淺談磁帶庫在電視臺媒資系統中的應用

張順良

摘要：近年來，我國信息技術得到了較快發展，各種數據迅速增長，電視臺需要在媒資系統里運用磁帶庫來儲存與備份媒資系統的視頻數據及音頻數據。本文先簡單介紹了磁帶庫技術，然后論述磁帶庫在某電視臺媒體資源系統中的運用實例及運用磁帶庫過程中需要注意的維護事項。

關鍵詞：磁帶庫;電視臺媒資系統;運用

一、引言

伴隨人們對企業數據信息保護工作越來越重視，磁帶庫在各行各業運用的越來越廣泛，尤其是在新聞媒體業中得到廣泛運用。電視臺將大量的視頻數據與音頻數據信息存于磁帶庫里能夠大大方便媒資系統管理工作。磁帶技術早在幾十年前就已經出現，其新產品與新技術不斷出現，然而磁帶技術一直沒有被取代。某電視臺在媒資系統里運用Oracle SL8500磁帶庫來儲存視頻、音頻數據資料，共3176個可用槽位，配有13個LTO6的數據流的驅動器，目前已存儲內容大5PB。

二、磁帶庫技術介紹

（一）磁帶庫的工作原理

磁帶庫由磁帶、機械臂及磁帶驅動器組成，它是封閉式的機柜，可以把很多磁帶機合并到數據儲存設備。磁帶庫的磁帶能夠自動卸載與加載，利用相關儲存軟件來控制磁帶機適時讀取磁帶中的信息，并具有智能備份、存儲、監控等功能，進而滿足人們各種不同需求，實現較高效率的儲存。磁帶庫技術指標主要含有單盤磁帶的容量、磁帶機的連接形式、儲存容量、讀取數據速度及相應管理軟件。

（二）LTO磁帶技術

線性磁帶開放協議（LinearTape-Open，LTO）是目前應用最廣，最有發展前途的一種開放型磁帶格式技術。它結合了線性多通道、雙向磁帶格式的優點，基于服務系統、硬件數據壓縮、優化的磁道面和高效率糾錯技術，提高了磁帶的讀寫能力和性能。線性磁帶開放協議是由HP、IBM、Seagate 這三家廠商在1997 年11 月聯合制定的，其結合了線性多通道、雙向磁帶格式的優點，應用基于服務系統、硬件數據壓縮、優化的磁道面和高效率糾錯技術，來提高磁帶的能力和性能。LTO磁帶在行業內一般都稱呼為數據流磁帶。

如圖1所示，LTO5到LTO8的每一代原始容量，基本上都成倍的增長。最新的LTO8磁帶的單盤磁帶在不壓縮情況下能夠儲存12TB容量數據信息，遷移速度高達360MBps。LTO磁帶技術在設計之初都是產品跨帶兼容，如LTO-7驅動器向后兼容LTO-5/LTO-6，向前兼容LTO-8/LTO-9，但LTO8驅動器向后只能兼容LTO7的磁帶，LTO8驅動器無法讀取LTO6的磁帶。LTO磁帶依靠其強大的數據儲存能力漸漸被人們所認可，已成為儲存方面非常關鍵的設備之一。

（三）數據流磁帶庫優缺點

數據流磁帶庫技術相對硬盤陣列，在其穩定性和應用成本等多方面的因素都要比硬盤陣列更適合廣電行業的單個大文件的視音頻數據的存儲。

優點：

●國內廣電業媒資系統具有較為廣泛的應用案例;

●帶庫運行穩定性高，整體故障率低;

●帶機讀寫速度快，支持快速回遷;

●磁帶單盤容量大，相對硬盤更節省費用空間，存儲空間擴展更容易;

●磁盤容量接近設計極限，LTO磁帶則有長遠的路線規劃設計;

●磁帶的成本在云時代接近最低。

缺點：

●保存環境相對較嚴苛，需要恒溫恒濕;

●磁帶本質缺陷，長時間容易老化，在驅動器反復讀取后容易磨損;

●數據流磁帶技術設備更新迭代較快，兼容性較差，在設備淘汰以后數據流磁帶需要大量的數據遷移工作。

（四）線性磁帶文件系統（LTFS）技術介紹

線性磁帶文件系統（LTFS）使得LTO磁帶看上去像一個文件系統，其所支持操作硬盤文件系統十分類似。線性磁帶文件系統（LTFS）被公認為是一項會讓磁帶應用復蘇的技術。LTFS技術目前已經在歸檔應用中產生了積極的影響。LTFS旨在簡化終端用戶和磁帶設備間的交互方式，使用戶想使用DVD光盤一樣，更容易讀取LTO磁帶內的文件數據。LTFS是今后數據流磁帶庫技術應用的發展方向。

三、磁帶庫在某電視臺媒資系統的運用

（一）電視臺的媒資系統

媒資系統主要利用數字化+元數據技術存儲節目資料，將各種數據文件分類、儲存、運用，發揮其管理作用。運用媒資系統以后，整個電視臺的節目檢索下載及交換均能夠運用媒資系統實現。媒資系統主要負責每個頻道節目素材的歸檔入庫、集中編目、共享管理，同時能夠利用主干平臺遷移至節目制作系統。媒資系統可以幫助電視臺解決歷史性資料的儲存問題，通過統一的采集上載視頻材料、音頻材料，進行集中歸檔儲存，讓各種素材都得到充分運用。數據儲存與保護工作任重道遠，很多電視臺站在安全、高效及經濟的角度，都在運用數據流磁帶庫。

（二）媒資系統中的重要架構

業務模塊、雙網結構及存儲結構時媒資系統非常重要的技術架構。媒體資產管理系統的各子系統分成入庫子系統、存儲子系統、互聯交換子系統、編目子系統、檢索子系統和下載子系統等。物理結構方面，資產管理系統運用雙網架構，雙網分別是千兆以太網與FC光纖網。系統運用以太網交換機能夠使所有工作點及服務器保持連接，信息交換器、儲存管理器運用雙網進行介入，利用FC交換機可以訪問磁帶庫或儲存盤陣。儲存采用的是將近線、線及離線儲存結構結合到一起的方式，運用數據流磁帶庫和磁盤陣列分類儲存相關媒體文件。（見圖2）

（三）磁帶庫的管理

磁帶庫管理工作主要由歸檔中心的控制臺完成。控制臺是人和機器交互的中心，控制臺負責配置歸檔中心系統參數、資源及監控系統的運行情況、進行歸檔、檢索磁帶信息。歸檔中心的控制臺運用窗口界面，具有監控功能、配置參數功能、配置資源功能、搜索系統功能和系統日志功能。控制臺監控功能主要是指其能夠監控系統資源運行情況，系統資源含有遷移器、磁帶機等，監控過程中能夠調度與控制系統各資源，例如：掛起某個磁帶機或者磁帶。配置系統參數含有配置服務器的端口、磁帶和磁盤緩沖參數。搜索功能主要是簡單的檢索系統日志、儲存的實例、系統內磁帶等。配置系統資源主要是配置磁帶機、磁帶、帶庫等資源。圖3，為中科大洋的媒資磁帶庫軟件控制臺。

（四）磁帶庫的歸檔測試

媒體系統運用光纖網和交換機訪問磁帶庫與儲存盤陣，數據流磁帶庫遷移下載的效率相比其他工作更加重要，如果下載遷移的效率非常低下的話，整個系統的用戶體驗將非常差。現對目前媒資系統使用的LTO-6的數據流磁帶進行遷移下載測試。測試時，先把素材由在線儲存移至近線數據流磁帶庫，由服務器控制磁帶驅動器進行回遷遷移，測試遷移效率詳見表1。遷移測試的結果平均每秒在70MB/S左右，跟實際的理論遷移速率160MB/S有一定的差別，主要受限于媒資系統的整個網絡環境和硬件配置等各方面原因。根據測試回遷的效率已經能滿足日常媒資系統歸檔遷移的使用。

四、運用磁帶庫過程中需要注意的維護事項

數據流磁帶作為核心數據存儲的最終磁介質載體，其質量與管理的重要性不言而喻。媒資系統運用雙歸檔體制加強數據信息的安全管理，雙歸檔是把數據記錄在2個盤的數據流磁帶中進行主備互為備份。媒資系統保存完素材以后，歸檔流程里文件不再僅僅有一份數據，有兩個盤的磁帶會寫有相同數據，確保每份素材數據有兩份。磁帶庫的這種運用策略能夠保證在某個磁帶損壞后其里面數據不會丟失，能夠使用備帶進行遷移。同時磁帶庫和數據流磁帶需要保持磁帶庫周圍環境沒有塵土，因為磁帶機磁頭對空氣里的小顆粒或灰塵十分敏感，因此，要盡量使磁帶庫的運用環境無塵。正常情況下，磁帶機和磁帶庫運行的最佳環境溫度是20度左右，如果條件允許，保持磁帶庫處于其適宜的溫度環境中。

數據流磁帶在使用過程中，還需要通過相關的硬件設備對磁帶進行定期的檢測檢查，檢測磁帶在使用過程中的各種歸檔和遷移的數據，并根據讀取的數據進行磁帶質量的風險分析、評測與判定服務。如圖4，是對磁帶條碼為000027的磁帶進行檢測的結果，數據顯示警告：需小心慎重，設備在讀的過程中發生多次重復掛載，可能導致備份時間增加或減少可用容量，設備在103次讀的過程中，出錯102次。媒資系統管理人員，可根據磁帶檢測的結果進行該盤磁帶的第三個備份。

五、結束語

媒體資源管理系統在我國已發展很多年，我國有許多成功案例，將磁帶庫運用于電視臺媒體資源管理系統對電視臺開始各項工作有著重要作用，磁帶庫在媒資系統音頻數據、視頻數據的備份與儲存方面十分穩定。磁帶技術能否長久還需要看它是否順應媒資系統發展及其給系統運用帶來的價值。雖然此時價格低廉，但它一直未被其他介質取代，其運用前景十分廣闊。

參考文獻：

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[2]馬晶，羅斌，崔冬明.淺談磁帶庫在電視臺媒資系統中的應用[J].視聽界（廣播電視技術），2014 （06）.