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关于非线机房网络化建设的几点思考
http://www.edu.cn   2006-10-30 作者:
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网络化的优势已在许多行业得到充分的体现,比如银行、证券公司等。网络化的优势主要是工作效率的提高,以及随之而来的成本降低,其次是工作强度的下降和工作差错的减少。除此之外,非线编机房的网络化可以实现素材资源的方便共享,这是以往独立工作站方式难以实现的,随着电视节目制作量的日益增加,网络化所带来的协同作战能力比各自为营的方式效率更高。其次,非线机房的网络化是整个电视台信息化的重要组成部分,非线编网络可以无逢地与正在建设的电视台信息网络衔接起来,此后,节目制作量的统计、节目制作流程的监控以及非线编设备的使用状况便可在一个全台性的综合网络里进行查询。下面,就非线机房的网络化建设谈谈几点看法。

 

一 千兆以太网不是非线编网络理想的选择,SAN具备了构架非线编网络的基本素质

 

非线编网络的本质就是一个基于“服务器/客户端”的网络系统,而这个网络系统就是一个典型的局域网(LAN)

 

。以太网(Ethernet)以其高度兼容、简单廉价的特性,成为人们组建LAN时的最常用的构架方式。当千兆光纤以太网标准IEEE 802.3z确立后,人们看到了在局域网里传送大码流实时数字图像的可能,不少厂商也不失时机的推出了基于千兆以太网的非线编网络。但是我们必须清醒的认识到,由于千兆以太网的先天不足,注定了它不是非线编主干网的理想选择。

 

首先,在以太网里,数据传输的带宽是无法保证的。每秒千兆的带宽只是理想状态下的峰值,并不代表每时每刻每个工作站都能享受到如此高的带宽。当网络负荷加重的时候,服务器、交换机甚至是网线都有可能是限制网络速度的瓶颈。所以,我们所要关注的是一个非线编网络的最低网络保障速度,也就是所谓的Worst-Case Bandwidth,而不是厂商所重点宣传的1000Mbps甚至2000Mbps的峰值速度。

 

其次,在以太网里,数据传输的延迟是无法保障的。以太网是一种典型的“Best-Effort”网络,在这种网络里,网络会尽快地将数据包传送到终端,但却无法保证传送时间的长短,也许是1ms,也有可能长达1s。这种传送延时的变化(又称延时抖动,Jitter)是实时信号传输的最大敌人。非线编网络不同于其他的网络,它既要求网络时刻保持高吞吐的能力,同时也要保持稳定的数据传输延时。换句话说,非线编网络对网络传输质量(QoS, Quality of Service)的要求是极为严格的,这就注定了不提供QoS保证的以太网无法成为非线编网络的首选。

 

近些年来,SAN(Storage Area Networking)这个概念逐渐出现在人们的视线中,并引起了重视。SAN是专门用于连接存储外围设备和服务器的网络。SAN 的特点就在于将存储装置作为网络上的一个专门区域,另行独立出来,并使用光纤通道(FC)建立高速的数据链接,利用它来实现大容量外存装置和服务器间的数据交换。它改变了传统服务器同存储介质之间的主从关系,使得位于SAN上的服务器与存储介质处于平等的地位,每台服务器均可读写网络上任意存储设备内的信息。这样,网络传输中由存储阵列带来的瓶颈问题就得到了很好的解决。AVID、SGI等厂商推出的非线编网络系统,利用了SAN的网络构架,即便在网络负荷最重的情况下,也可以为每个工作站保证一定传输速度。同时,由于网络传输协议开销的降低和网络传输过程的简化,数据传输的延时也大大降低。所以,从网络传输质量上讲,SAN具备了构架一个非线编网络的基本素质。

 

但是,我们不能仅仅着眼于网络传输质量,还应该重视资源共享的便捷性。传统的SAN也有着不足之处,这就是当一台计算机获得一个网络文件的本地使用权时,如果其他计算机也想获得同样的使用权,就不得不在网络储存空间中开辟一块新空间将这个文件复制过去,这样不但消耗网络带宽,还浪费储存空间,最重要的是消耗时间。所以,如果各个厂商不针对SAN的这个弱点加以改造,那么它推出的系统就绝对不是完美的。最近,SGI的非线网络产品利用CXFS SAN文件系统真正支持了完全的文件共享,这意味着文件(包括那些巨型影视文件)不必为了实现共享而在网络上移动复制,这样节省了时间,也加快了工作流的速度。类似的,AVID基于自行开发的OMFS文件系统,也实现了真正的素材文件底层共享,给网络化的后期制作提供极大的便利。

 

综上,经过了共享优化后的SAN才是非线编网络的首选。当然,基于以太网的LAN架构也能和SAN并存与非线编网络中,只不过SAN承担数字音视频信号的传递,而LAN只负责一些管理数据的传递。

 

二 储存介质的选择要讲究策略

 

在确定网络传输构架后,接着讨论网络储存介质的选择。非线编网络储存有三个特性,一个是高速,第二个是海量,最后一个是可靠。有些人认为在技术高度发达的今天,这三个要求很好被满足,只需要购买每分钟一万转的SCSI服务器硬盘组成一个庞大的硬盘矩阵就可以了。10000RPM保证了硬盘的极短的寻址时间(低达3ms)和极高的数据吞吐(高达320MBps以上);SCSI结构保证了硬盘的读写不会占用CPU的处理时间;矩阵在保证速度的情况下还提供了硬盘容量的扩充能力;服务器硬盘是从所有硬盘中精选出来的,选择率只有5%,平均无故障小时(MTBF)比普通PC硬盘高得多(高达120万小时以上),自然也就可靠许多。

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