Data Storage Solutions, SAN-Storage area networks by Rorke Data

FC SAN 方案-- ImageSAN 文件层SAN共享, 支持跨平台 Windows, Linux, Mac

ImageSAN -- 广电视频

ImageSAN的吸引力

2004年以来，随着电脑硬件性能与软件技术水平的提高，以CPU＋GPU为核心的新一代的、基于纯软件
的非编系统已经日益成熟。与基于硬件板卡的非编系统相比，纯软非编具有稳定可靠、价格低廉、格式灵活、升级容易等显著优点。因此，纯软非编受到了国内外厂家的一致青睐，国内的主流非编厂家，如索贝、大洋、新奥特等都已经推出了基于纯软非编的软件产品，并已进入商业应用阶段。
由于纯软非编大都引入了大缓存机制，在素材采集与节目回放过程中允许有较大的时延。因而，在纯软非编网络中，工作站端使用纯以太网成为了可能。而在以往基于硬件板卡的非编网络中，由于非编板卡（如DTV、LX、TARGER 3000等）对网络时延有非常严格的要求，因此，系统必须使用造价昂贵、维护复杂的FC+以太网的双网结构。
在纯软非编的网络中，由于视频应用的特性，要求网络架构必须具备高吞吐、大容量、高可靠性并容易扩展这几个基本要素。因此，在软非编网络中，一般都采取前台工作站使用纯以太网，后台存储为 SAN的混合架构。 ImageSAN是美国RorkeData (柏科数据) 公司专门针对广电行业音视频(AV)SAN网络存储应用而研发的，是支持Windows NT/ 2000/XP、Macintosh OSX以及Linux平台以及混合环境的SAN解决方案。在其最新推出的2.0版本中，引入了“Lan Intergration”这个全新特性，完美的整合了SAN与LAN。使网络即具备了SAN的高性能、高扩展性，同时，又继承了LAN的结构简单、造价低廉的优点。是纯软非编网络系统的最佳选择。

体系结构

如图所示：3个服务器共同做为“Data Master”共享一个FC存储，ImageSAN的“Lan Intergration”机制自动地将所有来自 LAN的访问请求平均的分布在3个Data Server上，在本图例中，每Data Master 各自、自动地承担网络负载的1/3。在使用过程中，如果有任一服务器死机，“Lan Intergration”将会自动把LAN的请求重定向到其他正常运行的Data Master上，确保应用的不会中断。
    在实际应用中，我们把素材存放在一个共享存储上，所有的无卡编辑机都通过服务器组来访问存放在共享存储上的素材，其网络负载由多个服务器均匀承担。假如网络中无卡机的数量在16个以内，使用2个服务器即可。如果网络中的站点需要扩充,只需要简单的添加共享服务器。而且，在各服务器之间是冗余关系，任何单一服务器的损坏，都不会使网络应用中断。

特性分析

体系灵活、扩展容易
    由于后台SAN为标准SAN，因此后台存储设备可灵活选择，既可使用最低端的、基于SATA的光纤盘阵，
又可根据实际情况选用高端存储，如RorkeData (柏科数据) 纯FC的Galaxy G65阵列。在低于4个Data Master 的情况下，甚至不必购买FC 交换机（取决于硬件），由于阵列被所有的Data Master所共享，因此，存储无论是容量还是性能上的扩展，都立即会在所有的Data Master上体现。
    随着网络站点的增加，为提升网络总体性能，只需要简单的扩充Data Master的数量，系统的整体带宽将立即得到相应的提升，非常灵活。

高性能、低延时
    由于来自LAN的负载由多台服务器共同承担，因此，服务器不会构成系统的瓶颈。在8－16个站点的网络中，可由2台服务器来承担，在16－25个站点的网络中，可使用3个服务器，在25个站点以上的网络中，可使用4个Data Master。同时，这些服务器还可以同时担任其他角色，如：域服务器、数据库服务器等。
    另外，“Lan Intergration”为LAN的共享做了特别优化，每Data Master都使用了大缓存来优化来自LAN的读写性能，确保其IO具备平滑、高性能、低时延的特性。

SAN/NAS架构灵活地支持不同分辨率的非编应用
    由于ImageSAN 专为视频而设计, 装上ImageSAN的 Data Master 除了可以共享资源,本身还可以作为非编用途. 例如, LAN上的客户端由于以太网的关系,只能做较低分辨率如DV50编缉. 但Data Master本身是直接的SAN工作站,可以作为高分辨率如高清的编辑。

网络共享切换
    Data Master 的共享文件夹可以随时切换到其它Data Master. 例如, LAN的DV50工作站正在编辑DataMaster 1中的共享文件夹”节目一”的素材. 不幸Data Master 1死机, 与此同时Data Master 2就会接管DataMaster 1 ”节目一” 共享文件夹的特性, 保持工作的延续性。

完善的容错机制
    在ImageSAN的“Lan Intergration”机制中，任何一个Data Master死机都不会导致系统运行中断，“Lan Intergration”机制会自动地将失效的服务器上的LAN请求，重定向到其他正常工作的Data Master上，其过程无需手工干预。

带宽控制
    ImageSAN 2.0具备带宽控制功能，根据实际情况，可确保高优先级的应用（如播出工作站）获得更高级别的带宽，或者，可限制所有编辑工作站的可用带宽的总量。其带宽限制策略可依据实际情况的不同而灵活定制，使系统具备更高的安全性。

兼容性
    ImageSAN作为视频SAN 共享平台,已确认兼容 Dayang, Sobey, AllVision, AVID,Matrox, Pinnacle, Media100, Incite, AJA, Decklink, Final Cut Pro 等主要产品.在 1.xx 基础上, ImageSAN 2.0 会全面认证世界市场上的主要非编产品, 以确保提供一个SAN 存储平台以确保客户不需要捆绑于某一产家的非编应用。
支持跨平台
     ImageSAN 2.0 支持 Windows, OSX 还有Linux 平台, 是真正的异构软件.
支持ISCSI
    ISCSI 成为FC SAN以外的新选择. ImageSAN 2.0全面支持 ISCSI.

成功应用案例1:

中国大庆市视频非编网络——V8非线性编辑网络+ImageSAN/ImageLAN

V8非线性编辑网络+ ImageSAN/ImageLAN设计描述

   如上面网络存储结构图所示，由于本网络设计采用ImageSAN管理软件组成新型的SAN网络管理系统，相对于以往的光纤存储区域网络具备以下的特点：
     1. 每台连接光纤通道的服务或编辑终端，均可通过ImageSAN将共享的网络存储器当作本地硬盘使用，同时显示真实的逻辑驱动器和盘符，并且可以用作存储通道映射给无卡工作站使用。如此一来，本网络的扩展性将远远大于以往的网络结构，无卡工作站的扩展将不再局限于服务器的处理性能，而是分散到各个光纤终端（即连接光纤网络的所有设备），可以通过扩展服务器的方式，快速安全的增加无卡工作站的数量，以满足业务增长的需要。
     2.由于所有的光纤终端均通过ImageSAN将共享磁盘阵列当作一个真实的逻辑硬盘使用，这就避免了由于网络数据碰撞而造成的磁盘格式丢失，同时在进行大文件拷贝传输时降低出错率。
     3.本网络结构在采用了ImageSAN后淡化了MDC的决定性作用，ImageSAN可以设置动态的MDC服务器，在当前MDC服务器崩溃后，系统可以自动将MDC迁移到另一台在线的光纤终端，当然MDC的迁移是可以制定规则的。如此说来，实际上本网络结构每台光纤终端都可用作MDC，也就是没有MDC，从而避免了因为MDC的崩溃而造成的整个网络瘫痪。
     4.ImageSAN 可以控制每一个LAN客户端的流量,以保证重要的工作可以延续. 以往连接LAN客户端的工作站。 ,需要手动的在每一个工作站上用IP连接,如果LAN客户端多的话,非常难管理.利用新的ImageSAN 界面,管理员可以在一个中央界面上连接和断连LAN客户端,大大减少管理时间.
     5.最后其中一很重要的应用是,LAN客户端看到的网络卷是以本地卷形式出现, 一些不能在网络卷应用的 LAN客户端视频应用软件现在都可以应用了。

成功应用案例2: 美国“多美的”媒体公司

“多美的”媒体公司是著名的大企业形象顾公司。“多美的”利用多媒体成功的为日产，NBC等一级企业包装以及提高市场形象。“多美的”2005初用imageSAN + ImageLAN 建立了低成本，多功能，高效率的工作室。

主要是基于以下几个原因吸引了客户采用了Rorke Data 的存储方案:(注: 以下文章中请留意“ImageSAN
Zone” 和 “ImageLAN Zone”的不同)

1. 节省了成本:
如图所示 (请注意: 左边是 “ImageSAN Zone”,右边则是 “ImageLAN Zone”). 本来”多美的”的工程师打算上10个点以上的SAN工作站, 以满足非编和生成的流量需要, 但是了解到 ImageSAN 2.0 的“ImageLAN”均衡网络负载功能后, 采用了3个ImageSAN点作为SAN服务器 (在此称为“Data Master”), 以及18个点的”ImageLAN”共享一个FC存储，ImageSAN的“ImageLAN”机制自动地将所有来自LAN的访问请求平均的分布在3个Data Server上，如图中，每Data Master 各自、自动地承担网络负载的1/3。在使用过程中，如果有任一服务器死机，“ImageLAN”将会自动把LAN的请求重定向到其他正常运行的DataMaster上，确保应用不会中断。

2. ImageSAN + ImageLAN 配合适合多功能视频,多媒体应用:

除了“ImageLAN Zone”的工作站的生成和低流量应用外,“多美的”制作室有需要用到无压缩标清甚至高清的应用。图中的三台“ImageSAN Zone”工作站, 可以跟“ImageLAN Zone”的工作站协调资源, 在有需要时, 直接利用“ImageSAN Zone”的“Data Master” 作为无压缩或高清非编工作站。客户在“ImageLAN Zone”中的18台工作站上分别采用了不同的应用, 上面一组苹果工作站作为 Final Cut Pro的应用, 中间的的一组PC工作站作为 Adobe After Effect, Adobe XGrid 还有 Premier Pro 的应用。下面的一组工作站则为 “Rendering Farm” (生成机组) 的应用。

3. 解决了某些视音频软件不能采用网络卷的问题:

"多美的"制作室本来有些视、音频软件不能支持网络卷的应用. 如图中ImageSAN Data Master分配 SAN卷给每一个“ImageLAN Zone”的工作站时,先等于网络卷映射, 但最大的区别就是 – 经过 ImageLAN 激活的每一个工作站,看到的从ImageSAN Data Master映射出来的网络卷就等于本地硬盘. 这解决了很多视音频软件不能采用网络卷的问题。

4. 高速存储网络:

?? 当然, 稳定/高速的存储阵列也是客户需要考虑的原因. Rorke Data 的Galaxy HDX 是 2004年NAB选中的最佳存储阵列Galaxy-I 的新一代产品. HDX采用ASIC 266 设计架构，单控制器可以支持超高速读／写达350/275(MB/sec), 支持 10 bit 无压缩高清流.控制器在多种RAID级时支持本地和全局热备份盘, 支持RAID 0, 1 (0+1),3, 5, 10, 30, 50, NRAID and JBOD. 支持在线添加新硬盘,在线复制和替换更大容量硬盘,支持400GB SATA硬盘,自动后台数据重建, 可配置条带大小和读写方式. 除此之外, 还支持硬盘智能处理, RAID降级模式 -- 重建过程中跳过坏扇区，保证最大重建数据. 视频网络系统是一个典型的集SAN、NAS、网络负载均衡、群集等技术于一的应用，与之类似的应用还有：VOD系统、数字化图书馆、医疗系统、数据迁移等。文中所提及的技术也完全适宜于这样的应用使用。相信 Rorke Data (柏科数据)公司一流的产品及方案，必将在中国数字化媒体发展中发挥积极的作用。


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