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智能網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方案
一、概述
目前，數(shù)字視音頻網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的大量應(yīng)用成為電視行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，這就要求提供更大、更快、更有力的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和共享途徑。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)無疑為我們提供了一個(gè)很好的選擇。
二、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的分類
目前的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)大致分為三類：
1、 直接依附存儲(chǔ)系統(tǒng)（Direct Attached Storage, DAS）
DAS又稱為以服務(wù)器為中心的存儲(chǔ)體系，如圖一所示。其特征為存儲(chǔ)設(shè)備為通用服務(wù)器的一部分，該服務(wù)器同時(shí)提供應(yīng)用程序的運(yùn)行，即數(shù)據(jù)訪問與操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)和服務(wù)程序緊密相關(guān)。當(dāng)用戶數(shù)量增加或服務(wù)器正在提供服務(wù)時(shí)，其響應(yīng)速度會(huì)變慢。在網(wǎng)絡(luò)帶寬足夠的情況下，服務(wù)器本身成為數(shù)據(jù)輸入輸出的瓶頸�，F(xiàn)在已漸漸不能滿足用戶的需求，不再為大家所采用。
2、 網(wǎng)絡(luò)依附存儲(chǔ)系統(tǒng)（Network Attached Storage, NAS）
NAS的結(jié)構(gòu)是以網(wǎng)絡(luò)為中心，面向文件服務(wù)的。在這種存儲(chǔ)系統(tǒng)中，應(yīng)用和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分不在同一服務(wù)器上，即有專用的應(yīng)用服務(wù)器和專用的數(shù)據(jù)服務(wù)器。其中專用數(shù)據(jù)服務(wù)器不再承擔(dān)應(yīng)用服務(wù)，稱之為"瘦服務(wù)器"（Thin Server）。數(shù)據(jù)服務(wù)器通過局域網(wǎng)的接口與應(yīng)用服務(wù)器連接，應(yīng)用服務(wù)器將數(shù)據(jù)服務(wù)器視做網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，通過標(biāo)準(zhǔn)LAN進(jìn)行訪問。由于采用局域網(wǎng)上通用數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，如NFS、CIFS等，所以NAS能夠在異構(gòu)的服務(wù)器之間共享數(shù)據(jù)，如Windows NT和UNIX混合系統(tǒng)。NAS系統(tǒng)的關(guān)鍵是文件服務(wù)器，一個(gè)經(jīng)過優(yōu)化的專用文件服務(wù)和存儲(chǔ)服務(wù)的服務(wù)器是文件系統(tǒng)所在地和NAS設(shè)備的控制中心，該服務(wù)器一般可以支持多個(gè)I/O節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)接口，每個(gè)I/O節(jié)點(diǎn)都有自己的存儲(chǔ)設(shè)備。
3、 存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（Storage Area Network, SAN）
SAN是一種以光纖通道（Fiber Channel, FC）實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備之間通訊的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖三所示。SAN的核心是FC，其中的服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng)各自獨(dú)立，地位平等，通過高帶寬（傳輸速率為800Mb/s,雙全工時(shí)可達(dá)1.6Gb/ s）FC集線器或FC交換機(jī)相連，可避免大流量數(shù)據(jù)傳輸時(shí)發(fā)生阻塞和沖突。各應(yīng)用工作站通過局域網(wǎng)訪問服務(wù)器，在各存儲(chǔ)設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)時(shí)可以不通過服務(wù)器，這樣就大
大減輕了服務(wù)器承受的壓力。
三、NAS與SAN的比較
NAS、SAN與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)相比而言，無論是從網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬、數(shù)據(jù)共享性還是從存儲(chǔ)容量的可擴(kuò)充性、數(shù)據(jù)的一體化和安全性等個(gè)方面來說，其優(yōu)越性是不言而喻的。所以，現(xiàn)在眾多的用戶在對(duì)其存儲(chǔ)方案進(jìn)行選擇時(shí)，實(shí)際上也就成為對(duì)NAS和SAN的選擇了。
NAS和SAN有許多共同的特點(diǎn)。它們都提供集中化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和整合優(yōu)化，都能有效的存取文件，都允許在眾多的主機(jī)間共享并支持多種操作系統(tǒng)，都允許從應(yīng)用服務(wù)器上分離存儲(chǔ)。而且，它們都提供數(shù)據(jù)的高可用性，都能通過冗余部件和RAID保證數(shù)據(jù)的完整性。
NAS和SAN也有著一些不同點(diǎn)。首先，實(shí)施和維護(hù)的難易程度不同。上面曾提到，NAS的存儲(chǔ)設(shè)備與眾多訪問客戶的連接是通過標(biāo)準(zhǔn)的LAN進(jìn)行的，也就是說，直接將NAS存儲(chǔ)設(shè)備接入LAN中就可以使用了，管理者所要做的只是來定義網(wǎng)絡(luò)寸取權(quán)限或?yàn)槊總�(gè)用戶定義磁盤限額。而且由于NAS采用了熱插拔和即插即用技術(shù)，所以在新設(shè)備接入時(shí)無需關(guān)閉數(shù)據(jù)服務(wù)器或進(jìn)行重新配置，新增的存儲(chǔ)空間可以立即為眾多的應(yīng)用服務(wù)器和客戶機(jī)所共享。而SAN的存儲(chǔ)設(shè)備與客戶之間的聯(lián)系是通過專用FC集線器和交換機(jī)來進(jìn)行的，如果客戶端增加，就要對(duì)交換機(jī)進(jìn)行級(jí)連，這就大大增大了安裝與設(shè)置難度。其次，二者的設(shè)備管理難易成度不同。由于NAS中每一個(gè)I/O節(jié)點(diǎn)都有自己的存儲(chǔ)設(shè)備，而這些設(shè)備又沒有一個(gè)統(tǒng)一的管理的界面，所以管理人員就必須逐一管理每個(gè)NAS設(shè)備，從而使管理成本隨網(wǎng)絡(luò)上的NAS設(shè)備的增多而線性增加。而SAN對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的存儲(chǔ)設(shè)備的管理，是采用SAN專用管理軟件來進(jìn)行集中式管理的，用戶可以通過簡(jiǎn)單的圖形界面來管理不同平臺(tái)和介質(zhì)上的數(shù)據(jù)，也就是說，在SAN中，其整個(gè)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)成為了一個(gè)集中化的存儲(chǔ)池，這樣，管理人員管理起來就非常簡(jiǎn)單了。再者，NAS和SAN是管理對(duì)象也不相同。SAN管理的是磁盤空間，而NAS管理的是文件，也就是說，SAN是個(gè)磁盤工廠，而NAS只是一個(gè)文件服務(wù)器。最后，也是最重要的一點(diǎn)，那就是二者在性能上有所不同。NAS是基于傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)的存取設(shè)備，雖然減輕了服務(wù)器所承擔(dān)的壓力，但勢(shì)必嚴(yán)重增加網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷。而且無論存儲(chǔ)磁盤的速度有多快，存取速度只可能與網(wǎng)絡(luò)帶寬所允許的速度一樣快。即NAS達(dá)到高性能的前提條件是網(wǎng)絡(luò)帶寬足夠，否則其性能將急劇下降。而如果為了解決帶寬問題而增設(shè)寬帶網(wǎng)段，就勢(shì)必喪失NAS價(jià)格較低、安裝設(shè)置容易的優(yōu)勢(shì)。與NAS不同，SAN構(gòu)建于基于光纖的專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，可以提供極高的帶寬（新的FC標(biāo)準(zhǔn)可使帶寬達(dá)到4GB），不必?fù)?dān)心由于帶寬不足而引起的性能下降。
可以說，NAS和SAN各有其長(zhǎng)短之處，在實(shí)際應(yīng)用中也各有不同之處。對(duì)于經(jīng)濟(jì)實(shí)力不足，有傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)，且急需擴(kuò)充存儲(chǔ)空間的用戶，NAS無疑是一種便宜、快速的方案。而對(duì)于擁有強(qiáng)大經(jīng)濟(jì)后盾，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能要求較高及未來發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁的用戶，則應(yīng)該選擇SAN。
四、SAN的現(xiàn)狀和發(fā)展
1、 現(xiàn)狀
由于自身所具有的高速、集中化存儲(chǔ)管理及幾近無限的擴(kuò)充能力這些特點(diǎn)，特別適合對(duì)海量數(shù)據(jù)的視音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、傳輸和實(shí)時(shí)處理，所以采用FC技術(shù)的SAN目前在很多電視臺(tái)得到了推廣，甚至已成電視臺(tái)運(yùn)做的核心。在視頻處理領(lǐng)域里，SAN就像數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)中的大本營(yíng)，不但承擔(dān)著視頻數(shù)據(jù)的存貯、遷移、交換、共享，而且掌管著網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的登記、刪除、查詢、維護(hù)。可以這么理解，SAN是電視臺(tái)視頻網(wǎng)絡(luò)的主干，在SAN網(wǎng)上可以掛接諸如新聞生產(chǎn)系統(tǒng)、非線性編輯系統(tǒng)、廣告非線性插播系統(tǒng)、數(shù)字化節(jié)目庫(kù)系統(tǒng)等。 SAN在日益廣泛的應(yīng)用中也暴露了一些缺點(diǎn)和不足。S
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