浅谈网络存储技术及其在电视业务的应用

陶昕

【摘要】隨着电视技术、网络技术、信息技术等的不断发展，多种网络存储技术应用在电视业务的全程数字化中，相对于传统存储方式，具有灵活、方便、高效、数据安全性高的优势，在电视台全程业务流程中应用网络存储技术具有广阔前景。对网络存储技术进行概述，详细探讨了电视业务中网络存储技术的应用。

【关键词】网络存储 电视业务 SAN

一、引言

随着计算机技术的迅猛发展，广电领域中数字化、网络化技术的应用越来越普遍，广电行业大量引入了大容量存储技术、流媒体技术、网络技术、软件技术等，使传统AV技术不能解决的问题得到解决。电视业务数字化以前的基于设备数字化到节目采、编、播、存储等局部数字化，而电视业务中数字化的要求是生产效率与生产质量的提高，而局部数字化无疑不能实现这一目的，因此，电视台要求全台一体化网络数字解决方案。电业业务大容量节目素材的存储与管理是电视业务数字化网络化实现的基础。

二、网络存储技术

第一，直连附属存储技术。直连附属存储技术，Direct Attached Storage，简称DAS，属于总线型结构，利用IDE、SCSI等1/0总线在某特定主机中连接各种存储设备，该主机直接访问并控制存储设备，其他设备对存储设备进行访问时，需要通过主机服务器转发，从而形成基于服务器为中心的存储结构。

第二，网络附属存储技术。当前电视节目向着节目制作、播出网络化、数字化方向发展，因此，DAS已经不能满足大型网络系统的要求，从而出现专门数据存储方案。网络附属存储方案中在功能方面存储设备和网络主服务器完全独立，客户机和存储服务器间直接数据访问被允许，存储服务器和局域网中其他资源相互独立，对主服务器系统资源并不占用。网络附属存储实际是具有操作系统的存储设备，作用与一个专用文件服务器相类似，但是其只提供文件系统功能用于存储，通用服务器数据传输的大部分功能被舍弃。网络附属存储实现了硬件与软件的集成，对系统硬件系统与多线程、多任务网络操作系统内核进行优化，当前网络附属存储技术采用NFS与CIFS协议。

第三，存储区域网技术。网络附属存储尽管便于存储管理，然而其数据传输基于以太网进行，因此，当视频数据量巨大时，会造成带宽不足。当前存储区域网Storage Area Network（简称SAN）是电视领域当前应用最广泛的网络存储技术，基于数据存储，利用可伸缩网络拓扑，在相对独立光纤网络中集中数据存储的各部分，使存储系统带宽问题得到有效解决，就较快存储速度，能够集中管理数据。SAN实现了把存储设备由传统以太网中隔离，变成独立存储区域网络。SAN提供良好存储连接，服务器能够对存储器域网中任何存储设备进行访问。存储设备与SAN应用服务器的数据交换基于Block 1/0方式进行数据交换，在大数据量传输、处理实时数据方面具有优势。

三、电视业务中网络存储技术的应用

第一，节目制作网存储方案。节目制作网络的功能包括共享存储、统一文稿、节目集中上载、用户管理等。因此，要求系统稳定、安全、易于管理，并且要求方便升级扩容、要求和媒体资产管理系统实现有效连接，从而使得节目生产效率与质量提高，节目生产成本降低。

通常电视节目制作网每天5个小时的制作成品节目时间，素材使用率按照10：1进行计算，能够存储50小时节目素材，通常情况下制作网进行3天节目素材的存储，要求盘阵容量最低对150小时节目素材进行保存。

基于50M码流计算，每小时节目存储空间是50Mbps/8×3600s=225000MB=22.5GB，因此，150小时节目存储空间是22.5GB×150=3375GB=3.375TB，要求系统阵列存储空间是3.375TB。

基于每天节目制作量，上述规模制作网通常配置8台有卡工作站，（用于实现节目上、下载、节目编辑），6台无卡站点（用于编辑节目），3台配音站点（用于画外音的录制）。

由此，制作网可以基于IP SAN方式。IP SAN对另外存储网络进行利用，数据传输通过iSCSI，从而使高效存储数据块得到实现。IP SAN中通过千兆以太网交换机对价格高昂的光纤交换机进行代替，采用iSCSI接口存储设备代替光纤磁盘阵列。

第二，硬盘播出系统存储方案。电视台的关键是节目播出系统。如果电视台具有6个频道，每天每个频道大约20小时播出时间，基于12Mbps码流存储播出节目素材，存储容量满足三天时间需要，要求对国内外主流非编格式互通功能给予支持。电视台制作网节目内容要求基于码流方式直接上载到播出服务器，并且确保24小时播出，冗余与安全备份是播出系统存储必须考虑的内容。基于此，电视播出系统基于专业视频服务器作为核心的SAN网络，SAN结构允许任何服务器向任何存储矩阵的连接，无论数据存储在哪个设备，对需要的数据服务器可以直接存取。因为基于光纤接口，SAN带宽比较高，能够对数据库进行有效传输，SAN对备份数据提供新的途径。SAN基于开放、标准化光纤通道技术，使传统上和SCSI相连的线缆限制得到克服，对服务器与存储的距离进行扩展。因为视频服务器容量固定，因此，当增加节目播出时间，扩充频道时，视频服务器时间就会感觉不够。基于视频服务器硬盘更换可以解决这个问题，但是其费用较高。因此，可以基于增加二级存储中心使问题得到解决。

四、结束语

基于电视业务网络化、全程数字化的发展，按照不同子系统对于带宽、数据安全性以及存储容量的要求，结合投资成本，对电视业务中不同网络存储进行分析，使数据安全满足要求，并且提高性价比。随着信息技术、电视技术的迅猛发展，在电视业务中网络存储技术的应用日益广泛，技术也将不断成熟。

参考文献：

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