非線性編輯系統(tǒng)的融合升級

1、非線性編輯系統(tǒng)的融合升級    摘要：介紹了非線性編輯系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)建，結(jié)合本臺的實際情況和具體要求，提出升級非編網(wǎng)的設(shè)計思路，從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的選擇到系統(tǒng)的安全等方面進(jìn)行論述。該系統(tǒng)已投入使用，提高了節(jié)目制作效率，充分利用原有設(shè)備，節(jié)約了資金，系統(tǒng)穩(wěn)定，應(yīng)急方案有效，滿足后期制作的需要。    關(guān)鍵詞：     一、系統(tǒng)設(shè)計背景我臺早期非線性編輯系統(tǒng)建于2000年，使用Fc雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，有3臺有卡站，6臺無卡站，系統(tǒng)至今仍在運(yùn)行，取得很好的效果。隨著使用時間的增長，設(shè)備已經(jīng)老化，需要更

2、新。我臺還有一個使用IP-SAN結(jié)構(gòu)的非線性編輯系統(tǒng)，有2臺有卡站，3臺無卡站。隨著節(jié)目制作量的增加和制作效果要求的提升，該系統(tǒng)已無法滿足需求，需要系統(tǒng)進(jìn)行升級改造。二、系統(tǒng)設(shè)計要求可存儲標(biāo)清MEPG-2 25M素材600小時或MEPG-2 50M素材300小時；有卡高碼流制作站點8臺、無卡低碼流制作站點8臺、配音工作站2臺、預(yù)留2臺高清編輯工作站；原系統(tǒng)和新系統(tǒng)素材共享，原系統(tǒng)可作為新系統(tǒng)的應(yīng)急備份；系統(tǒng)安全高效，應(yīng)急方案準(zhǔn)備充分、實施有效。三、系統(tǒng)設(shè)計原則系統(tǒng)建設(shè)立足本臺實際情況和未來發(fā)展的要求，把系統(tǒng)的安全性放在首位，從硬件的安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全進(jìn)行考慮，以安全、高效為原則；既保證系

3、統(tǒng)的穩(wěn)定性，又要可擴(kuò)展性，在存儲空間和站點增加等方面有冗余的準(zhǔn)備，構(gòu)建高標(biāo)清兼容的制作平臺。四、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和存儲設(shè)備選擇   （一）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)目前非編系統(tǒng)采用是基于存儲網(wǎng)絡(luò)（SAN）的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù), 存儲設(shè)備與計算機(jī)主機(jī)系統(tǒng)之間一對一的關(guān)系，被可供多個系統(tǒng)共享同一個存儲設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系所取代。為確保多大量客戶端主機(jī)對同一存儲設(shè)備的共享訪問權(quán)限和和管理權(quán)限的統(tǒng)一，就需要安裝專門的存儲共享管理軟件或采用專門的共享文件系統(tǒng)。SANergy、StorNext等軟件或文件系統(tǒng)就是為了實現(xiàn)存儲設(shè)備共享而開發(fā)的。SAN又分為基于光纖通道協(xié)議的FC-SAN和基于以太網(wǎng)協(xié)議的IP-SAN。FC-S

4、AN網(wǎng)絡(luò)存儲共享系統(tǒng)經(jīng)常被稱"FC+LAN"雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，是指本系統(tǒng)由FC光纖通道網(wǎng)絡(luò)和LAN以太網(wǎng)絡(luò)兩個網(wǎng)絡(luò)共同構(gòu)成，其中以太網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)工作站與MDC(MetaData Controller)服務(wù)器之間的元數(shù)據(jù)信息傳輸和交換，F(xiàn)C光纖通道網(wǎng)絡(luò)只負(fù)責(zé)實際數(shù)據(jù)的高帶寬傳輸，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可充分利用兩種網(wǎng)絡(luò)的特點，發(fā)揮兩個網(wǎng)絡(luò)的最大效率。IP-SAN網(wǎng)絡(luò)存儲被稱為單網(wǎng)結(jié)構(gòu)，是指MDC服務(wù)器與工作站之間的元數(shù)據(jù)和實際數(shù)據(jù)都是通過以太網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行傳輸和交換。FC-SAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)價格較高，但帶寬比較寬；IP-SAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)價格低，帶寬小，理論上，iSCSI的速度可達(dá)1Gb，速度仍比不上FC S

5、AN的2Gb。由于站點比較多，通過分析計算，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用成熟的FC-SAN雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，存儲設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)帶寬才能滿足實際需要。非編系統(tǒng)使用標(biāo)清視頻格式，支持Dvcpro、Dvcpro50、Mepg-2 I幀 50Mb/s、Mepg-2 IBP、Mepg-4、Dvcam、Hdv、Wmv、Flv等高清、標(biāo)清格式及部分流媒體格式。在標(biāo)清環(huán)境下高碼流制作使用Mepg-2 I幀 50Mb/s，低碼流制作使用H.264 1.5Mb/s; 高清環(huán)境下高碼流制作使用Mepg-2 I幀 100Mb/s，低碼流制作使用H.264 3Mb/s。帶寬參數(shù)需求如下在各工作站使用二軌素材的情況下，網(wǎng)絡(luò)需要最大帶寬為1308Mb

6、，超過IP-SAN網(wǎng)絡(luò)帶寬的最大值，不能滿足實際需要。FC存儲為雙控制器，共可提供4Gb帶寬，帶寬冗余量大，能夠滿足以后增加站點的要求。   （二）存儲設(shè)備視頻網(wǎng)絡(luò)的核心是在線存儲系統(tǒng)，集中保存所有的視音頻數(shù)據(jù)，其他設(shè)備都需要直接或間接的與存儲系統(tǒng)連接，因此中心存儲系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的同時必須保證充分的安全性，在性能上還要滿足存儲容量、帶寬、容錯的要求。容量計算如下計算關(guān)系：格式碼率÷8×3600÷1024=每小時耗費(fèi)的空間每小時耗費(fèi)的空間×存儲時間需求÷1024=基本容量需求基本容量需求×110%=實際容量需求在考

7、慮匹配容量的時候，為充分保障網(wǎng)絡(luò)核心存儲設(shè)備的容量安全考慮，需要有10%左右的富余空間。網(wǎng)絡(luò)采用素材格式格式碼率每小時耗費(fèi)的空間存儲時間需求基本容量需求實際需求容量DV2525 Mbps10.98 GB600小時6.43TB7.08TBMEPG4800Kbps0.35 GB600小時0.21TB0.24TBWAV音頻（雙路）1.5 Mbps0.65 GB600小時0.39TB0.43TB總計7.75TB根據(jù)需求，以及網(wǎng)絡(luò)存儲容量和網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求，考慮以后的擴(kuò)容需求，本案設(shè)計使用DFT3992存儲服務(wù)器，帶寬達(dá)到350MB，配有16塊容量為1T的SATA硬盤，用其中的13塊硬盤組成容量為12T的

8、Raid5磁盤陣列，3塊作為熱備硬盤。五、系統(tǒng)設(shè)計   （一）方案設(shè)計在現(xiàn)有IP-SAN 結(jié)構(gòu)的非線性編輯系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，用FC存儲來對IP-SAN結(jié)構(gòu)的制作網(wǎng)進(jìn)行存儲系統(tǒng)升級和擴(kuò)容，把IP-SAN和FC-SAN 兩種網(wǎng)絡(luò)融合在一個網(wǎng)絡(luò)里。原ISCSI 存儲網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下iSCSI 存儲設(shè)備對外的接口類型為以太網(wǎng)接口，可通過以太網(wǎng)線直接將iSCSI 存儲設(shè)備連接到千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，通過IP 網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)SCSI 協(xié)議的傳輸。主機(jī)端采用標(biāo)準(zhǔn)的千兆以太網(wǎng)卡，安裝Initiator 軟件，通過Initiator 軟件將以太網(wǎng)卡虛擬為ISCSI 卡，實現(xiàn)主機(jī)和iSCSI 設(shè)備之間的S

9、CSI 協(xié)議和TCP/IP 協(xié)議傳輸功能。這種方式由于采用標(biāo)準(zhǔn)千兆網(wǎng)卡，無需額外配置適配器，因此硬件成本最低。缺點是進(jìn)行ISCSI 包文和TCP/IP包文轉(zhuǎn)換要點主機(jī)端的一部分資源。不過在低I/O 要求、高帶寬要求的編輯制作網(wǎng)環(huán)境中，編輯工作站的配置越來越高，協(xié)議轉(zhuǎn)換所占用主機(jī)資源非常低，不會影響到正常工作。升級后的非編系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下IP-SAN與FC-SAN具有類似的共享方式，兩者都是在MDC 服務(wù)器的管理下進(jìn)行存儲設(shè)備共享。FC-SAN 和IP-SAN 具有類似的數(shù)據(jù)傳輸方式，兩者都采用Block 協(xié)議方式來傳輸數(shù)據(jù)。FC-SAN 和IP-SAN 采用相同的存儲系統(tǒng)管理軟件，兩都采用SAN

10、ergy存儲共享管理軟件來實現(xiàn)存儲共享卷的管理和訪問權(quán)限控制。基于以上原理，決定了 IP-SAN 和FC-SAN 兩種網(wǎng)絡(luò)可以融合在一個網(wǎng)絡(luò)里，可以用FC-SAN 存儲來對IP-SAN結(jié)構(gòu)的制作網(wǎng)進(jìn)行存儲系統(tǒng)升級和擴(kuò)容。ISCSI 設(shè)備和FC 光纖通道設(shè)備共用相同的MDC 服務(wù)器，共用相同的存儲共享管理軟件。所有主機(jī)在同一個MDC 服務(wù)器的管理下訪問網(wǎng)絡(luò)中的FC 光纖通道設(shè)備和ISCSI 設(shè)備。IP-SAN 網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通過千兆以太網(wǎng)絡(luò)傳輸，F(xiàn)C-SAN 網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通過FC 網(wǎng)絡(luò)傳輸。兩個網(wǎng)絡(luò)中的客戶端主機(jī)對存儲設(shè)備進(jìn)行讀寫     操作時，都會先通過

11、千兆以太網(wǎng)絡(luò)向MDC 服務(wù)器發(fā)送訪問請求來獲得文件路徑、block 地址等MetaDate 信息，都接受同一個MDC 服務(wù)器的管理和控制。將光纖通道存儲網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)存儲網(wǎng)絡(luò)整合，特點如下：1.工作站可以訪問以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的存儲設(shè)備 2.工作站可以通過IP網(wǎng)絡(luò)訪問FC SAN中的存儲設(shè)備3.提高存儲資源的管理和共享能力采用FC 和ISCSI兩種網(wǎng)絡(luò)的融合結(jié)構(gòu)，新系統(tǒng)和原系統(tǒng)既可獨(dú)立運(yùn)行，各主機(jī)又可訪問兩個存儲體的數(shù)據(jù)，滿足數(shù)據(jù)共享的要求。升級后，增加了FC存儲和FC交換機(jī)，原服務(wù)器上已經(jīng)安裝了存儲共享軟件和數(shù)據(jù)庫軟件，并不需要做大的更改，運(yùn)行的維護(hù)量也不會增加。使用了原系統(tǒng)的部分硬件和軟件，資金的

12、投入也更小了，既節(jié)約成本，又提高性能需求。    采用ISCSI 和FC 兩種網(wǎng)絡(luò)的融合結(jié)構(gòu)，當(dāng)FC網(wǎng)絡(luò)非編介質(zhì)上載采集生成文件后，將重要欄目（如新聞）的文件數(shù)據(jù)采用高碼率存放到兩個磁盤陣列中，數(shù)據(jù)得到鏡像備份，保證數(shù)據(jù)安全。   （二）系統(tǒng)安全1.MDC服務(wù)器負(fù)責(zé)的是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理，安裝有多種管理軟件。磁盤陣列也是由服務(wù)器進(jìn)行管理和控制的，分區(qū)映射為服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)硬盤。為了服務(wù)器的安全可靠,有效地工作，對于服務(wù)器的系統(tǒng)硬盤，要有磁盤鏡像，構(gòu)成Raid1，即把一個磁盤的數(shù)據(jù)鏡像到另一個磁盤上。因此，選擇主板上集成Raid控制芯片的服務(wù)器，讓主板能

13、直接實現(xiàn)磁盤鏡像功能。服務(wù)器的電源，要有冗余，當(dāng)一個電源模塊出現(xiàn)故障時，另一個還可以正常供電，維持服務(wù)器運(yùn)行。配有備用服務(wù)器，安裝配置好所有程序，在主服務(wù)器出現(xiàn)故障時投入使用，只要啟動備用服務(wù)器系統(tǒng)可恢復(fù)使用。2.磁盤陣列中存有所有用戶的素材和它們的數(shù)據(jù)信息,磁盤陣列損壞意味著音視頻素材和用戶信息的丟失。磁盤陣列安全性相關(guān)的因素有陣列的容錯功能、陣列控制器的質(zhì)量、硬盤的質(zhì)量以及陣列的設(shè)計。對于磁盤陣列，要求陣列提供備份冗余部件，如雙陣列控制器、雙電源、備份風(fēng)扇等。使用容錯硬盤陣列，采用Raid5方式組建磁盤陣列。預(yù)留熱備硬盤，當(dāng)磁盤陣列中某塊硬盤出現(xiàn)損壞時，就利用這塊備用硬盤替補(bǔ)，自動將故障磁

14、盤的數(shù)據(jù)重建到后備磁盤上，從而保證Raid時時完整，提高磁盤陣列的安全性。3.將數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)存放在磁盤陣列上，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器只安裝應(yīng)用程序，配有備用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，在主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器出現(xiàn)故障時投入使用，只要啟動備用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，系統(tǒng)可恢復(fù)使用。對數(shù)據(jù)庫的安全采取數(shù)據(jù)備份的方式，在SQL2005管理程序中，添加維護(hù)計劃，定時備份數(shù)據(jù)庫到其他磁盤。當(dāng)硬件出現(xiàn)問題或數(shù)據(jù)損壞時，恢復(fù)到最近備份狀態(tài)，將損失降到最低。4.非編網(wǎng)絡(luò)安全性要求很高，他的軟件平臺是建立在Windows操作系統(tǒng)上，容易受到病毒的攻擊，建立強(qiáng)烈的病毒安全防范意識。采取非編網(wǎng)絡(luò)相對獨(dú)立，不與外網(wǎng)相連；關(guān)閉工作站上光驅(qū)和USB接口；安裝防病毒

15、軟件；安裝網(wǎng)絡(luò)管理軟件，監(jiān)控工作站點的運(yùn)行狀態(tài)和流量，可以及時排查故障；通過域控制器和組策略對用戶進(jìn)行認(rèn)證和權(quán)限限制。    5.合理分配用戶空間和權(quán)限，把用戶存儲空間分配到磁盤陣列的各個邏輯分區(qū)中，讓每個邏輯分區(qū)中有10%的剩余空間，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定。對不同用戶設(shè)置相應(yīng)的資源管理和訪問權(quán)限，保證系統(tǒng)制作流程合理，安全。    6.對每天新聞欄目，每條編輯完成后，打包遷移，異地存儲，保證數(shù)據(jù)安全。   （三）應(yīng)急方案1.MDC和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器出現(xiàn)故障，關(guān)閉主服務(wù)器，啟動備用服務(wù)器即可，工作站可不關(guān)機(jī)，恢復(fù)使用只需幾分鐘。2.域控服務(wù)器出現(xiàn)故障，工作站重新登錄本機(jī)，連接MDC服務(wù)器可恢復(fù)使用。3. FC磁盤陣列或FC交換機(jī)出現(xiàn)故障，節(jié)目可使用存放在iSCSI存儲上的素材，在原IP-SAN網(wǎng)絡(luò)編輯制作。   （四）系統(tǒng)環(huán)境安全保障措施安全、可靠的配電是保障系