解析云存儲在廣電的應用

毛文彬

摘 要：云存儲已經成為了主流的數據存儲和管理方式。與傳統的存儲設備相比，云存儲不僅是一個硬件，而是一個網絡設備、存儲設備、服務器、應用軟件、公用訪問接口、接入網和客戶端程序等多個部分組成的系統。隨著三網融合的發展對云存儲的需求日益迫切。

關鍵詞：云存儲；廣電行業

1 廣電行業對云存儲應用的需求分析

近年來，國內廣電行業的信息化水平正在飛速發展，隨著三網融合、NGB、高清甚至超高清節目制作以及海量視頻點播等業務的發展，網絡系統的規模越來越大，結構也越來越復雜，業務需求呈現出多元化的趨勢。傳統的有線數字電視網所承載的主要是大量的視音頻數據，和互聯網相比，有線電視網承載的內容具有更高的清晰度以及更豐富的海量的節目等特點。然而在原有的編碼技術不變的前提下，清晰度越高的節目碼率也會越高，需要占用更大的存儲空間，云存儲技術的出現為海量的視音頻數據的存儲、分發及應用提供了更好的解決方案。

云存儲提供的是存儲服務，通過網絡將本地數據存放在存儲服務提供商的在線存儲空間。用戶不必建立自己的數據中心，只需向存儲服務提供商申請存儲服務，這就避免了存儲平臺的重復建設，節約了大量的軟件和硬件投資。

云存儲是從云計算上延伸和衍生發展的一個全新的概念，它是分布式處理、并行處理以及網格計算等技術的發展，是通過網絡將大量的處理程序自動分拆成無數個較小的子程序，再由多部服務器所組成的龐大系統分析之后將處理結果返回給用戶。通過云計算，網絡服務提供者可以在數秒之內，處理數以千萬計甚至億計的信息，達到和超級計算機同樣強大的網絡服務。云存儲與云計算類似，它是指通過集群應用、網格技術及分布式文件系統等功能，將網絡中各種不同類型的存儲設備通過軟件統一集中、協同工作，共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統。它不但保證了數據的安全性，而且大大節約了存儲空間。

2 云存儲在廣電中的應用分析

2.1 云存儲的模型分析

存儲層是云存儲最基礎的部分。存儲設備可以是FC光纖通道存儲設備，可以是NAS和iSCSI等IP存儲設備，也可以是SCSI或SAS等DAS存儲設備。云存儲中的存儲設備往往數量龐大且分布于多個不同地域，彼此之間通過廣域網、互聯網或者FC光纖通道網絡連接在一起。存儲設備之上是一個統一存儲設備管理系統，可以實現存儲設備的邏輯虛擬化管理、多鏈路冗余管理，以及硬件設備的狀態監控和故障維護。

基礎管理層是云存儲最核心的部分，也是云存儲中最難以實現的部分?；A管理層通過集群、分布式文件系統和網格計算等技術，實現云存儲中多個存儲設備之間的協同工作，使多個存儲設備可以對外提供同一種服務，并提供更大更強更好的數據訪問性能。

應用接口層是云存儲最靈活多變的部分。不同的云存儲運營單位可以根據實際業務類型，開發不同的應用服務接口，提供不同的應用服務。比如視頻監控應用平臺、視頻點播應用平臺、網絡硬盤引用平臺、遠程數據備份應用平臺等。

任何一個授權用戶都可以通過標準的公用應用接口來登錄云存儲系統，享受云存儲服務。云存儲運營單位不同，云存儲提供的訪問類型和訪問手段也不同。

2.2 云存儲的架構分析

傳統的系統利用緊耦合對稱架構，這種架構的設計旨在解決HPC（高性能計算、超級運算）問題，正在向外擴展成為云存儲從而滿足快速呈現的市場需求。下一代架構已經采用了松弛耦合非對稱架構，集中元數據和控制操作，這種架構并不非常適合高性能HPC，但是這種設計旨在解決云部署的大容量存儲需求。

2.2.1 緊耦合對稱（TCS）架構

構建TCS系統是為了解決單一文件性能所面臨的挑戰，這種挑戰限制了傳統NAS系統的發展。HPC系統所具有的優勢迅速壓倒了存儲，因為它們需要的單一文件I/O操作要比單一設備的I/O操作多得多。業內對此的回應是創建利用TCS架構的產品，很多節點同時伴隨著分布式鎖管理（鎖定文件不同部分的寫操作和緩存一致性功能。這種解決方案對于單文件吞吐量問題很有效，幾個不同行業的很多HPC客戶已經采用了這種解決方案。這種解決方案很先進，需要一定程度的技術經驗才能安裝和使用。

2.2.2 松弛耦合非對稱（LCA）架構

LCA系統采用不同的方法來向外擴展。它不是通過執行某個策略來使每個節點知道每個行動所執行的操作，而是利用一個數據路徑之外的中央元數據控制服務器。集中控制提供了很多好處，允許進行新層次的擴展。1）存儲節點可以將重點放在提供讀寫服務的要求上，而不需要來自網絡節點的確認信息。2）節點可以利用不同的商品硬件CPU和存儲配置，而且仍然在云存儲中發揮作用.3）用戶可以通過利用硬件性能或虛擬化實例來調整云存儲。4）消除節點之間共享的大量狀態開銷，也可以消除用戶計算機互聯的需要，如光纖通道或infiniband，從而進一步降低成本。5）異構硬件的混合和匹配使用戶能夠在需要的時候在當前經濟規模的基礎上擴大存儲，同時還能提供永久的數據可用性。6）擁有集中元數據意味著，存儲節點可以旋轉地進行深層次應用程序歸檔，而且在控制節點上，元數據經常都是可用的。

3 云存儲在廣電網絡上的應用優勢

隨著科技水平的迅速發展，新媒體網絡技術的突飛猛進，傳統媒體受到了很大的沖擊。這給影視內容的制播、傳輸覆蓋、終端接收等各個領域的發展帶來了巨大的影響，同時，給新媒體和傳統媒體的融合發展帶來了前所未有的機遇。在三網融合進程不斷推進，NGB建設全面展開的新形勢下，廣電行業作為信息技術的重要應用領域，在內容制播、媒資管理、NGB建設、業務運營支撐、融合業務、大數據分析以及廣電信息化建設等諸多方面均有著廣闊的云計算應用前景。隨著高清制播、海量視頻點播、多屏融合服務、智能引擎等業務的快速發展，網絡系統的規模越來越大，結構也越來越復雜，業務需求呈現出多元化、融合化的趨勢。傳統的有線電視網絡所承載的主要是視音頻數據，與互聯網相比，其具有高清晰度、海量內容等特點。因此，云存儲為廣電業務提供了強大的數據基礎，為廣電網絡的內容與業務管理提供了強大的技術支持。有線電視網絡的視頻交互點播系統一般采用NAS、SAN等專業存儲設備來存儲視音頻節目，但是隨著節目碼率的不斷提升以及節目量的爆發式增長，傳統的存儲設備已經面臨瓶頸。相比較而言，云存儲不但可以有效降低成本，提高存儲效率，而且有以下諸多優勢。（1）開放式架構，系統平臺可以運行于任何開放標準架構的硬件之上。采用通用的服務器，存儲設備可以是FC光纖通道存儲設備，可以是NAS和iSCSI等IP存儲設備，也可以是SCSI或SAS等DAS存儲設備。（2）滿足海量信息的高性能存儲和訪問。（3）無性能瓶頸，讀寫帶寬隨存儲體的增加呈線性增長。由于文件都是以文件片的形式條帶化存儲，所以容量增加的同時，總的讀寫帶寬也隨之增加。（4）數據可靠性高，具有高度完善的數據備份機制。（5）數據可用性高，無單點故障乃至多點故障。（6）擴展性好，可以動態增加或者刪除存儲節點，不影響正常業務。（7）兼容POSIX語義，支持FTP、HTTP等多種協議，支持NFS、CIFS等文件系統。

此外，還可以向用戶開放個人網盤，用戶在互聯網上發掘的精彩視頻可以上傳至個人網盤，經過服務器后臺處理，就可以通過終端解碼在電視屏幕、PC屏幕及Pad、手機等智能終端上進行觀看。此外用戶還可以根據EPG將電視節目預約錄制到個人網盤，之后可以隨時收看。正是由于網盤的這種支持多終端的特性，使得用戶可以在網絡視頻和廣電直播視頻之間隨意切換使用。有線電視運營商以云存儲為基礎構建自己的內容應用聚合平臺，輔以系統虛擬化、任務調度、智能分發等技術，通過整合互聯網緩存和合作內容資源形成內容資源平臺，由內容編輯、內容審核、內容解析、內容集成等組成支撐平臺，實現智能管道、資訊聚合、應用工具等豐富的業務平臺，并實現Web門戶、手機客戶端、PC客戶端、跨屏客戶端（電視機/機頂盒）等多種業務展現及交互平臺，方便開展普遍服務和增值服務，為用戶提供更好的使用體驗。

云存儲對于三網融合下廣電開展多媒體融合業務提供了有力的技術支撐。有線電視運營商基于云存儲技術建立融合業務多媒體聚合云平臺，實現IT資源、服務能力的有效開放，滿足市場及業務部門業務快速開發、敏捷部署的需求，為大量業務和應用提供更廣闊的發展空間。

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