng)創(chuàng)新完全符合了節(jié)目高清制作的需求,并且私有云儲存在高清制作網(wǎng)的應(yīng)用,增強了電視臺處理大量媒體數(shù)據(jù)與視頻音樂素材的能力。不僅消除了媒資編輯中后期音頻文件處理的瓶頸,而且能夠使百余臺工作站同時運作。

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