- 相關(guān)推薦
都市頻道新聞制作網(wǎng)擴容及增強系統安全性方案
都市頻道新聞制作網(wǎng)擴容及增強系統安全性方案
2002中國西部地區電視技術(shù)年會(huì )優(yōu)秀論文二等獎河南電視臺都市頻道現在所使用的索貝新聞制作網(wǎng)自投入使用以來(lái)，運轉正常，有效的提高了新聞制作效率和質(zhì)量。由于在建設時(shí)受資金限制，所以該網(wǎng)存儲系統容量較小且采用的是單環(huán)的JBOD硬盤(pán)陣列形式。隨著(zhù)時(shí)間的推移，這樣的存儲形式無(wú)論從容量上還是從安全性上來(lái)講，都已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足節目制作的需求。因此，對新聞制作網(wǎng)進(jìn)行擴容和系統安全性增強已成為我們工作的當務(wù)之急。
一、 都市頻道新聞制作網(wǎng)改造前的硬盤(pán)陣列情況
都市頻道新聞制作網(wǎng)是一個(gè)FC 以太網(wǎng)的雙網(wǎng)結構，其中有卡工作站7臺，無(wú)卡工作站10臺。其中兩臺有卡工作站在離服務(wù)器300米以外的機房（通過(guò)光纖級聯(lián)實(shí)現連接），單環(huán)的JBOD硬盤(pán)陣列，一個(gè)16口的VIEXL FC交換機，2個(gè)帶2個(gè)千兆模塊接口的24口CISCO交換機。系統圖如下所示。
1、硬盤(pán)陣列安全性考慮
硬盤(pán)陣列存儲了新聞制作網(wǎng)絡(luò )系統中所有的素材和成品節目?jì)热�，一旦陣列出現問(wèn)題，輕則導致系統無(wú)法使用，嚴重時(shí)會(huì )導致存儲內容丟失，不但會(huì )使制作者浪費大量的時(shí)間、人力、物力，還會(huì )給工作造成很大的被動(dòng)局面。所以說(shuō)硬盤(pán)陣列是新聞制作網(wǎng)絡(luò )系統中最重要的部分，它的安全性有多大是一個(gè)新聞制作網(wǎng)絡(luò )是否能夠正常運做的一個(gè)重要指標。
目前比較常用的硬盤(pán)陣列容錯技術(shù)是RAID。由于介紹RAID技術(shù)的文章較多，在本文中只對其中幾種常用形式進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
RAID是由美國加州大學(xué)伯克利分校的DA Patterson教授提出的。RAID是Redundant Array of Inexpensive Disks的縮寫(xiě)，簡(jiǎn)稱(chēng)為"磁盤(pán)陣列"�？梢园裄AID理解成一種使用磁盤(pán)驅動(dòng)器的排列組合方式，構成邏輯上的一個(gè)磁盤(pán)驅動(dòng)器。RAID的具體實(shí)現可以靠硬件，譬如磁盤(pán)陣列柜；也可以靠軟件，Windows NT操作系統就提供軟件RAID功能。
RAID 0：
這是最簡(jiǎn)單的RAID模式，其工作原理如圖2所示。它沒(méi)有數據冗余功能，所以不適于數據穩定性敏感的應用。在各個(gè)單一RAID形式中它提供了最快的性能，也是造價(jià)最低的--只要兩塊硬盤(pán)、一個(gè)RAID控制器，不需要額外存儲設備就可以了。不會(huì )因為要在硬盤(pán)上存儲同樣的數據而浪費空間。RAID0因為其相對低廉的造價(jià)和明顯的性能提升在主流市場(chǎng)上已經(jīng)流行起來(lái)。其實(shí)RAID 0（又稱(chēng)為延展技術(shù)）是通過(guò)RAID控制器把多個(gè)硬盤(pán)當成一個(gè)容量更大、速度更快的硬盤(pán)來(lái)使用，所以最后要說(shuō)明的是任何一個(gè)硬盤(pán)出問(wèn)題都可能造成整個(gè)陣列的數據丟失。
RAID 1：
RAID 1其實(shí)就是鏡像技術(shù)的實(shí)現，其工作原理如圖3所示。簡(jiǎn)單工作原理就是把相同的數據備份存放在兩個(gè)驅動(dòng)器，當一個(gè)驅動(dòng)器出現故障，另一個(gè)仍然可以維持系統的正常運轉。當然恢復故障驅動(dòng)器也是非常簡(jiǎn)單的，只要把數據完好的備份拷貝到正常的硬盤(pán)上就可以了。數據冗余換來(lái)的是數據的安全。不過(guò)RAID 1對于系統的性能提高很小。它的相對低廉的價(jià)格和易用的特點(diǎn)使它已經(jīng)成為RAID控制器的主流之一。
RAID 3：
利用專(zhuān)門(mén)奇偶校驗實(shí)現的延展技術(shù)，其工作原理如圖4所示。換句話(huà)說(shuō)，就是應用延展技術(shù)將數據分布到陣列的各個(gè)驅動(dòng)器上，同時(shí)用專(zhuān)門(mén)的驅動(dòng)器存儲用于校驗的冗余信息。這種形式的優(yōu)點(diǎn)就是既通過(guò)延展技術(shù)提高了性能，又利用專(zhuān)門(mén)奇偶校驗驅動(dòng)器容納冗余信息，以保證數據的安全。一般至少需要3塊硬盤(pán)：兩塊用于延展，一塊做為專(zhuān)門(mén)奇偶校驗驅動(dòng)器。不過(guò)雖然利用延展技術(shù)提高的性能，可以因為奇偶校驗在寫(xiě)入數據時(shí)又抵消了一部分性能--因為校驗信息同時(shí)也需要寫(xiě)入校驗驅動(dòng)器。因為需要進(jìn)行大量的計算，所以需要硬件RAID控制器，軟件RAID幾乎沒(méi)有什么實(shí)際意義。RAID 3因為延展容量小，所以適于經(jīng)常處理大文件的應用。
RAID 5：
RAID 5使用延展技術(shù)和分布式奇偶校驗來(lái)實(shí)現。它主要針對專(zhuān)門(mén)奇偶校驗驅動(dòng)器所帶來(lái)的瓶頸而產(chǎn)生的解決方案。利用分布式奇偶校驗運算法則，把數據和校驗數據寫(xiě)在所有的驅動(dòng)器中。本技術(shù)的要旨在于相對于塊數據產(chǎn)生校驗塊（parity blocks）同時(shí)存儲于陣列當中--解決了專(zhuān)么校驗驅動(dòng)器所帶來(lái)的瓶頸問(wèn)題。不過(guò)，校驗信息是在寫(xiě)入過(guò)程中計算出來(lái)的，所以對于寫(xiě)入性能仍有影響。當一個(gè)硬盤(pán)驅動(dòng)器出現故障，可以從其它的驅動(dòng)器之中的數據塊分離出校驗信息從而恢復數據。由于分布式校驗本身屬性，恢復數據會(huì )比其它的形式復雜。RAID 5也可以通過(guò)更改延展容量的大小來(lái)滿(mǎn)足不同應用的需要，另外還需要硬件RAID控制器。RAID 5是目前最流行的RAID應用形式，因為它綜合最好的性能、冗余能力、存儲能力為一體。當然價(jià)格也是不菲的。
RAID 0 1：
復合使用RAID 0是為了提高磁盤(pán)性能，使用RAID 1為了提高容錯性能。假設有8塊硬盤(pán)，將它們4個(gè)一組分成兩個(gè)陣列--稱(chēng)為基陣列，每個(gè)基陣列用RAID 0模式連接。然后就有了兩個(gè)延展模式的基陣列。然后將這兩個(gè)基陣列用RAID 1模式連接--也就是讓其中一個(gè)基陣列作為另一個(gè)的鏡像。如果一個(gè)延展模式的基陣列中的硬盤(pán)出現故障了，那么這個(gè)延展陣列也將全部癱瘓。不過(guò)另一個(gè)延展陣列仍然可以維持系統工作，并且可以利用其來(lái)恢復數據。
為了確定到底使用哪一種RAID方式來(lái)做容錯處理，我們對其中幾種RAID方式應用于SCSI硬盤(pán)陣列和FC硬盤(pán)陣列做了實(shí)際測試，測試方式及結果如下：
【都市頻道新聞制作網(wǎng)擴容及增強系統安全性方案】相關(guān)文章：
都市頻道新聞制作網(wǎng)與河南電視臺硬盤(pán)播出系統的聯(lián)接方案01-09
都市頻道制作設備的管理與維護03-18
新聞網(wǎng)系統設計與實(shí)現ASP+SQL11-23