项目背景
IPTV即交互式网络电视,是一种利用宽带有线电视网,集互联网、多媒体、通讯等技术于一体,向用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。用户在家中可采用多种方式享受IPTV服务:如计算机、网络机顶盒+普通电视机、移动设备(手机,平板等)。IPTV既不同于传统的模拟式有线电视,也不同于经典的数字电视。
由于业务快速发展,目前客户内容制作平台应用系统数据量已经非常庞大,且呈现不断增长的趋势。系统数据大部分为媒资数据和一部分非编制作系统的素材与视频数据。为了适应市场业务发展与天津市广大网络电视客户不断增长的网络视频体验需求,天津网络广播电视台IPTV业务部门已经面向用户提供了可点播的高清、标清视频服务。
丰富的视频内容与灵活定制化的服务是IPTV节目带给用户主要的体验内容,因此电视台节目制作部门不断丰富视频内容可以吸引更多的优质客户群体。本次项目中需要新建的存储设备主要用来存放大量的视频媒体文件,存储设备与服务器连接方式采用千兆网络,因此需要存储设备能够提供标准的NAS(如CIFS与NFS等)数据传输协议。并且考虑到应用系统后期规模的扩展,需要能够支持多台服务器并发连接与访问存储设备。
除上述用于存放大容量媒资数据外,该新建存储系统还需要用于部分非编制作场景,目前普遍采用的高清IPTV视频制作码率多为2Mb/s。如果采用多轨(或多层)同时编辑,如10层同时编辑,视频制作码率可达到20Mb/s。因此该系统储存非编视频数据时,需要提供较高的、稳定的数据带宽,确保多工作站并发高速读写数据无瓶颈。
存储系统需要提供基于NAS网络文件系统访问协议的快速数据访问方式,提供的数据访问协议不仅限于CIFS协议,还应该包括如iSCSI、NFS、FTP、NTP和SNMP等。存储系统的稳定性非常重要,因此需要存储系统支持无单点故障的全冗余架构。如NAS集群至少能够提供双控制器且实现全动态负载均衡与自动故障切换等功能。后端存储单元磁盘控制器也需采用双控模块化架构设计,且支持全Active工作模式。
媒资服务器和其它内容制作平台服务器产生的数据需要全部存放在统一存储系统中,所有服务器访问数据文件时需要能够做到高并发、无延迟。后期项目中随着服务器、客户端规模扩大、存储空间资源需求地不断增加,该存储系统需要能够支持性能与存储容量在线扩展。系统设计要求安全、可靠、稳定、便于维护管理。
需求分析
1、搭建高性能、高可靠、高可用的统一数据存储平台,为内容制作平台的数据集中管理提供便利
搭建高性能、高可靠、高可用的统一存储平台,实现媒资服务器、内容制作服务器与统一存储设备的直接互联,为服务器高性能访问存储设备提供物理基础。
2、满足业务系统对存储空间、访问性能的需求
提供高性能的存储设备(NAS控制器、磁盘阵列等);实现媒资服务器与存储设备的直连数据共享,减少存储网络建设成本,避免数据传输过程的过多损耗,达到降低投资、提升访问以及处理性能的目的,满足虚拟服务器系统对存储空间、访问性能的需求。
3、基于Windows操作系统的服务器共享文件系统时能够支持单卷存储≥100TB,且无需跨卷
存储系统还要支持大的统一命名空间。由于前端服务器产生的数据量非常大,如果不能支持创建一个较大的文件共享空间,会导致服务器使用共享存储的操作非常复杂,也会给应用软件带来麻烦或要求用户改变原先的使用习惯,所以存储系统应该能够提供≥100TB容量的共享目录,这些大容量的共享目录无需跨物理卷。
4、能够广泛支持常用的数据访问协议与常用的客户端操作系统
虽然服务器主要使用的是Windows操作系统,但是针对以后可能部署的基于Linux或其它类型操作系统平台的服务器也要能够无缝集成。给服务器提供的数据访问协议主要使用NAS(CIFS与NFS),但是需要设备也能够同时支持其它数据访问协议,如FC、IP等。
5、存储设备支持集中、远程管理,提供多种设备管理工具与软件
为方便管理存储设备,减少用户管理员日常工作负担,存储设备需要支持集中、远程、智能化管理,并且通过标准的SNMP协议将存储加入甲方现有的网管监控系统中,该监控系统主要用于监控存储设备的空间使用率,数据接口传输监控状况等,并可以提供针对性能等方面的统计数据或图表展示。
解决方案
本项目采用1套中科蓝鲸BWStor BW3000 NAS统一存储系统部署在数据中心机房用作内容制作平台主用存储。NAS统一存储产品为中科蓝鲸自主研发的企业级存储解决方案产品,适用于广电媒资、非编制作网、图形图像、音视频制作处理等场景。
客户目前生产环境中的业务服务器多数是采用Windows操作系统的服务器,少量服务器为Linux操作系统,应用场景主要是大量媒资系统数据存储与视频内容制作。该NAS统一存储可通过IP网络与用户服务器业务网络互联,业务用户服务器可直接访问NAS存储的共享目录,实现高性能数据访问。
考虑到用户对整套存储系统容量、性能的具体要求, BWStor BW3000 NAS存储系统配置了冗余的双NAS控制器与48块高速3TB容量的SAS硬盘。完全满足用户对系统运行稳定性,数据传输速率及存储容量的需求。
内容制作平台服务器通过IP直接挂载访问NAS存储共享的目录即可,通过IP网络加载了NAS共享的目录后,平台服务器可以在其操作系统界面中发现一个(或多个)网络共享目录,共享目录可以做到单目录100TB可用容量,不会出现多个小目录挂载现象。应用程序可高速读写目录中的数据文件。蓝鲸BWStor BW3000 NAS存储系统采用成熟的、先进的、优化的架构,专门针对非编、媒资类应用优化了后端数据访问通道;通过高可用集群化架构配置,可实现故障自动接管和全自动负载均衡。
为充分保证本套NAS统一存储设备提供的共享文件系统的高可用性,NAS控制器采用蓝鲸公司完全自主研发的开放式HA架构配置。该集群架构目前允许多达64个NAS控制器组成高可用集群。本次项目NAS存储配置2个NAS控制器。
蓝鲸BWStor BW3000 NAS存储系统内部提供了数据完整性验证功能,用户数据存储到NAS设备后,系统会对数据进行完整性与一致性检查,确认数据完整性。
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应用效果
针对客户不同业务系统,采用不同系列的设备完成存储组网,助力客户业务流畅运营:
1. 为用户搭建一套高性能、高可靠、高可用的NAS统一存储平台。满足编辑、特效制作、媒资服务器对数据的高速共享访问需求。
2. 满足业务系统对存储空间、访问性能的需求。本项目NAS统一存储系统配置2个NAS控制器,每个控制器上均配置4个千兆以太网口和2个8Gb FC端口,千兆以太网口做端口绑定后,双NAS引擎可对提供>600MB/s的稳定聚合网络带宽。设备内置蓝鲸自研的存储管理软件(包括集群操作系统、负载均衡模块、自动Failover模块、共享文件系统软件与存储管理软件等),满足服务器系统在数据读写、数据安全存储过程中对存储空间、访问性能的需求,为用户应用系统提供高性能的数据访问带宽。
3. 广泛支持常用的数据访问协议与常见操作系统。BWStor BW3000 NAS统一存储系统广泛支持多种常用数据访问协议(如NFS、CIFS、HTTP、FTP、FC、IP、BWFS等)与常用操作系统平台(如Windows、Linux、Unix、Mac、虚拟机操作系统等),完全适用于目前的Windows编辑与媒资工作站环境。
4. 稳定的企业级硬件为用户海量数据资源安全存储提供了最高可用保障。
5. 存储设备支持智能化远程监控与集中管理。BWStor BW3000 NAS统一存储系统的控制界面采用友好的全中文Web显示方式的同时也支持便捷的控制台命令行方式,管理员可以将存储设备接入到现有的网络监控平台系统中,通过单点管理,对全平台中的存储资源进行统一管控。