幾種硬盤播出存儲體系之分析比較

張 敬

河北唐山廣播電視臺技術(shù)中心，河北唐山 063000

電視臺由于工作的特殊性，對存儲系統(tǒng)的要求不僅僅是海量的存儲，還在數(shù)據(jù)的訪問與傳輸性能、數(shù)據(jù)的管理和擴(kuò)展方面有較高的要求。 所以，電視臺的硬盤播出系統(tǒng)的發(fā)展是與硬盤存儲體系的發(fā)展密不可分的，下面就目前幾種存儲體系做一下簡單的分析比較。

首先是“直接附加存儲”即我們常說的DAS。這是一種以服務(wù)器為中心的存儲體系，存儲體系是服務(wù)器的一部分，直接掛靠在總線上，由服務(wù)器承擔(dān)客戶端的請求指令，以及數(shù)據(jù)的輸入輸出等。DAS系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)處理都由服務(wù)器完成，因此在大量就、數(shù)據(jù)同時訪問時必然造成響應(yīng)變慢、傳輸速率無法保證。同時，由于每個服務(wù)器都有自己的存儲體系，容易造成多個服務(wù)器存在相同內(nèi)容的文件和程序的情況，從而造成系統(tǒng)資源的浪費。另外，DAS系統(tǒng)需要擴(kuò)展時要增加服務(wù)器磁盤陣列，昂貴的費用也不利于DAS系統(tǒng)在大型存儲設(shè)備中的應(yīng)用。

NAS的出現(xiàn)解決了DAS系統(tǒng)中上述的問題。NAS即網(wǎng)絡(luò)附加存儲，是以網(wǎng)絡(luò)為中心面向文件服務(wù)的，也就是網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)系統(tǒng)，是一個分布式的文件系統(tǒng)。通過NAS，客戶端可以訪問物理上位于不同的文件服務(wù)器上的目錄和文件，使得多用戶基于一個文件展開協(xié)同工作成為可能。相對于DAS，HAS的最大特點就是分離了服務(wù)器的存儲功能，所以NAS系統(tǒng)是包含處理服務(wù)器和存儲設(shè)備兩部分的。存儲設(shè)備直接掛靠在局域網(wǎng)上，而各種應(yīng)用程序在服務(wù)器上，通過標(biāo)準(zhǔn)LAN訪問存儲設(shè)備。這樣的布局解放了服務(wù)器，可以使服務(wù)器單純地做為數(shù)據(jù)處理使用，提高了服務(wù)器處理數(shù)據(jù)的速度和性能。對于網(wǎng)絡(luò)上的不同用戶來說，大家可以同時進(jìn)行各自的工作，不用再排隊等候，效率極大地提高了。在擴(kuò)展方面，NAS系統(tǒng)可以在線增加存儲設(shè)備而不影響服務(wù)器的正常運(yùn)行，這一點相比DAS在重做RAID后需要關(guān)機(jī)（關(guān)閉服務(wù)器）要存在優(yōu)勢。目前，許多視頻服務(wù)器播出系統(tǒng)多是采用了這種結(jié)構(gòu)，可以在線支持上載、非編、播出等多種設(shè)備，通過傳輸控制策略，優(yōu)化數(shù)據(jù)處理，保證系統(tǒng)穩(wěn)定高效的運(yùn)行。

NAS系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)通過局域網(wǎng)TCP/IP協(xié)議傳輸，一般占用較大比例的帶寬，從而可能會影響網(wǎng)內(nèi)其他程序?qū)钟蚓W(wǎng)的使用。而另一種基于光纖通道協(xié)議傳輸?shù)腟AN系統(tǒng)則可以有效解決這一問題。SAN即存儲區(qū)域網(wǎng)，是一種實現(xiàn)服務(wù)器和存儲設(shè)備之間透明連接的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠在多個服務(wù)器和存儲設(shè)備之間提供任意兩點之間的通訊。SAN結(jié)構(gòu)一般采用SCSI—FCP協(xié)議，適合高速、不間斷的數(shù)據(jù)傳輸。不與計算機(jī)局域網(wǎng)共用通信通道，具有較高的可靠性和擴(kuò)展性。另外，SAN系統(tǒng)的直接共享性使得客戶端可以不通過服務(wù)器在各個存儲設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)。SAN系統(tǒng)的多通路特性還可以使得某條線路出現(xiàn)異常時系統(tǒng)能夠換用另一條線路，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。SAN系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的傳輸。

除了在數(shù)據(jù)交換上的區(qū)別外，SAN與NAS的區(qū)別還在于，NAS系統(tǒng)的文件服務(wù)器連接存儲設(shè)備并管理這些設(shè)備，提供給應(yīng)用程序文件系統(tǒng)，應(yīng)用程序再對這些文件進(jìn)行操作。而應(yīng)用程序并不知道這些文件在磁盤中的位置。SAN系統(tǒng)中文件系統(tǒng)位于應(yīng)用服務(wù)器上，應(yīng)用程序可以直接操作存儲快，所以說，NAS系統(tǒng)是相對于文件系統(tǒng)的服務(wù)，而SAN系統(tǒng)是相對于塊存儲的服務(wù)。

以上是對幾種存儲體系的簡單分析，這幾種體系各有所長，實際應(yīng)用中，經(jīng)常有同時存在的情況。在目前的全硬盤視頻播出系統(tǒng)中，SAN和NAS的應(yīng)用都十分廣泛，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)存儲體系也會取得更快的發(fā)展，不斷滿足各類存儲應(yīng)用系統(tǒng)的需要。

[1]郭群.多數(shù)據(jù)流對磁盤陣列系統(tǒng)性能的影響[J].計算機(jī)時代，2008(9).

[2]汪波.多數(shù)據(jù)流對存儲磁盤陣列系統(tǒng)性能的影響(下)——探討適合視音頻及多媒體數(shù)據(jù)的存儲體系[J].現(xiàn)代電視技術(shù)，2007(1).

[3]段劍弓.存儲系統(tǒng)NAS和SAN的差異和統(tǒng)一[J].計算機(jī)應(yīng)用研究，2004(12).

[4]姜明華，周敬利，田華元.一種基于光纖通道的高可用存儲系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].小型微型計算機(jī)系統(tǒng)，2004(9).

[5]唐文.浪潮高端存儲AS1000G2 國產(chǎn)系統(tǒng)的新突破[J].通信世界，2006(31).

[6]杜學(xué)亮，金西.NAND flash的并行調(diào)度算法[J].小型微型計算機(jī)系統(tǒng)，2010(6).

[7]萬繼光，詹玲.集群多媒體存儲系統(tǒng)的兩級元數(shù)據(jù)管理[J].小型微型計算機(jī)系統(tǒng)，2009(4).

[8]王英浩.評估RAID系統(tǒng)的可靠性[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊)，2009(3).

[9]馮輔周，司愛威，邢偉，江鵬程.故障預(yù)測與健康管理技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報，2009(6).

[10]汪波.多數(shù)據(jù)流對存儲磁盤陣列系統(tǒng)性能的影響(下)——探討適合視音頻及多媒體數(shù)據(jù)的存儲體系[J].現(xiàn)代電視技術(shù)，2007(1).