电视台媒资存储系统研究

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文开题报告-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文开题报告研究生李文哲入学时间2014年3月导师温东新论文题目电视台媒体资产存储系统设计院（系）计算机工程领域媒体、IT开题报告日期2015年10月31日研究生院培养处制哈尔滨工业大学工程硕士学位论文开题报告-II-目录1.课题来源及研究的目的和意义...........................................................................11.1课题来源.........................................................................................................11.2国内外研究状况.............................................................................................11.3研究的目的和意义.........................................................................................12.主要研究内容......................................................................................................32.1媒资存储网络架构.........................................................................................32.1.1媒资系统拓扑结构.....................................................................................32.1.2DAS、NAS、SAN存储网络对比分析......................................................42.2核心在线存储的技术要求与功能分析.........................................................72.2.1硬件要求......................................................................................................72.2.2不同RAID级别的可靠性、可用性..........................................................82.2.3StorenextFileSystem(SNFS)......................................................................92.3媒资及电视台其他系统发展趋势................................................................103.研究方案..........................................................................................................113.1技术路线.......................................................................................................113.2关键技术.......................................................................................................113.3技术措施.......................................................................................................113.4技术条件.......................................................................................................124.进度安排及预期达到的目标............................................................................134.1进度安排......................................................................................................134.2预期达到目标...............................................................................................135.研究过程中可能遇到的困难和问题及解决措施.............................................146．主要参考文献...................................................................................................15哈尔滨工业大学工程硕士学位论文开题报告-1-1.课题来源及研究的目的和意义1.1课题来源本课题来自黑龙江电视台媒体资产管理系统升级改造项目，对其中存储网络部分进行研究、设计。1.2国内外研究状况国内大多电视台的媒资系统仍在建设当中，对其中存储设备的应用基本相同，基于各电视台特点有所不同。黑龙江电视台媒资系统起步较早，目前已经正式工作数年，对不同存储设备在其中的意义有深刻了解。离线存储方面国内同行业主流采用LTO数据流磁带库（LTO5,LTO6），随着蓝光盘技术的发展，蓝光磁带库等一些其他离线存储产品也加入竞争。在线存储方面非常成熟基本都是用磁盘阵列，但随着闪存盘的价格降低，将来一定会有闪存阵列出现在媒资系统中。数据库存储介质方面，目前磁盘阵列仍是主流，但由于媒资系统是一个不断积累，用户查询量大，信息量大的系统，闪存数据库是将来的发展方向。1.3研究的目的和意义媒体资产管理（媒资，MediaAssetManagement，简称MAM）系统是是对各种类型媒体资料数据，如视音频资料、文本文件、图表等进行全面管理的完整解决方案。电视台对素材处理一般分为采、编、播、存。采即用录像机、照相机、录音笔、互联网采集等方式收集素材；编即使用非线性编辑软件对采的素材进行二次加工，使其方便观众理解，取其精华、去其糟粕；播就是将编辑好的素材通过播出系统传入千家万户的电视机前。存作为媒体资产管理系统的主要功能，其目的是将现有的影视节目进行数字化或数据化，并采用适当的方式编码，再记录到成熟稳定的媒体上，达到影视节目长期保存和重复利用的目的，以满足影视节目的制作、播出和交换的需要。各种存储设备可以说是媒资系统的核心所在。媒资系统中存在着多种类型的存储设备，如离线存储设备，在线存储设备，数据库存储等，以其不同的特点在媒资系统中起着重要的作用。结合黑龙江省电视台的媒资升级改造项目，对媒资系统存储设备的可用性、哈尔滨工业大学工程硕士学位论文开题报告-2-可靠性、可维护性、可服务性进行研究与讨论。哈尔滨工业大学工程硕士学位论文开题报告-3-2.主要研究内容2.1媒资存储网络架构2.1.1媒资系统拓扑结构媒资系统拓扑结构图，图1所示。采用SAN+NAS的存储网络方案。图1媒资系统拓扑结构图光纤链路部分：光纤交换机博科5100(1)与5100(2)在中心机房，博科300在上载机房。博哈尔滨工业大学工程硕士学位论文开题报告-4-科300通过两根300米长的单模光纤链路，分别接入5100(1)与5100(2)。离线存储STK磁带库有8个驱动器，分别接入两台5100。在线存储EMCNVX5500的A控与B控各通过4根光纤接入两台5100。其中A1,A2,B1,B2接5100(1)，A3,A4,B3,B4接5100(2)。NAS服务器、流媒体服务器、下载归档服务器、转码服务器等对带宽要求高的中心机房服务器通过光纤接入两台5100，以直接访问在线存储。形成SAN存储网络。上载机房中，14台上载站点通过光纤连接到博科300，通过虹桥卡将采集到的信号直接上传到在线存储NVX5500。以太链路部分：有中心机房的核心交换机Cisco7609和上载编目机房的接入交换机。所有的中心机房服务器，都接在媒资核心交换机上，编目站点、上载站点、审核站点接在上载机房的接入交换机上。非光纤站点及非光纤接入服务器需要访问存储中内容时，通过挂在NAS访问。外系统，如播出系统、全台网、制作网需要从媒资中上下载高清素材时，通过对应的NAS服务器获得。2.1.2DAS、NAS、SAN存储网络对比分析作为目前三种常见的存储方式，被广泛应用于企业存储设备中,他们有着各自的特点。一、DAS存储特点（直连存储）DAS这种存储方式与我们普通的PC存储架构一样，外部存储设备都是直接挂接在服务器内部总线上，数据存储设备是整个服务器结构的一部份，DAS存储方式主要适用于小型网络、地理位置分散的网络和特殊服务器上。DAS已经存在了很长时间，并且在很多情况下仍然是一种不错的存储选择。由于这种存储方式在磁盘系统和服务器之间具有很快的传输速率，因此，虽然在一些公司中一些新的SAN设备已经开始取代DAS，但是在要求快速磁盘访问的情况下，DAS仍然是一种理想的选择。更进一步地，在DAS环境中，运转大多数的应用程序都不会存在问题，所以你没有必要担心应用程序问题，从而可以将注意力集中于其他可能会导致问题的领域。哈尔滨工业大学工程硕士学位论文开题报告-5-二、NAS存储特点（网络直连存储)NAS(网络附加存储)方式则全面改进了以前低效的DAS存储方式。它采用独立于服务器，单独为网络数据存储而开发的一种文件服务器来连接所存储设备，自形成一个网络。这样数据存储就不再是服务器的附属，而是作为独立网络节点而存在于网络之中，可由所有的网络用户共享。同时NAS存储真正做到了即插即用，并且部署起来也相对灵活，再加上管理成本低，是目前企业选择较多的，但它同时也有存储性能低和可靠度不高等缺点。三、SAN存储（光纤存储）SAN存储是基于光纤介质，最大传输速率达17MB/s的服务器访问存储器的一种连接方式，同时SAN也是最昂贵和最复杂的存储选项，SAN存储方式创造了存储的网络化，存储网络化顺应了计算机服务器体系结构网络化的趋势，SAN的支撑技术是光纤通道(FCFiberChannel)技术，它是ANSI为网络和通道I/O接口建立的一个标准集成，FC技术支持HIPPI、IPI、SCSI、IP、ATM等多种高级协议，其最大特性是将网络和设备的通信协议与传输物理介质隔离开，这样多种协议可在同一个物理连接上同时传送。IPSAN与FCSAN对比如今的SAN解决方案通常会采取以下两种形式：光纤信道以及iSCSI或者基于IP的SAN。光纤信道是SAN解决方案中大家最熟悉的类型，但是，最近一段时间以来，基于iSCSI的SAN解决方案开始大量出现在市场上，与光纤通道技术相比较而言，这种技术具有良好的性能，而且价格低廉。相对于IPSAN，FCSAN的弱点是明显的。它无法使存储设备随它在Internet上运行，从而无法满足应用前端对存储数据“随时随地”的要求。FCSAN的