非线编存储解决方案

樊济宁

电视台中小型非线编系统
存储解决方案


2005 年6 月


1. 需求背景分析
电视台网络化是要在媒体资源管理系统下实现网络素材充分共享，对视频素材
进行编辑、检索和复用。非线性节目制作网是视频网的主要工作环节。各类素材在
这里经过采集或网络传输，进入在线存储设备，再经过各个编辑过程成为成片或筛
选加工过的素材和元数据，通过迁移服务器进入近线存储设备或送播。作为视频网
的网络中枢，制作网的网络结构和数据流的存储方式选择，关系到整个视频网的建
设。
非线性节目制作网的关键技术主要有：以MPEG-2 为主流的压缩技术、SAN
架构下网络存储技术为和管理软件系统。
录像机是电视节目制作的基本工具，磁带录像机的发展历程也是从模拟信号形
态过渡到数字信号形态的。由于视频信号处理有4∶2∶2、4∶1∶1、4∶2∶0格式
之分，压缩方式有场内DCT、帧内DCT 和MPEG－2 之分，码率压缩比不同，记
录码率有200Mbps 左右、90Mbps 左右、25Mbps 和50Mbps之分。目前常用的是压
缩比较高而又能保证图像质量的25Mbps 和50Mbps 两种码流。
网络存储是电视台非线性节目制作系统的重要组成部分，非线性编辑系统对存
储的要求如下：
1．大容量存储
做为视频存储系统，首先需要的是容量。视频信息即使在压缩的情况下也有
50Mbps，一部两小时的电影需要45GB 的存储容量，而非压缩的视频可能是这个
数字的几十倍至上百倍。
2．集中式共享存储
由于不同服务器的功能不同，视频信息需要在多服务器共同地进行编辑，存储
的共享是必须的。
3．高带宽并发式存储
多路视频的情况下，并发的带宽是很高的。以单台服务器一路写两路读计
算，没增加一台服务器所需的带宽是3X50Mbps＝150Mbps，大约等于20MB/s 的
带宽。多服务的需要的总带宽是多路服务器带宽的叠加。
4．可扩展性
随着业务的扩大，数据量的增加，存储系统的可扩展性尤为重要，良好的扩
展性可以保证业务的连续性。
5．高可靠性存储
传统的数据由于比较分散， 管理和备份都相当困难，容易造成损坏或丢失，
安全性很低。采用集中式的存储，管理和备份都非常方便，提高了工作效率同时也
降低了系统成本。
. 解决方案
2.1 方案的选择
l 采用存储局域网络SAN
存储局域网络是建立在服务器集群和存储设备之间的网络，给服务器集群提
供集中式的共享的存储空间，便于管理；SAN的优点可归纳为下几点：
Ø SAN存储系统扩展性好、升级能力强，投资保护性好。
Ø 实现了存储系统支持数据集中式管理，相关业务系统或全部的应用系统存储
系统合并为统一的存储系统。
Ø 采用开放式的体系结构，支持多种系统平台的接入，亦即实现跨平台操作。
Ø 提供包括存储介质、接口设备及连接链路的冗余支持。
视频输入视频编辑(读-写)
服务器
存储设备
Ø 向网络客户端和应用服务器提供高效可靠的数据存储服务时，同时对应用系
统的运行效率和网络的速度不会产生明显的影响。
l IP 存储网络
传统的存储网络多采用光纤通道（FC，Fibber Channel）的方式，也是目前大
中型电视台常用的系统，适合于较大规模的多非编服务器的系统。但是FC 系统的
造价非常昂贵，需要增加光纤通道卡，光纤线，光纤通道交换机等。每片光纤通道
卡、以及每个光纤通道交换机端口的价格是普通千兆以太网的10 至20 倍以上，加
上光纤的铺设在中国大部分地区的铺设不普及，整个系统的建设费用非常昂贵。
IP SAN 是近些年来新兴的网络存储技术，它希望用TCP/IP 以太网替代光纤
通道网络。IP SAN 的好处在于：使用以太网络，保护了用户现有的投资；以太网
系统造价低；以太网是成熟的技术，具有良好的兼容性；以太网络可以扩展到远
端，便于系统的做远程的容灾备份；以太网上现有的软件也可以直接使用，例如
IP SAN 可以直接加上IP sec 软件，以达到存储网络加密的目的；千兆以太网络的
广泛使用，也使得IP SAN的性能得到提高。iSCSI协议是IP SAN 中最为流行的协
议，是IP 存储的典型代表。
IP 存储多采用千兆网系统，总带宽为1Gbps；性能低于2Gbps 的光纤通道系
统。但对于中小规模的电视台而言，在非编服务器数目较少的情况下，IP 存储能
满足带宽的要求，可以达到最高的性能价格比。
2.2 超毅 Desigator I308G（2215T）iSCSI/NAS 存储组成的IP SAN
我们从系统的兼容性、稳定性与可靠性角度出发，并且考虑到保护已有的投
资，选择了基于IP SAN架构的数据存储方案 。
方案中主要采用超毅的IP 存储设备超毅 DESIGATOR I308G（2215T） iSCSI/NAS 存储系统，配合千
兆网交换机来完成。为多台服务器提供独立的以及共享的存储空间。
本设计方案是基于模块化、可扩展、无单点故障的SAN 解决方案，它对企业
的业务系统能够提供无缝的存储解决方案。方案投资不高，原有的设备得到合理利
用的前提下，基于网络的数据存储服务性能得到明显提升，业务数据实现了有效的
汇集和管理，实现了性能和价格的最优组合。
2.3 解决方案
我们选用超毅的超毅 DESIGATOR I308G（2215T），机架式3U 的机箱，15个盘位；配合一个
以太网交换机，建立起一个IP SAN。
超毅 DESIGATOR I308G（2215T）－R316可配置为Raid5；如采用1TB 硬盘，裸容量为15，实
际容量为15TB。
3．关键产品的介绍
超毅存储的DESIGATOR I308G（2215T）系列提供2G bps （可扩展）的传输带宽和单模
块高达6.4 TB 的存储空间；采用国际最先进的IP SAN 技术，为用户提供完全共
享、方便扩充的存储。
DESIGATOR I308G 采用RAID 技术、热拔插硬盘、双千兆网口、彻底保护了用户的数
据安全；DESIGATOR I308G 直接在标准的以太网络上运行，完全与现有的以太网络基础设施
和已有的网络管理软件特点兼容，不需要专有的网络设备，提供了一个极其经济的
高性能网络存储解决方案。
3.1 DESIGATOR I308G 产品特点
Ø 先进性
存储系统采用的技术必须是先进而成熟的。现在计算机技术的发展日新月
异，要保护客户的投资就必须采用先进的技术，并且这种技术和产品必须被业界公
认为成熟且有发展前途的。
超毅DESIGATOR I308G 存储系统采用国际最先进的IP SAN 技术, 遵从iSCSI 协议，为
用户提供了一个极其经济的高性能网络存储解决方案。
Ø 实用性
建设网络系统的目的是要解决企业数据信息的共享和交换，提供现代化的管
理，因此，设计方案的出发点就是要满足用户的信息要求。超毅DESIGATOR I308G 存储系
统 是高集成度的系统，在最小的空间内为用户提供最大的存储。DESIGATOR I308G-R316 可以为用户在3U 的空间内提供15TB 的存储空间。DESIGATOR I308G 是高可扩充性的系统。
用户可以通过超毅的Web 控制界面动态扩充已分配的空间（LUN 空间）；用户可
以预留盘位，以后直接插入新的硬盘来扩充单个存储模块的容量；当一个存储模块
插满硬盘后，用户也可以通过增加新的存储模块的方式扩充整个存储系统的容量。
Ø 经济性
设计方案不但要考虑采用技术的先进、可靠，而且还必须考虑用户的经济负
担。因此，设计方案必须具备很高的性能价格比。
超毅DESIGATOR I308G存储系统采用国际最先进的IP SAN 技术, 可以直接在标准的以
太网络上运行，完全与现有的以太网络基础设施和已有的网络管理软件兼容，不需
要专有的网络设备，提供了一个极其经济的高性能网络存储解决方案。
Ø 高可管理性与高可靠性
由于整个业务系统的数据采取集中式的存储策略，所以存储系统必须具备很
高的可管理性。另外，计算机网络系统的外部环境是多变的，设计方案必须是强健
的，能够很方便地进行调整，以满足外部环境的变化。
超毅DESIGATOR I308G 存储系统具有基于浏览器的友好的中文控制界面，方便实用。
图. DESIGATOR I308G 的管理界面
超毅 DESIGATOR I308G（2215T） 采用高可靠性的设计，高可靠性的服务器硬件平台、ECC 内存，保
障系统长时间持续运行的可靠性。冗余磁盘阵列可以配置成Raid0，1，5 等各种方
式，保障系统在单盘或甚至多盘损坏的情况下，数据的完整性，不影响业务的正常
运行。双通道千兆网口，具有负载均衡、错误自动替换功能；大功率电源保障系统
稳定运行；高速冗余风扇，有效降低硬盘和CPU 的温度，提高系统的稳定性和可
靠性。系统具有报警措施，控制软件发现软硬件异常时，通过鸣笛或email 的方式
报警。
Ø 高可扩充性
设计方案必须能够适应企业网络系统发展的需要，具备高可扩充性与升级能
力。存储系统必须是可以扩充的，必须具备较高的扩展能力，而且随着计算机技术
的发展可以对存储局域网络进行升级。
Ø 开放性和标准化
设计方案中所采用的技术和选用的产品都必须是业界公认的主流，而且必须
满足开放性的要求。
iSCSI 是一种基于IP协议的技术标准，实现了SCSI和TCP/IP 协议的连接. 相
对于以往的网络接入存储， iSCSI 的出现解决了开放性、容量、传输速度、兼容
性、安全性等问题，其优越的性能使其自发布之日始便受到市场的关注与青睐。
超毅DESIGATOR I308G iSCSI/NAS存储系统采用了iSCSI的国际标准, 完全兼容多种操
作系统: Microsoft 2000/XP/2003, Linux; Sun Solaris 等.
Ø 高性能
超毅 DESIGATOR I308G（2215T） 系列产品采用高性能的硬件平台，服务器主板和至强CPU 能够充
分保证通用环境下的存储系统的运转。并可扩充到为双CPU 的环境或大容量内存
的环境，进一步提高系统的性能。
超毅设计的底层软件，具有优化的多进程、多线程设计，使得硬件的性能发
挥到最佳状态。DESIGATOR I308G 最大持续读性能是165MB/s，持续写性能139MB/s。


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