IP和存儲網絡管理安全抵達即將到來的IP世界

卡爾·保爾森

存儲系統，無論是配套電視中心內的編輯系統、媒體資產管理系統還是其它與制作有關的數據系統，都朝向基于IP的基礎架構發展。

不管用戶是在使用光纖通道或千兆存儲器、云技術，還是簡單地增強在中央設備間他們的傳統的本地系統，現在統治下一代設備集成方式的技術在各個方面都變得基于IP。

隨著我們穩步開始采用正在制定的標準（如SMPTE ST 2110和ST 2022-6），IP用于實時媒體網的技術正迅速進入制作和路由基礎設施領域。

不足之處

在電視中心的“宏大計劃”中通常可能缺乏的是一種不僅能夠提供基于IP的演播室視頻控制架構（SVIP），也能成為服務（如存儲管理、業務進程/流程、直接上傳到云等等）合理延伸的理想、一致和可互操作的網絡管理系統。

該領域還有大量工作要做。通過行業論壇和協會（如先進媒體工作流程協會、視頻服務論壇、IP媒體解決方案聯盟、聯網媒體聯合特別小組）的不懈努力和持續工作，業界正在形成對以網絡為中心的IP架構上的靈活、可靠的互操作性非常重要的要求和建議。

對互操作性和可持續性（即在軟件定義層持續的系統管理）必不可少的任務一般在“網絡管理”標題下分類。IT專業人士了解這些處理的基本要素，但遺憾的是往往通過艱難反復試驗過程提出他們的需求和目標。

對很多精心設計的網絡中心，嚴格遵循網絡管理是保持系統運行的關鍵。在由于預算、員工變化、缺乏經驗等等的原因，因而管理員沒有全局計劃的系統中，網絡管理可能很復雜，通過此實體的日常運作，可能冒險地采用“按需”方式。

在專業媒體網絡（PMN）即將轉向SVIP時，這種反復試驗法將失靈。作為網絡管理的入門，現在我們將考察最基本的網絡管理，在I T行話中有時稱為網絡管理系統（NMS）。

網絡管理包含三要素和衍生物：配置、故障、安全、性能和賬戶管理（圖1）。在這些網管任務中所涉及的深度和做法，根據涉及的網絡的大小和規模以及在此網絡上傳輸的業務類型，可以不同的方式應用。

配置和故障管理

知道不同的軟件和硬件版本（包括更新）的影響是配置和容錯管理中的一個關鍵目標。此過程包括監測網絡和系統配置信息，因此可相應和連貫地跟蹤和管理對網絡內部的運行影響。

對這些目標很重要的是配置文件管理——在一個實際實現發生前確認新配置文件不降低網絡的完整性。目錄和軟件管理包括發現全部網絡設備（一個列出網絡上發現的設備的動態過程）以及在某些情形下分析當前（和過去）的軟件版本，因此有必要時可在對網絡或其關聯/連接的外圍設備沒有破壞影響的前提下管理回歸測試。

在PMN中，故障檢測（參見圖2的故障管理步驟）可能直接由設備檢索信息，并報告給控制系統。趨勢分析和感知以及內部審計網絡（后面描述）可有助于故障檢測、預防或糾正過程，特別是在以媒體為中心的IP視頻網絡內。

性能管理

兩個影響性能管理的方面是：（a）監測、測量和評估以及那些依據網絡設計和功能確定的參數報告；（b）當涉及第三方提供商時適當的服務水平協議。

存儲管理可將如媒體資產管理這樣的應用程序當作“協調器”使用。此過程查看如存儲層之間的文件遷移這樣的活動的工作效果；遷移到檔案庫；備份系統；或傳輸文件到工作站。

這些任務在后臺被持續監測，對系統管理員非常有用。當工作流程和工作進程改變時（在內容創作和分發應用中一個往往很常規的行為），可通過相應調整參數、工作流程步驟或任務時間，改進MAM和存儲系統某些部分所要求的活躍度。這是性能管理有價值的地方，而功能性往往是在企業級MAM和存儲平臺內有效。

在服務依賴于如網絡連接（廣域網或城域網）這樣的第三方資源，或當服務提供商從事其它服務時，提供商和客戶的一個書面協定——SLA（服務水平協議）將以合同形式約束想要的網絡服務性能水平。SLA包含對每個合同締約方都應現實和可測量的商定的度量。

在設備層，SLA性能度量可能包括CPU利用率、大緩存/媒介緩沖區分配、錯過或命中率和存儲器分配。設備層性能統計對測定和優化在較高水平推動應用和技術能力的協議性能非常關鍵。

對于網絡路由器、交換機、聚合設備及其它支持這些更高層協議的部件，應監測、收集和報告性能統計及城際和設施內部功能，以測量網絡效力和效率，然后根據SLA合同驗證。

調整和分析

相比傳統的IT或后臺數據通信，PMN上的流量將大幅增加并且相當“密集”，也就是說信號將以或接近于接口數據鏈路速率（如10Gb/s或25Gb/s）連續運行。連接聚合節點的主干將以40Gb/s和100Gb/s運行。這樣的活動對網絡資源的要求將很高。

對于日常的工作流程和應用，這些速率不可能波動，也就是說對適用的分辨率，它們將與不壓縮視頻數據率一致（即每個1920 x 1080p碼流3Gb/s的倍數或每個通路12Gb/s速率的雙碼流UHDTV/4K）。PMN作為一個自然進程，將根據特定的協議和規定的數據率、緩沖程度和實際流程調整（即配置）。它們將不期望碼流內有變動，除非控制系統有特定要求。

歷史上，網絡管理員通常對其網絡上運行的通信類型只有有限的了解。在實時服務不可被外部非媒體相關的影響加重負擔的PMN中，網絡通信將被限于特殊形式和結構。

后臺業務（電子郵件、辦公室應用或社交媒體）在PMN上必須嚴格禁止，這與專用設備僅為專屬于媒體文件的存儲數據業務優化的企業級存儲系統（使用光纖通道或千兆以太網）工作方式類似。存儲解決方案的控制和元數據在一個單獨的網絡上通過不同的交換器傳輸，永遠不會越界進入存儲數據通信本身。

通信量剖析技術提供網絡內數據流的詳細視圖。在IT世界，兩種常見的技術（RMON probes和NetFlow）支持這些通信量變動圖的收集。在PMN中，此進程可能是供應商特定且針對網絡將傳輸的確切形式的實體（視頻、音頻和輔助數據）量身定制的。

相應地，“大數據”分析技術很可能應用于下一代PMN，提供對實時拓撲結構的分析洞察力。

安全管理

根據用戶或管理員制定的配置指引控制網絡資源訪問是安全管理的預定目標。安全包括授權和身份驗證的管理和監控，并且為記賬、審計或其它指定的目的提供核算（收集和報告）。

與傳統數據網一樣，P M N不能承受故意或無意的破壞。安全管理子系統中的進程監測正常的例行操作（如用戶登錄到網絡資源、拒絕那些輸入不相稱訪問密碼的人訪問）。

PMN必須解決如USB文件被添加到圖形系統然后滲透入PMN帶來意外后果這樣的影響以及未經授權的網絡拓撲結構變更（如增加IP攝像機，它不是自動被注冊進系統）。

旨在記錄和跟蹤活動、變化乃至收集不可辨認的異常現象（如網絡小故障、丟包、臨時和短期訂戶超載或過度延遲）的審計網絡可能成為今后PMN的一個主流部分。

隨著IP跨越邊界，從基于文件的工作流程轉換到實時專用PMN解決方案，其它各種關注和問題將變得明顯。用戶很快便需要開發一連串的“最佳做法”和模型配置。

毋庸置疑，對于PMN應用，用戶應利用可用的廠商資源和/或咨詢專家（如系統集成商），他們具有豐富的經驗，并且熟悉安全、控制和IP實施的各個方面。B&P