淺談磁帶庫(kù)在電視臺(tái)媒資系統(tǒng)中的應(yīng)用

張順良

摘要：近年來(lái)，我國(guó)信息技術(shù)得到了較快發(fā)展，各種數(shù)據(jù)迅速增長(zhǎng)，電視臺(tái)需要在媒資系統(tǒng)里運(yùn)用磁帶庫(kù)來(lái)儲(chǔ)存與備份媒資系統(tǒng)的視頻數(shù)據(jù)及音頻數(shù)據(jù)。本文先簡(jiǎn)單介紹了磁帶庫(kù)技術(shù)，然后論述磁帶庫(kù)在某電視臺(tái)媒體資源系統(tǒng)中的運(yùn)用實(shí)例及運(yùn)用磁帶庫(kù)過(guò)程中需要注意的維護(hù)事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：磁帶庫(kù);電視臺(tái)媒資系統(tǒng);運(yùn)用

一、引言

伴隨人們對(duì)企業(yè)數(shù)據(jù)信息保護(hù)工作越來(lái)越重視，磁帶庫(kù)在各行各業(yè)運(yùn)用的越來(lái)越廣泛，尤其是在新聞媒體業(yè)中得到廣泛運(yùn)用。電視臺(tái)將大量的視頻數(shù)據(jù)與音頻數(shù)據(jù)信息存于磁帶庫(kù)里能夠大大方便媒資系統(tǒng)管理工作。磁帶技術(shù)早在幾十年前就已經(jīng)出現(xiàn)，其新產(chǎn)品與新技術(shù)不斷出現(xiàn)，然而磁帶技術(shù)一直沒(méi)有被取代。某電視臺(tái)在媒資系統(tǒng)里運(yùn)用Oracle SL8500磁帶庫(kù)來(lái)儲(chǔ)存視頻、音頻數(shù)據(jù)資料，共3176個(gè)可用槽位，配有13個(gè)LTO6的數(shù)據(jù)流的驅(qū)動(dòng)器，目前已存儲(chǔ)內(nèi)容大5PB。

二、磁帶庫(kù)技術(shù)介紹

（一）磁帶庫(kù)的工作原理

磁帶庫(kù)由磁帶、機(jī)械臂及磁帶驅(qū)動(dòng)器組成，它是封閉式的機(jī)柜，可以把很多磁帶機(jī)合并到數(shù)據(jù)儲(chǔ)存設(shè)備。磁帶庫(kù)的磁帶能夠自動(dòng)卸載與加載，利用相關(guān)儲(chǔ)存軟件來(lái)控制磁帶機(jī)適時(shí)讀取磁帶中的信息，并具有智能備份、存儲(chǔ)、監(jiān)控等功能，進(jìn)而滿足人們各種不同需求，實(shí)現(xiàn)較高效率的儲(chǔ)存。磁帶庫(kù)技術(shù)指標(biāo)主要含有單盤磁帶的容量、磁帶機(jī)的連接形式、儲(chǔ)存容量、讀取數(shù)據(jù)速度及相應(yīng)管理軟件。

（二）LTO磁帶技術(shù)

線性磁帶開放協(xié)議（LinearTape-Open，LTO）是目前應(yīng)用最廣，最有發(fā)展前途的一種開放型磁帶格式技術(shù)。它結(jié)合了線性多通道、雙向磁帶格式的優(yōu)點(diǎn)，基于服務(wù)系統(tǒng)、硬件數(shù)據(jù)壓縮、優(yōu)化的磁道面和高效率糾錯(cuò)技術(shù)，提高了磁帶的讀寫能力和性能。線性磁帶開放協(xié)議是由HP、IBM、Seagate 這三家廠商在1997 年11 月聯(lián)合制定的，其結(jié)合了線性多通道、雙向磁帶格式的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用基于服務(wù)系統(tǒng)、硬件數(shù)據(jù)壓縮、優(yōu)化的磁道面和高效率糾錯(cuò)技術(shù)，來(lái)提高磁帶的能力和性能。LTO磁帶在行業(yè)內(nèi)一般都稱呼為數(shù)據(jù)流磁帶。

如圖1所示，LTO5到LTO8的每一代原始容量，基本上都成倍的增長(zhǎng)。最新的LTO8磁帶的單盤磁帶在不壓縮情況下能夠儲(chǔ)存12TB容量數(shù)據(jù)信息，遷移速度高達(dá)360MBps。LTO磁帶技術(shù)在設(shè)計(jì)之初都是產(chǎn)品跨帶兼容，如LTO-7驅(qū)動(dòng)器向后兼容LTO-5/LTO-6，向前兼容LTO-8/LTO-9，但LTO8驅(qū)動(dòng)器向后只能兼容LTO7的磁帶，LTO8驅(qū)動(dòng)器無(wú)法讀取LTO6的磁帶。LTO磁帶依靠其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存能力漸漸被人們所認(rèn)可，已成為儲(chǔ)存方面非常關(guān)鍵的設(shè)備之一。

（三）數(shù)據(jù)流磁帶庫(kù)優(yōu)缺點(diǎn)

數(shù)據(jù)流磁帶庫(kù)技術(shù)相對(duì)硬盤陣列，在其穩(wěn)定性和應(yīng)用成本等多方面的因素都要比硬盤陣列更適合廣電行業(yè)的單個(gè)大文件的視音頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

優(yōu)點(diǎn)：

●國(guó)內(nèi)廣電業(yè)媒資系統(tǒng)具有較為廣泛的應(yīng)用案例;

●帶庫(kù)運(yùn)行穩(wěn)定性高，整體故障率低;

●帶機(jī)讀寫速度快，支持快速回遷;

●磁帶單盤容量大，相對(duì)硬盤更節(jié)省費(fèi)用空間，存儲(chǔ)空間擴(kuò)展更容易;

●磁盤容量接近設(shè)計(jì)極限，LTO磁帶則有長(zhǎng)遠(yuǎn)的路線規(guī)劃設(shè)計(jì);

●磁帶的成本在云時(shí)代接近最低。

缺點(diǎn)：

●保存環(huán)境相對(duì)較嚴(yán)苛，需要恒溫恒濕;

●磁帶本質(zhì)缺陷，長(zhǎng)時(shí)間容易老化，在驅(qū)動(dòng)器反復(fù)讀取后容易磨損;

●數(shù)據(jù)流磁帶技術(shù)設(shè)備更新迭代較快，兼容性較差，在設(shè)備淘汰以后數(shù)據(jù)流磁帶需要大量的數(shù)據(jù)遷移工作。

（四）線性磁帶文件系統(tǒng)（LTFS）技術(shù)介紹

線性磁帶文件系統(tǒng)（LTFS）使得LTO磁帶看上去像一個(gè)文件系統(tǒng)，其所支持操作硬盤文件系統(tǒng)十分類似。線性磁帶文件系統(tǒng)（LTFS）被公認(rèn)為是一項(xiàng)會(huì)讓磁帶應(yīng)用復(fù)蘇的技術(shù)。LTFS技術(shù)目前已經(jīng)在歸檔應(yīng)用中產(chǎn)生了積極的影響。LTFS旨在簡(jiǎn)化終端用戶和磁帶設(shè)備間的交互方式，使用戶想使用DVD光盤一樣，更容易讀取LTO磁帶內(nèi)的文件數(shù)據(jù)。LTFS是今后數(shù)據(jù)流磁帶庫(kù)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展方向。

三、磁帶庫(kù)在某電視臺(tái)媒資系統(tǒng)的運(yùn)用

（一）電視臺(tái)的媒資系統(tǒng)

媒資系統(tǒng)主要利用數(shù)字化+元數(shù)據(jù)技術(shù)存儲(chǔ)節(jié)目資料，將各種數(shù)據(jù)文件分類、儲(chǔ)存、運(yùn)用，發(fā)揮其管理作用。運(yùn)用媒資系統(tǒng)以后，整個(gè)電視臺(tái)的節(jié)目檢索下載及交換均能夠運(yùn)用媒資系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。媒資系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)每個(gè)頻道節(jié)目素材的歸檔入庫(kù)、集中編目、共享管理，同時(shí)能夠利用主干平臺(tái)遷移至節(jié)目制作系統(tǒng)。媒資系統(tǒng)可以幫助電視臺(tái)解決歷史性資料的儲(chǔ)存問(wèn)題，通過(guò)統(tǒng)一的采集上載視頻材料、音頻材料，進(jìn)行集中歸檔儲(chǔ)存，讓各種素材都得到充分運(yùn)用。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與保護(hù)工作任重道遠(yuǎn)，很多電視臺(tái)站在安全、高效及經(jīng)濟(jì)的角度，都在運(yùn)用數(shù)據(jù)流磁帶庫(kù)。

（二）媒資系統(tǒng)中的重要架構(gòu)

業(yè)務(wù)模塊、雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)及存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)媒資系統(tǒng)非常重要的技術(shù)架構(gòu)。媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)的各子系統(tǒng)分成入庫(kù)子系統(tǒng)、存儲(chǔ)子系統(tǒng)、互聯(lián)交換子系統(tǒng)、編目子系統(tǒng)、檢索子系統(tǒng)和下載子系統(tǒng)等。物理結(jié)構(gòu)方面，資產(chǎn)管理系統(tǒng)運(yùn)用雙網(wǎng)架構(gòu)，雙網(wǎng)分別是千兆以太網(wǎng)與FC光纖網(wǎng)。系統(tǒng)運(yùn)用以太網(wǎng)交換機(jī)能夠使所有工作點(diǎn)及服務(wù)器保持連接，信息交換器、儲(chǔ)存管理器運(yùn)用雙網(wǎng)進(jìn)行介入，利用FC交換機(jī)可以訪問(wèn)磁帶庫(kù)或儲(chǔ)存盤陣。儲(chǔ)存采用的是將近線、線及離線儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)結(jié)合到一起的方式，運(yùn)用數(shù)據(jù)流磁帶庫(kù)和磁盤陣列分類儲(chǔ)存相關(guān)媒體文件。（見(jiàn)圖2）

（三）磁帶庫(kù)的管理

磁帶庫(kù)管理工作主要由歸檔中心的控制臺(tái)完成。控制臺(tái)是人和機(jī)器交互的中心，控制臺(tái)負(fù)責(zé)配置歸檔中心系統(tǒng)參數(shù)、資源及監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況、進(jìn)行歸檔、檢索磁帶信息。歸檔中心的控制臺(tái)運(yùn)用窗口界面，具有監(jiān)控功能、配置參數(shù)功能、配置資源功能、搜索系統(tǒng)功能和系統(tǒng)日志功能?？刂婆_(tái)監(jiān)控功能主要是指其能夠監(jiān)控系統(tǒng)資源運(yùn)行情況，系統(tǒng)資源含有遷移器、磁帶機(jī)等，監(jiān)控過(guò)程中能夠調(diào)度與控制系統(tǒng)各資源，例如：掛起某個(gè)磁帶機(jī)或者磁帶。配置系統(tǒng)參數(shù)含有配置服務(wù)器的端口、磁帶和磁盤緩沖參數(shù)。搜索功能主要是簡(jiǎn)單的檢索系統(tǒng)日志、儲(chǔ)存的實(shí)例、系統(tǒng)內(nèi)磁帶等。配置系統(tǒng)資源主要是配置磁帶機(jī)、磁帶、帶庫(kù)等資源。圖3，為中科大洋的媒資磁帶庫(kù)軟件控制臺(tái)。

（四）磁帶庫(kù)的歸檔測(cè)試

媒體系統(tǒng)運(yùn)用光纖網(wǎng)和交換機(jī)訪問(wèn)磁帶庫(kù)與儲(chǔ)存盤陣，數(shù)據(jù)流磁帶庫(kù)遷移下載的效率相比其他工作更加重要，如果下載遷移的效率非常低下的話，整個(gè)系統(tǒng)的用戶體驗(yàn)將非常差。現(xiàn)對(duì)目前媒資系統(tǒng)使用的LTO-6的數(shù)據(jù)流磁帶進(jìn)行遷移下載測(cè)試。測(cè)試時(shí)，先把素材由在線儲(chǔ)存移至近線數(shù)據(jù)流磁帶庫(kù)，由服務(wù)器控制磁帶驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行回遷遷移，測(cè)試遷移效率詳見(jiàn)表1。遷移測(cè)試的結(jié)果平均每秒在70MB/S左右，跟實(shí)際的理論遷移速率160MB/S有一定的差別，主要受限于媒資系統(tǒng)的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和硬件配置等各方面原因。根據(jù)測(cè)試回遷的效率已經(jīng)能滿足日常媒資系統(tǒng)歸檔遷移的使用。

四、運(yùn)用磁帶庫(kù)過(guò)程中需要注意的維護(hù)事項(xiàng)

數(shù)據(jù)流磁帶作為核心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的最終磁介質(zhì)載體，其質(zhì)量與管理的重要性不言而喻。媒資系統(tǒng)運(yùn)用雙歸檔體制加強(qiáng)數(shù)據(jù)信息的安全管理，雙歸檔是把數(shù)據(jù)記錄在2個(gè)盤的數(shù)據(jù)流磁帶中進(jìn)行主備互為備份。媒資系統(tǒng)保存完素材以后，歸檔流程里文件不再僅僅有一份數(shù)據(jù)，有兩個(gè)盤的磁帶會(huì)寫有相同數(shù)據(jù)，確保每份素材數(shù)據(jù)有兩份。磁帶庫(kù)的這種運(yùn)用策略能夠保證在某個(gè)磁帶損壞后其里面數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，能夠使用備帶進(jìn)行遷移。同時(shí)磁帶庫(kù)和數(shù)據(jù)流磁帶需要保持磁帶庫(kù)周圍環(huán)境沒(méi)有塵土，因?yàn)榇艓C(jī)磁頭對(duì)空氣里的小顆?；蚧覊m十分敏感，因此，要盡量使磁帶庫(kù)的運(yùn)用環(huán)境無(wú)塵。正常情況下，磁帶機(jī)和磁帶庫(kù)運(yùn)行的最佳環(huán)境溫度是20度左右，如果條件允許，保持磁帶庫(kù)處于其適宜的溫度環(huán)境中。

數(shù)據(jù)流磁帶在使用過(guò)程中，還需要通過(guò)相關(guān)的硬件設(shè)備對(duì)磁帶進(jìn)行定期的檢測(cè)檢查，檢測(cè)磁帶在使用過(guò)程中的各種歸檔和遷移的數(shù)據(jù)，并根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行磁帶質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)分析、評(píng)測(cè)與判定服務(wù)。如圖4，是對(duì)磁帶條碼為000027的磁帶進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果，數(shù)據(jù)顯示警告：需小心慎重，設(shè)備在讀的過(guò)程中發(fā)生多次重復(fù)掛載，可能導(dǎo)致備份時(shí)間增加或減少可用容量，設(shè)備在103次讀的過(guò)程中，出錯(cuò)102次。媒資系統(tǒng)管理人員，可根據(jù)磁帶檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)行該盤磁帶的第三個(gè)備份。

五、結(jié)束語(yǔ)

媒體資源管理系統(tǒng)在我國(guó)已發(fā)展很多年，我國(guó)有許多成功案例，將磁帶庫(kù)運(yùn)用于電視臺(tái)媒體資源管理系統(tǒng)對(duì)電視臺(tái)開始各項(xiàng)工作有著重要作用，磁帶庫(kù)在媒資系統(tǒng)音頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)的備份與儲(chǔ)存方面十分穩(wěn)定。磁帶技術(shù)能否長(zhǎng)久還需要看它是否順應(yīng)媒資系統(tǒng)發(fā)展及其給系統(tǒng)運(yùn)用帶來(lái)的價(jià)值。雖然此時(shí)價(jià)格低廉，但它一直未被其他介質(zhì)取代，其運(yùn)用前景十分廣闊。

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