淺析廣電媒資系統的存儲架構

楊繼家 張彥凈

摘要：隨著三網融合、媒體資源數字化的發展，廣播電視行業的媒體資產管理的復雜性和重要性日益突出，傳統的存儲架構不能很好的適應海量數據的存儲和處理需求。為了解決媒資數據的大容量存儲、高存取速率和安全保存的問題，結合主流的存儲技術分布式存儲和云存儲，分析在媒資存儲中的應用特色，為媒資存儲的更長遠穩定發展提出可行性選擇。

關鍵詞：媒資存儲；分布式存儲；云存儲

媒體資產管理系統是是對各種音視頻資料、文本圖形文件等進行數字化存儲和管理的解決方案，簡稱媒資系統，主要包含內容管理和設備管理，內容管理是借助數字化和信息技術手段對媒體資源進行整合管理；而對媒體資源存儲和傳輸要借助計算機技術、存儲設備、網絡通訊和智能化的管理來實現。[1]本論文主要介紹媒資存儲系統，對可行的存儲技術進行分析。

1電視臺媒資系統對存儲的要求

早期媒資存儲系統采取“在線+近線+離線”三級結構保存數據。在線存儲以硬盤陣列為存儲介質，主要負責數據的高速交互，具有高速I/O響應、高并發執行能力；近線存儲借助數據流磁帶庫實現海量數據存儲；離線多用于存儲利用率低的媒體資源，當有數據讀取時才將其恢復至在線存儲中實現數據訪問。

隨著互聯網技術的飛速發展，數據存儲正朝著網絡化、虛擬化、分布式的方向發展。廣電行業正逐步向精細化和產業化、節目質量高清化發展，節目形式和內容急速暴漲，對存儲設備和存儲技術提出了更高要求。

1.1存儲容量和擴容

廣電媒資系統將音視頻等非結構化數據進行數字化保存，視頻制作的高清化要求高碼流，加上編輯用到的低碼流和音頻素材，需要大容量的存儲空間，不斷增多的內容需要存儲空間有良好的擴容能力。

1.2存儲安全

存儲是媒資系統的重要組成部分，涉及重要數據的保存和備份，一旦存儲系統出現問題，將影響整個電視節目的生產效率，甚至是節目的正常播出，所以保障存儲系統的穩定安全是媒資系統必須重視的問題，需要考慮容災備份和冗余，要求系統具有高安全性和高可靠性。

2從硬件角度選擇存儲設備

提高存儲效率可從硬件和軟件兩方面來著手：硬件方面增加存儲設備數量、改用性能更好的設備；軟件方面可以借助虛擬化、分布式和云等技術解決海量的問題，通過優化網絡傳輸技術來提高讀寫速率。[2]

2.1存儲設備

常用的存儲介質有光盤、數據流磁帶和磁盤陣列。光盤是一種壽命長、性能穩定的存儲設備，適用于媒體資源的長期存儲。數據流磁帶是一種通過數字方式進行存儲的磁帶介質，基于字節流，可像硬盤一樣存儲數據，具有高傳輸速率和高運行穩定性。磁盤陣列即硬盤存儲，具有讀寫速度快、存儲容量大的優點。固態硬盤SSD技術日趨成熟，作為一種全新的存儲介質正在飛速發展。

2.2傳輸設備

采用一體化網絡運行架構的媒資系統，需要通過網絡傳輸數據。存儲區域網絡SAN，實際是一種專門為存儲建立的專用網絡，由三個基本的組件構成：接口、連接設備和通信控制協議。構成SAN的關鍵設備是光纖交換機。用光纖交換機將存儲系統與服務器連接，以提供高速數據傳輸和數據共享和數據備份。

3分布式存儲

分布式存儲通過網絡充分利用每臺機器上的磁盤空間，將分散的存儲資源構成一個虛擬的存儲設備，數據分散的存儲在各個角落，打造出一個虛擬的分布式統一存儲空間。[3]

分布式存儲發展的優勢：

（1）數據可靠性：在寫數據過程中加入CRC校驗值，讀數據時使用CRC校驗數據的正確性，以提供更高的數據一致性。將一份數據同時存儲在多個服務器硬盤上，采用多副本的強一致性模型保證數據可靠性。

（2）高IO讀取能力：通過多臺存儲服務器同時提供數據存取服務的方法來滿足并發訪問需求。通過存儲服務器集群中的條帶化分布實現高效、全面的負載均衡，充分利用硬件和網絡的性能，發揮出最高IO吞吐力。

（3）支持動態擴容，無需中斷運行中的應用，這對于需要24小時進行節目播出的電視臺尤為重要。

4云存儲

云存儲是基于云計算而延伸來的全新概念，與云計算類似，指通過集群技術、網格技術及分布式文件系統等功能，實現網絡中不同類型的存儲設備的統一集中、協同工作，對外提供數據存儲和業務訪問的系統。[4]

用戶可根據企業情況選擇自建私有云存儲和購買公有云存儲服務。目前可提供云存儲服務的企業有阿里云、百度、360等，云存儲將成為未來存儲發展的主要載體。

基于“云”的媒資系統存儲架構的引入，將改變現有的電視節目存儲模式。節目制作部門可以將有價值的節目素材發布至云存儲，一方面在需要時將文件從云端下載到節目制作系統中，經一系列審查和驗證后即可播出。另一方面，節目素材作為媒體資源可以更加方便、快捷的提供給IPTV以及各大視頻網站。

區別于傳統的實際介質的存儲結構，云存儲超強的共享性不僅可以聯通世界各個不同角落的資源，也面臨著資源裸露和公開的風險，如何對不同的用戶的數據進行有效隔離和加密仍需進一步探究；考慮到電視臺業務系統的穩定性，如果一旦出現云服務商出現故障，必將影響電視臺的安全播出。同時，考慮到網絡速率和網絡費用等因素，廣播電視行業目前主要存取自建私有云的方式。使用公有云存儲服務，在日后將是一種新的選擇。

5總結

廣電媒資系統是節目素材的存儲載體，是全臺電視節目制作播出的重要基礎，采用安全高效的存儲系統，不僅可以提高節目制作和保存效率，更為新媒體和IPTV的發展奠定基礎。本文通過分析不同的存儲技術，以期在未來更好的提高媒資存儲性能。

參考文獻：

[1]黃其華.媒資系統在電視臺業務中的個性化使用[J].西部廣播電視，2016.

[2]張冬.網絡存儲系統原理精解與最佳實踐[M].清華大學出版社，2008.

[3]陸蘊超.分布式存儲技術在虛擬化架構中的應用[J].有線電視技術，2017.

[4]周曉梅.云存儲在校園媒體資產管理系統中的研究[J].信息技術，2017.