Vmirror磁盤鏡像系統在蘋果非編網中的應用

徐元凱，賈長青

（金華廣播電視總臺 技術中心，浙江 金華 321000）

責任編輯:任健男

0 引言

近年來，大部分電視臺的后期制作都采用了網絡化、數字化，然而在后期制作網絡發展的同時，非編網絡新聞數據的共享與集中存儲[1－6]也會帶來安全的隱患，一旦核心的存儲設備損壞，將會造成重大而不可彌補的損失，筆者在長期的維護與實踐工作中深深體會到節目制作數據的實時鏡像備份的重要性。

1 建設需求

本臺在多年的節目生產制作過程中，經歷了由線性編輯的對編機、非線性單機、NAS架構的非線性編網絡。現如今，原來的NAS架構的非編網已經滿足不了高安全性的需求，因此本臺采用了基于SAN存儲網絡架構的蘋果非編網絡，目標是建造一個能夠滿足高穩定性、高可用性、高安全性需求的非線性編輯網絡平臺。為此，本臺于2010年建設了以FC－SAN為架構的蘋果非編網絡，其中數據庫服務器、存儲服務器、光纖交換機和以太網交換機均采取了主備的形式。最重要的一個任務就是需要對以視音頻為主的數據實施實時鏡像備份，以確保數據的安全性和高可用性。

2 Vmirror技術介紹

Vmirror是一種為SAN存儲網絡專門量身定做的設備，由 Apple Xserver，Xserver RAID，蘋果存儲系統和Xsan的軟件組成。Vmirror創造了一個高效益、高可用性的存儲解決方案，與中端企業級存儲系統相比，它的管理更為簡便有效。Vmirror能夠保障視頻服務器在RAID出現故障和瞬間斷電時，視頻服務和數據應用不會間斷。為了使蘋果非線性編輯網絡高效安全地運行，本臺在建造蘋果非編網時采取了此項先進技術，從而保證了節目生產制作的高穩定性、高可用性和高安全性。

3 Vmirror技術方案的設計

在系統建造中，本臺考慮采用基于SAN存儲架構的Vmirror熱備存儲的方式。此子系統結構采用4臺Prom?ise Vtrare E 6100t磁盤陣列，4臺Qlogic 5600光纖通道交換機，1臺4 Gbit/s Vmirror（見圖1）和1臺思科3750系列交換機。

4 Gbit/s Vmirror具有數據可用性高，數據吞吐量大（700 Mbit/s），能夠提供持續性數據保護的特點。它由2個獨立并且完全相同的Vmirror硬件子模塊組成。它的主要性能如表1所示。

表1 4 Gbit/s Vmirror的主要性能

為了保證任何單一點故障出現后能夠繼續進行節目的剪輯制作，本臺采用了實時備份存儲的方式，網絡架構圖如圖2所示。圖中連線為光纖線。

圖中Engine 1與Engine 2這2個模塊具有獨立的電源，彼此不具有任何的關聯，同時接入以太網交換機與光纖交換機，在這樣的設計方案中，無論哪一臺蘋果工作站，都有雙鏈路連接到每個盤陣。數據經過Vmirror后同時寫入2組磁盤陣列中（P1與P2，以及P3與P4），而且只要有1個數據傳輸通道保持完整，就能夠保證所有的蘋果工作站正常工作，此外還可以對Vmirror的狀態進行實時監控。

4 Vmirror磁盤鏡像系統方案的實施

4.1 磁盤陣列的區域劃分

本臺有4臺Promise磁盤陣列，一共被劃分成4塊邏輯區域。每塊邏輯盤由2個邏輯分區鏡像組成，每個邏輯盤有2.5 Tbyte的容量，分為元數據盤和數據存儲盤。盤陣有2塊磁盤被劃分為元數據盤，共418.16 Gbyte。劃分方式如圖3所示。

其中，P1A和P4A實現鏡像備份，P1B和P4B實現鏡像備份，P2A和P3A實現鏡像備份，P2B和P3B實現鏡像備份。

4.2 光交機的區域劃分

在存儲網絡中，光交機劃分的方式根據圖2進行劃分，對2臺Qlogic 5600光纖通道交換機（Switch1/2）劃分了3個區域（Zone），顏色相同表示在同一個區域里。其中同種顏色的區域相互對應。具體劃分方式如圖4所示。

圖中標有APPLE字樣的代表與蘋果工作站連接的端口，首字母p1，p2，p3，p4代表4個盤陣，p1－A和p1－B則代表p1盤陣的2個光纖接口，其他類同。L和R是Vmirror的子模塊連接口，L－B1和L－B2，L－A1和L－A2是L模塊的2進2出的4個交換口。同樣R－B1和R－B2，R－A1和R－A2也是如此。

將Vmirror的2個獨立子模塊通過以太網線連接到以太網交換機中，并且用另一臺計算機連接到該以太網交換機中，通過Storage Appliance Admin軟件進行控制，從而建立起鏡像系統。

4.3 Vmirror的軟件管理

通過Vicom Engine管理軟件對Vmirror進行配制管理、實時監控的功能。Vmirror管理軟件中磁盤區域的劃分如圖5所示。與光纖交換機的區域劃分相互對應。

建好的磁盤鏡像系統如圖6所示，可以清楚地看到每個鏡像磁盤的容量大小。

主備Vmirror模塊的IP地址如圖7所示。當Vmirror的主模塊出現故障時，管理軟件會把主Vmirror模塊自動切到備模塊之上，也就是把IP地址為192.168.11.1的主模塊切換到IP地址為192.168.11.2的備模塊上。當2個磁盤鏡像系統中有視音頻等文件或者數據沒有完全鏡像時，Vmirror會自動在后臺進行同步。同步速率也可以根椐使用狀況進行手動調整，這樣可以不影響節目的正常制作。

系統日志如圖8所示。從日志里可以看到系統的工作情況以及故障情況，以便值班人員能夠直觀地查看，及時處理故障。

5 測試

在建成之初通過實際的模擬測試。當模擬任意一邊磁盤陣列損壞、Vmirror任意一個子模塊損壞、任意一個光纖通道故障以及任意一側光交機損壞分別對工作站的實際工作情況的影響后發現，在節目正在制作中，如果產生上面所述的任何一種情況，工作站會出現短暫的暫停而不能工作的現象，等待一段時間（大約1～2 min）后又可以繼續制作，能夠保證素材的完整性與安全性。帶寬仍然能夠保證達到600 Mbit/s的狀態，可以滿足節目的制作。

6 小結

各廠家都有自已的數據備份解決方案，從成本、效率以及健全性的角度來看，Vmirror鏡像系統是一個良好的系統解決方案。經過一年多的實際使用，Vmirror的使用效果相當理想，保證了節目的正常制作。即使在有故障的情況下依舊可以保證網絡的正常使用，同時為解決故障爭取了時間，很好地滿足了高穩定性、高可用性以及高安全性的建設需求。

[1]王峻鵬，周華東，王衛城，等.全分布式存儲非編網絡的設計與實現[J].電視技術，2007，31（8）:82－83.

[2]張曉輝.存儲區域網絡技術研究[D].西安:西北工業大學，2002.

[3]許英.存儲區域網技術及其在電視臺的應用[J].有線電視技術，2004（21）:45－48.

[4]美國數通網絡公司.視頻應用中SAN存儲技術探討及S2A實施方案的優越性[EB/OL].[2010－11－20].http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_xddsjs200211005.aspx.

[5]張峻峰.廣西電視臺高清非編網的實施[J].電視技術，2010，34（11）:64－67.

[6]張冬.大話存儲——網絡存儲系統原理精解與最佳實踐[M].北京:清華大學出版社，2008.