EMC Isilon二级存储系统在电视播出中的应用

章潇泉

（作者单位：绍兴广播电视总台）

EMC Isilon二级存储系统在电视播出中的应用

章潇泉

（作者单位：绍兴广播电视总台）

随着广电行业在IT技术上的发展，全程的文件化制播成为主流，硬盘播出系统设计在强调风险分散的同时，开始利用二级存储将上载和播出服务器进一步分离，把素材的编辑、修改以及审看工作从播出服务器中分离出来，避免误操作及其他情况对播出造成影响。绍兴广播电视总台在异址新建一个高标清同播电视播出系统，新系统增加二级存储。本文浅析EMC Isilon二级存储的配置和日常维护。

EMC；二级；存储；配置；维护

随着计算机和网络技术的快速发展，网络存储技术在电视台得到了大量的应用，一方面为了满足自己日益增长的节目量的需求，另一方面为了保障电视节目安全播出，各家电视台对存储设备的要求也不断提高，主要体现在读写带宽、容量扩展、数据安全几个方面。正是在这种需求环境下，各个存储体厂商相继开发了多种新型的存储设备，以满足客户的需求，EMC Isilon二级存储系统也就应运而生。绍兴广播电视总台在异址新建一个高标清同播电视播出系统中采用二级存储系统，将上载和播出服务器进一步分离，把素材的编辑、修改以及审看工作从播出服务器中分离出来，以避免误操作及其他情况对播出造成影响。

1 EMC Isilon二级存储系统体系结构

EMC Isilon采用的是横向扩展存储方法，即创建一个运行分布式文件系统的节点群集。OneFS 将存储体系结构的三个层（文件系统、卷管理器和数据保护）合并为一个横向扩展NAS群集。每个节点都会向群集中添加资源。由于每个节点都包含全局一致的RAM，因此随着群集不断扩大，它将变得越来越快。此外，文件系统会动态扩展和重新分发内容，因此不必再分区磁盘和创建卷。各节点对等工作以跨群集分散数据。细分和分发数据（称为分条过程）不仅可保护数据，还能让用户只要连接到任意节点就能利用整个群集的性能。OneFS使用分布式软件跨商用硬件扩展数据。每个节点都有助于控制数据请求，提高性能并且扩展群集容量。没有主要设备控制群集；也没有从属项涉及依赖关系，每个节点都有助于控制数据请求，提高性能并且扩展群集容量。

作为一种架装式应用装置，存储节点包括带LCD前面板的2U或4U架装式机箱中的以下组件：内存、CPU、RAM、NVRAM、网络接口、InfiniBand适配器、磁盘控制器和存储介质。Isilon群集包含三个或更多节点（最大数为144）。每个节点都运行Isilon OneFS操作系统，一个群集的最小存储容量为18 TB，而最大存储容量为15.5 PB。

群集包括两种网络，用于在节点间交换数据的内部网络和用于处理客户端连接的外部网络。节点运用内部网络交换数据时使用的是通过InfiniBand的专利单播协议。每个节点都包括冗余InfiniBand 端口，可添加第二内部网络，以防范第一网络发生故障。客户端通过1 GigE或10 GigE以太网连接到群集。由于每个节点都有以太网端口，因此在添加节点时，群集带宽也会随着性能和容量一起扩展。

Silon群集包含三个或更多硬件节点（最大数为144）。每个节点都运行Isilon OneFS操作系统（一种将节点联合成群集的分布式文件系统软件）。一个群集的最小存储容量为18 TB，而最大存储容量为15.5 PB。

在文件系统中，目录是信息节点编号链接。信息节点包含文件元数据和标识文件位置的信息节点编号。OneFS动态分配信息节点，而信息节点的数量没有限制。要在节点之间分发数据，OneFS将通过群集内部网络使用全局可路由的数据块地址发送消息。数据块地址标识节点及存储数据块的驱动器。客户端将文件写入节点时，节点上的启动器将管理文件在群集上的布局。首先，启动器将文件分为8 KB大小的数据块。接着，启动器将数据块置于一个或多个条带单位中。大小为128kB 时，条带单位包含16个数据块。然后，启动器将条带单位分布到整个群集中，直到它们跨越整个群集宽度创建一个条带为止。条带宽度取决于节点数和保护设置。由于Isilon群集的连贯缓存跨越所有节点，因此OneFS可将不同数据存储到每个节点的RAM中。通过使用内部InfiniBand网络，节点可从其他节点的缓存检索文件数据，比从自己的本地磁盘检索更快。如果读取操作请求的是任意节点上缓存的数据，OneFS即可直接提取缓存数据进行快速响应。

2 绍兴广播电视总台EMC Isilon二级存储系统的构建

绍兴广播电视总台现有个电视频道，每天有约20小时的播出时间，新播出系统每天的节目量约60小时，设定的策略是所有素材在二级存储上保存的时间是30天内的节目存储，又考虑到每个频道都有一些需要长期保存的节目以及对存储空间的利用率不可能达到100%这两个因素，播出二级存储需提供2套美国EMC 861-0120系列的ISILON X2000存储，每套3个节点、有效容量62T、600MB有效迁移带宽，可提供6个万兆接口，在50Mb/s视频码率的情况下，可存储30天的节目量。

3 EMC Isilon二级存储系统在绍兴广播电视总台播出系统中的应用

新系统满足1个高标清同播频道、2个高标清兼容频道的播出需求，在编单系统的统一计划下进行，实现播出节目的全文件化播出，优化了台内业务流程。系统内设备完全兼容高标清播出，视频服务器支持高标清混合播出，上载服务器支持高清和标清节目上载。通过配置可支持高清到标清或标清到高清的信号播出，目标是安全、准时的完成既定的节目播出计划。

高标清同播采用输出级分离方式（见图1），从高清播出切换台的PGM OUT输出完整高清信号，经过视分、3选1、响度控制，最终高清播出；从高清播出切换台的CLEAN OUT输出干净高清信号，经下变换后进入标清切换台或键控器、视分、3选1、响度控制，最终标清播出，如图1所示。系统考虑立体声及5.1声道节目的高清播出、高标清节目的同步播出、高清下变换AFD方式的运用等高标清同播关键技术问题。

图1 系统输出分离图示

为了优化广告的送播，同步更新了原有的广告串编系统，完成广告备播任务。新电视播出系统与老系统在存储体系中增加了EMC Isilon二级存储系统，其主要是承担当天的节目存储及30天内的节目的存储，可提供稳定、可靠的大数据量的文件读写带宽，有完备冗余备份，当对主存储体写入数据完后，经文件完整性校验、自动技审、人工复检后，通过策略服务器也将数据实时写入备存储体，保证主备存储内容时刻保持一致，并确保存储能7×24小时正常工作。同时，划部分区域给广告串编系统用。由互联互通平台传送过来的待播文件，经文件完整性校验、自动技审、人工复检后迁移至EMC Isilon二级主备存储。

4 结语

电视硬盘播出系统使用大容量磁盘阵列来做近线存储系统是一个必然的选择，并作为节目采集、播出、非编网、媒资及备播系统的数据交换存储中心。EMC Isilon二级存储系统工作状态稳定，操作维护方便，可以满足大容量素材的存储和再利用，节约素材重复上载的工作量，以其高性能和高安全性满足了电视安全播出的要求。

[1]王艳红.硬盘数字化播出技术[J].中国有线电视,2005(12).

[2]汪炜钢.绍兴广播电视台全数字硬盘播出系统[J].现代电视技术,2007(3).