由于IP存儲的傳輸采用了和大多數(shù)應(yīng)用相同的IP網(wǎng)作為載體. 因此, 相對于使用專用總線(例如,SCSI)和專用網(wǎng)絡(luò)(例如,FC SAN)的傳統(tǒng)存儲產(chǎn)品, IP存儲可以使存儲和業(yè)務(wù)應(yīng)用更加緊密的結(jié)合. 下面我就結(jié)合IP存儲在媒資分發(fā)應(yīng)用來說明這個問題.
媒資分發(fā)應(yīng)用主要指在中心平臺上管理媒體資源(例如,音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)), 而前端終端節(jié)點通過網(wǎng)絡(luò)來訪問平臺并獲取相應(yīng)的媒資. 典型的例子包括電視臺媒資庫管理應(yīng)用和基于廣域網(wǎng)的音視頻分發(fā)應(yīng)用. 以前的媒資分發(fā)只需要在局域網(wǎng)中支持幾個或者幾十個前端設(shè)備(例如電視臺里的媒資分發(fā)). 目前, 很多新的媒資分發(fā)應(yīng)用提出了很多新的要求. 例如, 剛才提到的基于廣域網(wǎng)的音視頻分發(fā)應(yīng)用就是我們公司實際做的一個案例. 客戶要求有一個媒資管理中心平臺, 可以實現(xiàn)音視頻視頻的分發(fā). 該平臺要求滿足10000個音視頻播放終端設(shè)備的媒資上傳和管理. 平臺接入廣域網(wǎng), 前端音視頻播放終端也通過ADSL接入廣域網(wǎng). 音視頻播放終端可以根據(jù)平臺的策略更新自己的音視頻播放節(jié)目單,并通過公網(wǎng)從中心平臺獲取所需的音視頻視頻(媒資)存儲在前端.
這種新型媒資分發(fā)應(yīng)用相對普通的數(shù)據(jù)分發(fā)應(yīng)用有3個特點:
1. 傳輸數(shù)據(jù)量大: 由于傳輸?shù)氖敲襟w資源, 所以數(shù)據(jù)量大, 對平臺的存儲性能有較高的要求.
2. 高擴展性: 隨著業(yè)務(wù)的增長, 平臺需要無縫的支持存儲容量和性能的擴展. 例如音視頻分發(fā)應(yīng)用, 可能剛開始需要支持的終端設(shè)備為幾十臺, 隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展, 一般來說, 用戶要求平臺可以通過擴展支持最少10000臺前端, 并且保證升級時, 業(yè)務(wù)應(yīng)用的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
3. 對廣域網(wǎng)的支持: 由于很多媒資分發(fā)應(yīng)用是基于廣域網(wǎng)的, 那么該平臺必然要應(yīng)對廣域網(wǎng)的低帶寬和連接不穩(wěn)定問題.
普通的數(shù)據(jù)分發(fā)應(yīng)用可以通過一個服務(wù)器完成. 但是對于上例中的應(yīng)用, 一個服務(wù)器是遠遠不能滿足要求的. 目前, 為了解決上面音視頻分發(fā)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲要求, 一般是在平臺和終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸采用支持斷點續(xù)傳功能的HTTP協(xié)議和FTP協(xié)議. 在平臺中采用多臺支持HTTP協(xié)議或者FTP協(xié)議的媒資服務(wù)器. 前端通過一個負載均衡服務(wù)器將終端請求接入再分發(fā)給后面的媒資服務(wù)器. 終端節(jié)點通過廣域網(wǎng)訪問媒資管理平臺，獲取媒資列表。每個終端節(jié)點通過廣域網(wǎng)聯(lián)接均衡負載服務(wù)器，均衡負載服務(wù)器根據(jù)當(dāng)前各媒資存儲服務(wù)器的負載狀態(tài)將終端節(jié)點的連接請求分發(fā)到相應(yīng)媒資服務(wù)器上。考慮到存儲的高可靠性, 在該方案中,一般采用媒資服務(wù)器后連接傳統(tǒng)的存儲設(shè)備, 例如, SCSI RAID陣列或者FC RAID陣列.
由于傳統(tǒng)的存儲設(shè)備使用專用總線和網(wǎng)絡(luò), 無法把應(yīng)用和存儲進行更加緊密的結(jié)合, 所以采用了很多媒資服務(wù)器, 其實這些服務(wù)器就相當(dāng)于應(yīng)用和存儲之間的一個橋設(shè)備. 此外,基于這樣的方案, 負載均衡使用in-band的負載均衡服務(wù)器限制了平臺的擴展能力.
針對這些問題, 我們提出了以IP存儲為平臺媒資存儲核心的方案，將應(yīng)用和存儲進行了最優(yōu)的組合. 在該方案中, 我們采用邦諾存儲的SMI-100系列存儲產(chǎn)品取代了一般方案中的負載均衡服務(wù)器, 媒資服務(wù)器組, 和陣列. 具體方案如下圖所示.
邦諾SMI-100,200系列IP存儲設(shè)備同時支持IP SAN, NAS, FTP, HTTP, HTTPS, AFP和數(shù)據(jù)同步功能, 而且還提供了獨有的存儲安全機制. 因此, 可以采用邦諾產(chǎn)品提供的NAS協(xié)議做為音視頻分發(fā)系統(tǒng)的中心平臺的媒資存儲協(xié)議. 邦諾的IP存儲設(shè)備還支持HTTP和FTP兩種協(xié)議。終端音視頻播放節(jié)點可以通過廣域網(wǎng)連接媒資管理平臺獲取媒資列表和對應(yīng)的邦諾IP存儲設(shè)備公網(wǎng)地址。這樣每個終端就可以通過HTTP協(xié)議或者FTP協(xié)議下載相應(yīng)媒資。由于這兩種協(xié)議都在廣域網(wǎng)上有很好的應(yīng)用, 在斷點續(xù)傳,防火墻穿透方面都有很好的兼容性.
此外, 為了管理這么大型的音視頻媒資分發(fā)平臺, 數(shù)據(jù)庫的使用是必然的選擇. 而該數(shù)據(jù)庫的可靠性決定了整個中心平臺的穩(wěn)定性. 所以, 必須把這部分內(nèi)容存儲在有RAID保護的冗余陣列中. 因此, 可以從邦諾的IP存儲設(shè)備中分配一個IP SAN的存儲空間來提供這種高可靠的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)存儲.
為了滿足平臺擴展后對性能和容量的要求, 該案例可以使用多臺邦諾SMI-100存儲設(shè)備作為媒資存儲。媒資管理平臺將來自不同途徑的媒資，例如光盤或者網(wǎng)絡(luò)上的媒資, 使用CIFS或者NFS協(xié)議存儲到主設(shè)備的NAS網(wǎng)絡(luò)盤上，并且更新媒資管理平臺的數(shù)據(jù)庫。邦諾IP存儲設(shè)備會自動把存儲到這個NAS網(wǎng)絡(luò)盤上的媒資自動同步到其他的邦諾IP存儲設(shè)備上。各終端節(jié)點通過訪問媒資管理平臺獲取對應(yīng)服務(wù)器地址和媒資列表。然后通過廣域網(wǎng)連接到相應(yīng)服務(wù)器上獲取對應(yīng)的媒資。下載過程可以選擇使用HTTP或者FTP協(xié)議。
對于這個基于廣域網(wǎng)的音視頻媒資分發(fā)應(yīng)用采用了以IP存儲為核心的架構(gòu),具有如下的優(yōu)勢:
可擴展的系統(tǒng)架構(gòu)
基于以IP存儲為核心的架構(gòu), 系統(tǒng)的規(guī)?？梢噪S著業(yè)務(wù)的不斷擴展而擴展. 例如, 初期項目只需要支持500個前端節(jié)點, 就只需要部署一臺IP存儲設(shè)備. 隨著后期業(yè)務(wù)不斷發(fā)展, 可能需要支持10000個前端節(jié)點, 只需要部署多臺IP存儲設(shè)備就可以滿足整體業(yè)務(wù)平臺對容量和速度的要求. 而且該過程無需對業(yè)務(wù)進行中斷. 因為IP存儲采用網(wǎng)絡(luò)存儲架構(gòu), 獨立于平臺. 只需要將存儲設(shè)備的網(wǎng)線接入交換機, 再進行相關(guān)的軟件配置就可以實現(xiàn)業(yè)務(wù)的無縫擴展.
對廣域網(wǎng)的支持
基于廣域網(wǎng)的應(yīng)用都面臨著低帶寬和連接不穩(wěn)定的問題. 由于IP存儲支持HTTP和FTP協(xié)議. 通過HTTP和FTP協(xié)議, 在終端上可以輕松實現(xiàn)斷點續(xù)傳來解決廣域網(wǎng)帶寬和穩(wěn)定性的問題. 而且廣域網(wǎng)大多數(shù)的路由、 網(wǎng)關(guān)設(shè)備和防火墻都提供對這兩種通用文件傳輸協(xié)議的支持. 因此, 提高整個架構(gòu)的兼容性.
低成本
采用了IP存儲本來就相對其他存儲設(shè)備節(jié)省了成本. 而且由于在該應(yīng)用中, 通過將IP應(yīng)用和存儲進行了緊密結(jié)合, 節(jié)省了原方案中的媒資服務(wù)器組和負載均衡服務(wù)器.
高性能
采用了IP存儲相對原方案還大大的提高了性能. 首先, 通過IP存儲陣列之間的軟件負載均衡, 減少了In-band的負載均衡服務(wù)器所帶來的擴展時的瓶頸. 其次, 由于在整個IO通道上減少了媒資服務(wù)器組這個層次, 精簡了IO路徑從而進一步提高了性能.
高效媒資管理
媒資管理主要包括媒資的上載和維護. 由于中心平臺是構(gòu)建在本地局域網(wǎng)中的. 所以通過采用IP存儲設(shè)備的NAS協(xié)議就可以實現(xiàn)涉及文件的快速存取和管理的功能，使數(shù)據(jù)的訪問非常簡單和快捷. 同時也降低了管理員管理和維護的難度。并且邦諾的IP存儲設(shè)備支持NFS和CIFS協(xié)議，這些網(wǎng)絡(luò)存儲協(xié)議使系統(tǒng)具有很好的開放性，適應(yīng)不同操作系統(tǒng)的訪問要求，提高了該方案對平臺操作系統(tǒng)的兼容性.
媒資管理平臺的數(shù)據(jù)庫IO的支持
本方案媒資管理平臺數(shù)據(jù)庫建立在IP SAN的本地磁盤上. 該存儲空間同樣由邦諾IP存儲設(shè)備提供。因為IP SAN盤陣具有數(shù)據(jù)冗余和高的訪問性能的特點，保證數(shù)據(jù)庫的訪問的可靠性和速度。并且, 由于使用了IP SAN技術(shù), 使平臺數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也具備了極強的擴展性。
利用IP存儲的數(shù)據(jù)同步功能
當(dāng)需要多臺IP存儲設(shè)備進行媒資存儲時，平臺只需要對一臺IP存儲上的媒資進行上載和維護. 然后IP存儲之間可以自動進行數(shù)據(jù)同步, 從而保證所有設(shè)備里的媒資數(shù)據(jù)的一致性. 這樣不但節(jié)省平臺服務(wù)器操作時間，降低操作的復(fù)雜度, 還極大的降低了平臺服務(wù)器的負載.
在基于廣域網(wǎng)的音視頻媒資分發(fā)應(yīng)用中, 以IP存儲為核心的解決方案充分發(fā)揮了IP存儲的特點, 使應(yīng)用和存儲更加緊密的結(jié)合, 從而降低了成本而且提高了性能. 其實, 在很多應(yīng)用中， 例如，安全應(yīng)用和監(jiān)控應(yīng)用, 您都會發(fā)現(xiàn)IP應(yīng)用和存儲結(jié)合時的獨特魅力. 邦諾存儲公司就是希望自己的產(chǎn)品可以根據(jù)每個應(yīng)用的特點進行量身定制，通過應(yīng)用和存儲的緊密結(jié)合，充分發(fā)揮IP存儲的優(yōu)勢，實現(xiàn)最高的性價比。
