中數(shù)傳媒IPTV存儲解決方案Nexsan

1、中數(shù)傳媒iptv存儲解決方案nexsan公司2007年11月目錄一項(xiàng)目背景3二用戶現(xiàn)有環(huán)境分析3三應(yīng)用nexsan san存儲的iptv解決方案51方案具體介紹及配置：52方案優(yōu)勢6四nexsan satabeast磁盤陣列介紹81關(guān)于satabeast82讓satabeast滿足你的所有需求83satabeast磁盤陣列的主要特性84satabeast磁盤陣列的產(chǎn)品優(yōu)勢95satabeast磁盤陣列的技術(shù)規(guī)格10一項(xiàng)目背景中央數(shù)字電視傳媒有限公司（china dtv media inc. ltd.），簡稱“中數(shù)傳媒”（cdm）是由中央電視臺投資組建、經(jīng)國家廣播電影電視總局授權(quán)的中國數(shù)字付費(fèi)電

2、視集成運(yùn)營中心。中數(shù)傳媒是我國第一家覆蓋全國范圍、從事數(shù)字付費(fèi)頻道集成及代理營銷業(yè)務(wù)的運(yùn)營機(jī)構(gòu)。作為中國數(shù)字付費(fèi)電視“第一頻道集成平臺”，中數(shù)傳媒旗下?lián)碛袃杉覙I(yè)務(wù)公司專門承制頻道內(nèi)容的央視風(fēng)云傳播有限公司，簡稱“央視風(fēng)云（cdp）”和專門提供電子節(jié)目菜單服務(wù)的中視數(shù)字電視科技有限公司,簡稱“中數(shù)指南（epg）”。中數(shù)傳媒、央視風(fēng)云和中數(shù)指南三個(gè)公司構(gòu)成了中央電視臺數(shù)字付費(fèi)電視這項(xiàng)全新事業(yè)的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)集群。中數(shù)傳媒作為我國數(shù)字付費(fèi)電視產(chǎn)業(yè)的先行者和探索者，于2004年9月1日正式啟動(dòng)了我國數(shù)字付費(fèi)電視的運(yùn)營模式。目前，中央數(shù)字電視平臺上的數(shù)字付費(fèi)頻道的節(jié)目信號通過亞洲4號衛(wèi)星已經(jīng)傳輸?shù)轿覈鴥?nèi)地10

3、0多家省、自治區(qū)、市、縣級有線電視網(wǎng)絡(luò)前端，然后再通過這些有線電視網(wǎng)絡(luò)公司傳輸?shù)綉?，覆蓋全國有線電視用戶6400多萬戶。至2006年3月，全國已有300萬戶數(shù)字接入用戶可以看到中數(shù)傳媒運(yùn)營的中央數(shù)字電視節(jié)目。iptv作為中數(shù)傳媒的主營業(yè)務(wù)，高效的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為其業(yè)務(wù)運(yùn)行提供了基本保證，而在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，存儲系統(tǒng)又成為核心部分，因?yàn)殡S著近兩年用戶數(shù)量及頻道節(jié)目的不斷增多，大量片源及視頻數(shù)據(jù)的存儲成為突出問題，對于不斷激增的視頻數(shù)據(jù)的存儲，中數(shù)傳媒以往一直采用nas（網(wǎng)絡(luò)附加存儲）作為主要存儲形式，這在iptv發(fā)展前期，數(shù)據(jù)量不大的情況下完全可以滿足要求，但是隨著近幾年iptv技術(shù)不斷發(fā)展，節(jié)目及片

4、源的不斷增加，用戶對節(jié)目質(zhì)量要求不斷提高，nas的存儲方式在容量等方面都體現(xiàn)出了局限性，制約了中數(shù)傳媒在iptv上的發(fā)展。為了解決這一問題，美國nexsan公司作為高性能海量存儲解決方案提供商為用戶提出了nassan存儲架構(gòu)的存儲解決方案，打破了nas存儲架構(gòu)的各種局限及瓶頸。二用戶現(xiàn)有環(huán)境分析中數(shù)傳媒作為iptv服務(wù)提供商，其主要為有線電視用戶提供付費(fèi)數(shù)字視服務(wù)。其it網(wǎng)絡(luò)中的存儲系統(tǒng)從初建到目前一直采用nas的存儲架構(gòu)，如下圖所示：但是近幾年業(yè)務(wù)不斷發(fā)展，截止2006年6月，中央節(jié)目平臺共集成了44個(gè)付費(fèi)頻道。其中標(biāo)清頻道43個(gè)，高清頻道1個(gè)。在標(biāo)清頻道中，央視風(fēng)云頻道10個(gè)，地方頻道33

5、個(gè)。頻道，節(jié)目及用戶的不斷增加，給后臺存儲帶來了巨大的壓力，已有的nas存儲容量已不能滿足現(xiàn)有系統(tǒng)的要求，同時(shí)更無法滿足以后業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。從上圖中我們可以看到存儲架構(gòu)主要主要的問題是nas本身所帶的硬盤空間很有限，只有2tb存儲容量，已不能滿足現(xiàn)在數(shù)據(jù)量的存儲，更無法滿足以后海量視頻數(shù)據(jù)的存儲。這個(gè)問題造成了目前整個(gè)網(wǎng)絡(luò)效率的低下，同時(shí)制約了以后業(yè)務(wù)的發(fā)展。所以，我們針對中數(shù)傳媒現(xiàn)在存儲架構(gòu)中的問題，同時(shí)考慮到未來業(yè)務(wù)發(fā)展對于存儲系統(tǒng)的要求，我們建議新建的存儲采用nassan存儲架構(gòu)，同時(shí)新的存儲架構(gòu)需要滿足以下需求： 1. 能夠?qū)崿F(xiàn)大容量的數(shù)據(jù)存儲，并保證整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)及存儲系統(tǒng)無單點(diǎn)故障，

6、保證整體的可靠性； 2. 擁有強(qiáng)大的實(shí)時(shí)處理能力及多用戶視頻訪問所需帶寬，能夠滿足視頻的轉(zhuǎn)碼及分發(fā)的要求具有較高性價(jià)比； 3. 在不破壞原有架構(gòu)及應(yīng)用的同時(shí)，保證良好的兼容性，同時(shí)具有良好的擴(kuò)展性，消除因?qū)Ｓ屑夹g(shù)的不兼容造成應(yīng)用的大規(guī)模調(diào)整及高昂的后期升級、擴(kuò)展和服務(wù)成本；4. 存儲系統(tǒng)應(yīng)用具有良好的設(shè)計(jì)，占用更少的機(jī)架空間，節(jié)省總的機(jī)房空間； 最好擁有節(jié)能特點(diǎn)，降低電能消耗；三應(yīng)用nexsan san存儲的iptv解決方案通過以上對用戶現(xiàn)有環(huán)境及需求的分析，我們建議用戶采用美國nexsan公司的高性價(jià)比satabeast 磁盤陣列作為iptv網(wǎng)絡(luò)的后臺存儲系統(tǒng)，具體如下圖所示：1方案具體介紹

7、及配置： 如上圖所示，此方案中我們?yōu)橛脩舻脑衝as后端存儲系統(tǒng)構(gòu)建了一個(gè)高速的fc san存儲網(wǎng)絡(luò)。下面我們對fc san組成部分進(jìn)行詳細(xì)介紹（1） 我們?yōu)樵械膁ell nas主機(jī)安裝兩塊4gb hba，一方面可保證nas主機(jī)有足夠的帶寬進(jìn)行與nexsan存儲的數(shù)據(jù)訪問，快速響應(yīng)前端用戶的響應(yīng)，另一方面，可實(shí)現(xiàn)兩路的數(shù)據(jù)冗余，即使有一塊hba卡故障也不會影響服務(wù)器正常工作及前端用戶的正常訪問。（2） fc san網(wǎng)絡(luò)的中間采用了兩臺4gb光纖交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)高速度數(shù)據(jù)交換及鏈路的冗余性。（3） 整個(gè)san最核心的存儲系統(tǒng)部分，采用nexsan公司的satabeast磁盤存儲系統(tǒng)一臺，用于存儲所

8、有節(jié)目，視頻文件及各種其他數(shù)據(jù)。satabeast磁盤陣列其主要特性與優(yōu)點(diǎn)如下：l 磁盤陣列采用冗余電源及風(fēng)扇設(shè)計(jì)，需要配置雙控制器。實(shí)現(xiàn)各部件的冗余，同時(shí)磁盤陣列提供raid 0,1,4,5,6,10多個(gè)級別的磁盤配置，保證用戶存儲的高性能及高可靠性； l 獨(dú)立于主機(jī)的操作系統(tǒng)，使用戶無需安裝任何驅(qū)動(dòng)及軟件就可支持window,linux及unix等操作系統(tǒng)。l 全球最高密度存儲，4u機(jī)柜中支持42個(gè)sata磁盤驅(qū)動(dòng)器：提供最大容量可達(dá)42tb (42個(gè)1tb的磁盤驅(qū)動(dòng)器) ；l 簡單的web管理界面擁有的功能設(shè)置，方便配置及維護(hù)。l 預(yù)先更換的保修策略，為用戶提供最佳的支持；l 獨(dú)有的au

9、tomain功能，為用戶節(jié)省大量電能并延長磁盤使用壽命，真正的綠色環(huán)保型磁盤存儲系統(tǒng)。2方案優(yōu)勢通過使用nexsan公司的satabeast磁盤陣列構(gòu)建iptv后端nas+san存儲系統(tǒng)，可很好的解決用戶現(xiàn)在及以后所面臨的容量所帶來的問題，為用戶提供了高性價(jià)比的方案，具體優(yōu)勢如下：1 為用戶提供海量的存儲空間，無需對應(yīng)用進(jìn)行改動(dòng)，保證業(yè)務(wù)擴(kuò)展用戶目前的存儲要求是保證2萬小時(shí)的素材存儲，即存儲容量總需求應(yīng)在40tb左右，此方案中的存儲采用了nexsan公司容量最大，密度最高的satabeast磁盤陣列，此產(chǎn)品擁有42個(gè)sata盤位，單盤最容量可達(dá)1tb，總?cè)萘靠蛇_(dá)42tb，可很好的滿足用戶現(xiàn)在的

10、存儲需求，同時(shí)應(yīng)用此方案，用戶的應(yīng)用無需進(jìn)行大規(guī)模調(diào)整改動(dòng)，對應(yīng)用及操作人員的工作毫無影響。在容量擴(kuò)展性方面，考慮到未來幾年業(yè)務(wù)的發(fā)展及素材的不斷增加，用戶可以通過增加一臺或多臺satabeast磁盤陣列到fc san中的方式實(shí)現(xiàn)在線的容量擴(kuò)展，并在容量擴(kuò)展的同時(shí)增加了存儲處理節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)存儲性能的擴(kuò)展。在性能擴(kuò)展方面，用戶可以通過簡單的為nas存儲網(wǎng)關(guān)增加網(wǎng)卡接口或增加新的nas存儲網(wǎng)關(guān)的方式實(shí)現(xiàn)，這種方式即簡單，同時(shí)對用戶應(yīng)用的影響幾乎為零。2 高性能的4gb fc san存儲網(wǎng)絡(luò)為轉(zhuǎn)碼管理和分發(fā)服務(wù)器提供最佳性能因?yàn)槟壳安捎?gb帶寬的nas存儲架構(gòu)，所以性能也是中數(shù)傳媒在現(xiàn)在及未來所面臨的

11、主要問題，我們先來分析一下目前中數(shù)傳媒的iptv存儲網(wǎng)絡(luò)帶寬要求為：l 網(wǎng)內(nèi)會有10臺分發(fā)服務(wù)器對存儲設(shè)備進(jìn)行讀訪問,每臺需要帶寬50mbps，總帶寬為10(臺) 50mbps = 500mbps；l 網(wǎng)內(nèi)還有一臺轉(zhuǎn)碼服務(wù)器、一臺剪切、編輯服務(wù)器和一臺采集服務(wù)器對存儲系統(tǒng)進(jìn)行讀、寫訪問，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，可能會擴(kuò)展到20臺服務(wù)器，每臺不低于25mbps的訪問帶寬，則總帶寬為20(臺) 25mbps = 500mbps；根據(jù)上面的分析，我們可以看出存儲系統(tǒng)訪問帶寬應(yīng)不低于1000mbps，合125mbps（此為估算的最小帶寬要求，考慮到網(wǎng)絡(luò)效率及突發(fā)數(shù)據(jù)等因素，系統(tǒng)帶寬最好支持200mbps），而

12、目前在前端的nas存儲為1gb（即125mbps）的訪問帶寬，可以滿足用戶現(xiàn)在的要求，如果以后應(yīng)用對帶寬的要求再增加，我們可以通過為現(xiàn)有nas增加網(wǎng)絡(luò)接口或再增加一臺nas存儲網(wǎng)關(guān)的方式進(jìn)行帶寬及處理能力的擴(kuò)展，擴(kuò)展即簡便也很靈活。而在存儲后端，我們?yōu)橛脩魳?gòu)建了一個(gè)高速的4gb fc san存儲網(wǎng)絡(luò)。前端的nas網(wǎng)關(guān)采用4gb hba光纖通道卡，中間采用4gb光纖通道交換機(jī)，而對于nexsan的satabeast磁盤陣列，其內(nèi)部采用具有3gb帶寬接口的sata硬盤，外部每個(gè)控制器擁有兩個(gè)4gb fc和兩個(gè)iscsi接口，本方案為用戶配置兩個(gè)控制器，四個(gè)fc接口同時(shí)工作，讀速度最高可達(dá)900mb

13、/s以上，寫速度也可達(dá)700 mb/s以上，不但可很好的滿足多服務(wù)器并發(fā)訪問存儲的要求，而且可滿足未來業(yè)務(wù)擴(kuò)展后，增加更多分發(fā)服務(wù)器，轉(zhuǎn)碼服務(wù)器、剪切、編輯采集服務(wù)器的存儲訪問要求。另外因?yàn)閟atabeast磁盤陣列控制器同時(shí)具有fc和iscsi接口，我們可以根據(jù)不同的需要采用不同的連接方式此方案中我們采用了高性能fc的方式連接構(gòu)成fc san架構(gòu)。但對于用戶以后性能要求不是很高的備份應(yīng)用，我們可以采用成本較低的iscsi接口連接。3 全冗余的san存儲架構(gòu)帶來最高業(yè)務(wù)可靠性方案中整個(gè)架構(gòu)都實(shí)現(xiàn)了冗余設(shè)計(jì)，保證了可靠性，在nas存儲網(wǎng)關(guān)中我們采用雙hba卡分別連接到兩臺光纖存儲交換機(jī)，這樣無論

14、是一塊hba卡或一臺交換機(jī)出現(xiàn)故障，我們均可通過另一路冗余部件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，以免造成服務(wù)器對存儲訪問的中斷。在存儲陣列端，satabeast磁盤陣列電源，風(fēng)扇，控制器均采用冗余設(shè)計(jì)，并支持熱插拔，實(shí)現(xiàn)組件的高可靠性，使視頻數(shù)據(jù)得到最佳保護(hù)。satabeast的sata磁盤可熱插拔，并支持raid0,1,4,5,6,10多種方式，并可支持專用熱備盤和熱備盤池。在此建議用戶采用raid5加熱備盤的方式進(jìn)行存儲配置，可保證用戶一塊硬盤損壞后仍可正常進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問。當(dāng)然用戶如果需要更高的可靠性，也可應(yīng)用nexsan的raid6技術(shù)，其在保證與raid5性能相近的同時(shí)，提供了更高的可靠性，保證用戶即使在兩

15、塊硬盤同時(shí)發(fā)生故障時(shí)，也可保證數(shù)據(jù)完整性及服務(wù)器正常進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問。在磁盤檢查方面，satabeast磁盤陣列可根據(jù)用戶制定的時(shí)間策略進(jìn)行不同級別的磁盤檢查和數(shù)據(jù)校驗(yàn)，通過以上設(shè)計(jì)使用戶在實(shí)現(xiàn)高性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)磁盤的冗余。另外，satabeast磁盤陣列具有強(qiáng)大的機(jī)柜監(jiān)控功能，可隨時(shí)監(jiān)控機(jī)柜中各組件的運(yùn)行情況，包括硬盤，電源，風(fēng)扇，控制器及溫度，濕度等參數(shù)狀態(tài)。一旦出現(xiàn)異常其會立即報(bào)警，并根據(jù)設(shè)置發(fā)送郵件通知管理人員。4 高存儲密度，環(huán)保節(jié)能，節(jié)省用戶總體投資nexsan的satabeast磁盤陣列一直是世界上密度最高的磁盤存儲系統(tǒng)，satabeast在4u的機(jī)柜中最多可插入42塊sata ii硬

16、盤，其單臺總存儲容量可達(dá)42tb，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的42u機(jī)柜中可安裝10臺satabeast磁盤陣列，容量可達(dá)420tb。在很好滿足用戶海量存儲需求的同時(shí)為用戶節(jié)省了大量寶貴的機(jī)房空間。另外值得關(guān)注的是nexsan磁盤陣列獨(dú)有的automaid綠色節(jié)能特性，其可通過用戶簡單設(shè)置，使硬盤在沒有訪問時(shí)，實(shí)現(xiàn)低速轉(zhuǎn)動(dòng)或停止轉(zhuǎn)動(dòng)，通過此功能可為用戶節(jié)省大量電能消耗及電費(fèi)支出，并提高硬盤使用壽命，大大減少了用戶的長期投入及維護(hù)成本。5 集中管理共享存儲空間，管理簡單，維護(hù)方便satabeast磁盤陣列管理接口支持http, ssh, 與snmp等開放的協(xié)議，用戶可通過統(tǒng)一的串口菜單方式或web工具進(jìn)行管理，

17、 web管理工具可對一臺或多臺nexsan磁盤陣列進(jìn)行集中管理和空間規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)了對存儲資源進(jìn)行集中分配和管理，提高空間利用率及存儲效率，減少空間浪費(fèi) nexsan的磁盤存儲系統(tǒng)均通過web方式進(jìn)行管理，菜單設(shè)計(jì)簡單易用另外由于其采用獨(dú)立于os的設(shè)計(jì)，所以可以支持window,linux,unix等各種平臺，同時(shí)無需安裝任何驅(qū)動(dòng)程序和軟件容易安裝和維護(hù)，大大減少用戶安裝維護(hù)成本?？蛇M(jìn)行嚴(yán)格的安全管理設(shè)置，建立不同的用戶訪問級別及機(jī)制，提供ssl等安全連接方式及詳細(xì)的日志跟蹤，審核記錄功能。四nexsan satabeast磁盤陣列介紹1關(guān)于satabeastnexsan技術(shù)使satabeast高

18、密度存儲陣列的潛能得到了充分釋放。作為一臺全新研發(fā)的創(chuàng)立高容量存儲系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)的存儲產(chǎn)品，satabeast為用戶提供了擁有業(yè)界最高性價(jià)比的可按需擴(kuò)展的磁盤存儲解決方案。通過其無與倫比的高密度，高可用性和節(jié)能技術(shù)，satabeast提供最高的存儲硬件投資回報(bào)。2讓satabeast滿足你的所有需求主存儲 satabeast提供所有活動(dòng)組件的全冗余和高可用架構(gòu)，專門為需要極高可靠性的企業(yè)級環(huán)境設(shè)計(jì)。超高的持續(xù)讀寫傳輸速度和iops性能，使satabeast成為高密集數(shù)據(jù)訪問應(yīng)用的最佳選擇。d2d 盤對盤備份 - 在線訪問數(shù)據(jù)代表良好的業(yè)務(wù)連續(xù)性。應(yīng)用satabeast使你不必再將重要數(shù)據(jù)存儲在速度

19、既慢又無法即時(shí)訪問的存儲載體里，比如磁帶和光盤。satabeast提供了高速度，高冗余和高可用的超級硬盤備份解決方案。同時(shí)其還提供了更節(jié)省的機(jī)架空間和比磁帶庫更低的擁有成本。二級存儲 - satabeast的企業(yè)級特點(diǎn)和性能為單個(gè)系統(tǒng)上成千上萬的用戶提供一個(gè)超大型的文件存儲空間。完全獨(dú)立的os，使satabeast無需驅(qū)動(dòng)程序即可完美的融入到現(xiàn)有的存儲架構(gòu)中。固定內(nèi)容歸檔 - satabeast無與倫比的超大容量可輕松處理超大文件卷。通過它的automaid節(jié)能技術(shù)，satabeast使大量歸檔文件實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比存儲和即時(shí)訪問。3satabeast磁盤陣列的主要特性satabeast是nexsa

20、n的技術(shù)人員設(shè)計(jì)的業(yè)界最完善，擁有最高性價(jià)比的高容量存儲系統(tǒng)。satabeast的高級機(jī)械設(shè)計(jì)提供超級的冷卻性能，實(shí)現(xiàn)了最佳散熱效果。同時(shí)在高密度的機(jī)柜空間中實(shí)現(xiàn)了最佳硬盤減振效果和最出眾的能源節(jié)省。在一個(gè)只有4u機(jī)柜空間提供高達(dá)42個(gè)硬盤的容量！satabeast的獨(dú)一無二設(shè)計(jì)方案大大延長了硬盤使用壽命，從而為客戶提供更低的擁有成本。nexsan屢獲殊榮的sata raid控制器設(shè)計(jì)提供無與倫比的高性能，而且42個(gè)硬盤可以組合成多個(gè)raid卷或單個(gè)超大容量的存儲池。lun mapping功能讓用戶更容易的為一臺或多臺的服務(wù)器配置大容量的存儲空間。satabeast采用nexsan專利開發(fā)的a

21、utomaid節(jié)能技術(shù)。automaid可明顯降低處于空閑狀態(tài)的磁盤的能源消耗和運(yùn)行成本。automaid在提供maid （massive array of idel disks）的成本節(jié)省的同時(shí)又不會犧牲訪問速度，而且無需特定主機(jī)軟件。nexsan的automaid技術(shù)是以每一個(gè)硬盤或raid卷為控制單元。用戶可以自由的設(shè)定所需要的訪問速度和節(jié)能程度。automaid是第一個(gè)支持vtl(virtual tape library)，全文件格式d2d和標(biāo)準(zhǔn)raid功能的maid架構(gòu)系統(tǒng)。所有satabeast的配件均為冗余和熱拔插設(shè)計(jì)。這個(gè)先進(jìn)的設(shè)計(jì)為用戶提供更高的投資回報(bào)，因?yàn)橛脩魺o需因?yàn)橐粋€(gè)硬盤的失效而更換整臺的存儲系統(tǒng)。satabeast執(zhí)行持續(xù)的后臺完整性校驗(yàn)，以確保驅(qū)動(dòng)器的正常工作和數(shù)據(jù)的可訪問性。satabeast控制器的全功能緩存設(shè)計(jì)，使其即使在突然斷電的情況下也可保證數(shù)據(jù)完整性。satabeast的所有獨(dú)立組件均實(shí)現(xiàn)冗余和熱替換，這種先進(jìn)的設(shè)計(jì)避免了因一塊硬盤故障而需更換整個(gè)多盤位主板的情況，大大提高了用戶的投資回報(bào)。置于satabeast控制器中的nexscan管理接口使用戶無需額外的服務(wù)器或