首页 > 基础设施 > 正文

虚拟存储技术在视频网络中的应用

2008-04-10 10:16:59  来源:CIO时代

摘要:虚拟文件系统存储方案着重解决大规模网络中文件共享的安全机制问题。通过对不同的站点指定不同的访问权限,保证网络文件的安全。在实际应用中,虚拟文件系统存储方案以对非称式拓
关键词: 虚拟化 存储 视频网

    视频编辑、制作具有数据量存储大、码流高、实时性强、安全性重要等特点。这就要求应用于视频领域的存储技术和产品必须具有足够的带宽并且稳定性要好。
  
    在单机应用时,为了保证一台编辑站点有足够的数据带宽,SCSI技术、本地RAID技术(包括软件和硬件)被广泛应用。通过把若干个SCSI硬盘加上控制器组成一个大容量,快速响应,高可靠性的存储子系统,从用户看可作为一个逻辑盘或者虚拟盘,从而大大提高了数据传输率和存储容量,同时利用纠错技术提高了存储的可靠性。同时可满足带宽要求。
  
    随着节目制作需求的发展,要求2—3台站点共享编辑数据。这时可利用SCSI网络技术实现这一要求。几台编辑站点均配置高性能的SCSI适配器,连接至共享的SCSI磁盘阵列,既可以实现几个站点共享数据,又可以保证每一台单机的工作带宽。
  
    光纤通道技术的成熟应用对视频网络的发展具有里程碑的意义,从此主机与共享存储设备之间的连接距离限制从几米、十几米,扩展到几百米、几千米,再配合光纤通道交换设备,网络规模得到几倍、十几倍的扩充。这时候的FC磁盘阵列——RAID容错技术、相对SCSI的高带宽、大容量,成为视频网络中的核心存储设备。
  
    随着电视台规模的发展,全台级大规模视频网络的应用被提出。在这种需求下,就必须将更先进的存储技术与产品引入视频领域。存储区域网(SAN)的发展目前正处于全速上升期,各种概念层出不穷。其中具有划时代意义的是虚拟存储概念的提出。相对于传统的交换机加RAID阵列,主机通过硬件层直接访问阵列中的硬盘的SAN结构,虚拟存储的定位是将数据存储功能从实际的、物理的数据存取过程中抽象出来,使普通用户在访问数据时不必关心具体的存储设备的配置参数、物理位置及容量,从而简化用户和系统管理人员的工作难度。
  
    目前虚拟存储的发展尚无统一标准,从虚拟化存储的拓扑结构来讲主要有两种方式:即对称式与非对称式。对称式虚拟存储技术是指虚拟存储控制设备与存储软件系统、交换设备集成为一个整体,内嵌在网络数据传输路径中;非对称式虚拟存储技术是指虚拟存储控制设备独立于数据传输路径之外。现在我们就从虚拟化存储的拓扑结构来分析哪一种虚拟化存储解决方案适用于视频网络。
  
    一、对称式虚拟存储
  
    在对称式虚拟存储结构图中,存储控制设备 High Speed Traffic Directors(HSTD)与存储池子系统Storage Pool集成在一起,组成SAN Appliance。可以看到在该方案中存储控制设备HSTD在主机与存储池数据交换的过程中起到核心作用。该方案的虚拟存储过程是这样的:由HSTD内嵌的存储管理系统将存储池中的物理硬盘虚拟为逻辑存储单元(LUN),并进行端口映射(指定某一个LUN能被哪些端口所见),主机端将各可见的存储单元映射为操作系统可识别的盘符。当主机向SAN Appliance写入数据时,用户只需要将数据写入位置指定为自己映射的盘符(LUN),数据经过HSTD的高速并行端口,先写入高速缓存,HSTD中的存储管理系统自动完成目标位置由LUN到物理硬盘的转换,在此过程中用户见到的只是虚拟逻辑单元,而不关心每个LUN的具体物理组织结构。该方案具有以下主要特点:

    1. 采用大容量高速缓存,显著提高数据传输速度。
  
    缓存是存储系统中广泛采用的位于主机与存储设备之间的I/O路径上的中间介质。当主机从存储设备中读取数据时,会把与当前数据存储位置相连的数据读到缓存中,并把多次调用的数据保留在缓存中;当主机读数据时,在很大几率上能够从缓存中找到所需要的数据。直接从缓存上读出。而从缓存读取数据时的速度只受到电信号传播速度的影响(等于光速),因此大大高于从硬盘读数据时盘片机械转动的速度。当主机向存储设备写入数据时,先把数据写入缓存中,待主机端写入动作停止,再从缓存中将数据写入硬盘,同样高于直接写入硬盘的速度

    2.多端口并行技术,消除了I/O瓶颈。
  
    传统的FC存储设备中控制端口与逻辑盘之间是固定关系,访问一块硬盘只能通过控制它的控制器端口。在对称式虚拟存储设备中,SAN Appliance的存储端口与LUN的关系是虚拟的,也就是说多台主机可以通过多个存储端口(最多8个)并发访问同一个LUN;在光纤通道100MB/带宽的大前提下,并行工作的端口数量越多,数据带宽就越高。


第三十八届CIO班招生
国际CIO认证培训
首席数据官(CDO)认证培训
责编:

免责声明:本网站(http://www.ciotimes.com/)内容主要来自原创、合作媒体供稿和第三方投稿,凡在本网站出现的信息,均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性,但不保证有关资料的准确性及可靠性,读者在使用前请进一步核实,并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏,概不负任何法律责任。
本网站刊载的所有内容(包括但不仅限文字、图片、LOGO、音频、视频、软件、程序等)版权归原作者所有。任何单位或个人认为本网站中的内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时,请及时通知本站,予以删除。