淺談網絡存儲技術及其在電視業務的應用

陶昕

【摘要】隨著電視技術、網絡技術、信息技術等的不斷發展，多種網絡存儲技術應用在電視業務的全程數字化中，相對于傳統存儲方式，具有靈活、方便、高效、數據安全性高的優勢，在電視臺全程業務流程中應用網絡存儲技術具有廣闊前景。對網絡存儲技術進行概述，詳細探討了電視業務中網絡存儲技術的應用。

【關鍵詞】網絡存儲 電視業務 SAN

一、引言

隨著計算機技術的迅猛發展，廣電領域中數字化、網絡化技術的應用越來越普遍，廣電行業大量引入了大容量存儲技術、流媒體技術、網絡技術、軟件技術等，使傳統AV技術不能解決的問題得到解決。電視業務數字化以前的基于設備數字化到節目采、編、播、存儲等局部數字化，而電視業務中數字化的要求是生產效率與生產質量的提高，而局部數字化無疑不能實現這一目的，因此，電視臺要求全臺一體化網絡數字解決方案。電業業務大容量節目素材的存儲與管理是電視業務數字化網絡化實現的基礎。

二、網絡存儲技術

第一，直連附屬存儲技術。直連附屬存儲技術，Direct Attached Storage，簡稱DAS，屬于總線型結構，利用IDE、SCSI等1/0總線在某特定主機中連接各種存儲設備，該主機直接訪問并控制存儲設備，其他設備對存儲設備進行訪問時，需要通過主機服務器轉發，從而形成基于服務器為中心的存儲結構。

第二，網絡附屬存儲技術。當前電視節目向著節目制作、播出網絡化、數字化方向發展，因此，DAS已經不能滿足大型網絡系統的要求，從而出現專門數據存儲方案。網絡附屬存儲方案中在功能方面存儲設備和網絡主服務器完全獨立，客戶機和存儲服務器間直接數據訪問被允許，存儲服務器和局域網中其他資源相互獨立，對主服務器系統資源并不占用。網絡附屬存儲實際是具有操作系統的存儲設備，作用與一個專用文件服務器相類似，但是其只提供文件系統功能用于存儲，通用服務器數據傳輸的大部分功能被舍棄。網絡附屬存儲實現了硬件與軟件的集成，對系統硬件系統與多線程、多任務網絡操作系統內核進行優化，當前網絡附屬存儲技術采用NFS與CIFS協議。

第三，存儲區域網技術。網絡附屬存儲盡管便于存儲管理，然而其數據傳輸基于以太網進行，因此，當視頻數據量巨大時，會造成帶寬不足。當前存儲區域網Storage Area Network（簡稱SAN）是電視領域當前應用最廣泛的網絡存儲技術，基于數據存儲，利用可伸縮網絡拓撲，在相對獨立光纖網絡中集中數據存儲的各部分，使存儲系統帶寬問題得到有效解決，就較快存儲速度，能夠集中管理數據。SAN實現了把存儲設備由傳統以太網中隔離，變成獨立存儲區域網絡。SAN提供良好存儲連接，服務器能夠對存儲器域網中任何存儲設備進行訪問。存儲設備與SAN應用服務器的數據交換基于Block 1/0方式進行數據交換，在大數據量傳輸、處理實時數據方面具有優勢。

三、電視業務中網絡存儲技術的應用

第一，節目制作網存儲方案。節目制作網絡的功能包括共享存儲、統一文稿、節目集中上載、用戶管理等。因此，要求系統穩定、安全、易于管理，并且要求方便升級擴容、要求和媒體資產管理系統實現有效連接，從而使得節目生產效率與質量提高，節目生產成本降低。

通常電視節目制作網每天5個小時的制作成品節目時間，素材使用率按照10：1進行計算，能夠存儲50小時節目素材，通常情況下制作網進行3天節目素材的存儲，要求盤陣容量最低對150小時節目素材進行保存。

基于50M碼流計算，每小時節目存儲空間是50Mbps/8×3600s=225000MB=22.5GB，因此，150小時節目存儲空間是22.5GB×150=3375GB=3.375TB，要求系統陣列存儲空間是3.375TB。

基于每天節目制作量，上述規模制作網通常配置8臺有卡工作站，（用于實現節目上、下載、節目編輯），6臺無卡站點（用于編輯節目），3臺配音站點（用于畫外音的錄制）。

由此，制作網可以基于IP SAN方式。IP SAN對另外存儲網絡進行利用，數據傳輸通過iSCSI，從而使高效存儲數據塊得到實現。IP SAN中通過千兆以太網交換機對價格高昂的光纖交換機進行代替，采用iSCSI接口存儲設備代替光纖磁盤陣列。

第二，硬盤播出系統存儲方案。電視臺的關鍵是節目播出系統。如果電視臺具有6個頻道，每天每個頻道大約20小時播出時間，基于12Mbps碼流存儲播出節目素材，存儲容量滿足三天時間需要，要求對國內外主流非編格式互通功能給予支持。電視臺制作網節目內容要求基于碼流方式直接上載到播出服務器，并且確保24小時播出，冗余與安全備份是播出系統存儲必須考慮的內容。基于此，電視播出系統基于專業視頻服務器作為核心的SAN網絡，SAN結構允許任何服務器向任何存儲矩陣的連接，無論數據存儲在哪個設備，對需要的數據服務器可以直接存取。因為基于光纖接口，SAN帶寬比較高，能夠對數據庫進行有效傳輸，SAN對備份數據提供新的途徑。SAN基于開放、標準化光纖通道技術，使傳統上和SCSI相連的線纜限制得到克服，對服務器與存儲的距離進行擴展。因為視頻服務器容量固定，因此，當增加節目播出時間，擴充頻道時，視頻服務器時間就會感覺不夠。基于視頻服務器硬盤更換可以解決這個問題，但是其費用較高。因此，可以基于增加二級存儲中心使問題得到解決。

四、結束語

基于電視業務網絡化、全程數字化的發展，按照不同子系統對于帶寬、數據安全性以及存儲容量的要求，結合投資成本，對電視業務中不同網絡存儲進行分析，使數據安全滿足要求，并且提高性價比。隨著信息技術、電視技術的迅猛發展，在電視業務中網絡存儲技術的應用日益廣泛，技術也將不斷成熟。

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