(六)網絡平臺
1. 局域網平臺
有線電視增值業務綜合平臺是針對多媒體信息進行采集、制作、編輯、播出的專業數字多媒體處理平臺,其網絡應用系統是用于承載大量數字多媒體相關應用的計算機網絡平臺,既應遵循一般網絡應用系統的性能共性,又具有與多媒體應用相關的自身特點。網絡拓撲圖如圖3。
和其他類型的企業網一樣,系統的建設應當先有一個完整的系統規劃,然后根據以后的運行及發展情況對系統進行逐步的完善。
為了實現網絡的可擴展性、可靠性、靈活性,建議網絡系統在邏輯上分為以下四層結構:(A)路由骨干層。IP骨干層由骨干路由器構成,在網絡應用系統建設時,為1臺交換路由器作網絡的中心IP交換設備。隨著應用的發展,可以對核心設備進行擴容。在規劃時,就要首先設計好這些路由設備的IP地址空間,以便非常容易地升級。(B)匯接層就是將大量的最終用戶匯聚起來,接入到路由骨干層中,由接入服務器和三層交換路由器構成。我們把最終用戶分為兩類:普通用戶(使用動態IP或內部IP地址)和專線用戶(單位用戶、分支機構,具有合法固定IP地址的用戶),使用不同的策略和不同的連接協議。(C)接入層,會使用多種技術、多種協議,接入到匯接層的匯聚設備上。(D)用戶層,用戶會使用不同的客戶端方式上網。
系統中應注意的幾大問題:合法IP地址的缺乏和NAT;透明的Web Cache重定向;系統可靠性;帶寬;路由性能;CoS和QoS的考慮。
局域網與數據存儲網分離。多媒體在線制作使網絡應用系統每天將交換、運送接近Tbit級的節目數據。如此巨大的數據流量若是完全由企業數據通信網絡承載,將對網絡性能造成嚴重影響,甚至導致網絡應用系統全線崩潰。針對此情況,依據業界企業網絡應用系統最新設計理念,建議將數據通信網絡與數據存儲網絡分離,構建基于存儲局域網技術(SAN)的獨立數據存儲網絡,存儲企業大容量多媒體數據,承載網絡應用系統主要數據處理結點間的多媒體數據流量,減輕數據通信網絡數據交換負載,穩定并提高企業網絡應用系統運行性能,同時提供網絡應用系統在線存儲擴容能力。
網絡安全方面,所有來自和去往外部網的信息都必須經過防火墻的檢查。防火墻必須只允許授權的數據通過,并且防火墻本身也必須能夠免于滲透。安全策略在一個運營的ISP網絡中扮演了重要的角色,讓網絡管理者能更方便地利用分布式網絡結構的智能特性。系統安全體系應具備以下功能:建立對特定網段、服務的訪問控制體系;檢查安全漏洞;建立入侵性攻擊監控體系;主動進行加密通訊;建立良好的認證體系;進行良好的備份和恢復機制;進行多層防御,隱藏內部信息并建立安全監控中心等。
2. 存儲網絡平臺建議方案
數據通信網與數據存儲網分離的設計思想,長距離高速率的數據傳輸能力,計算機與存儲隔離,真正意義上的集中存儲、統一備份的數據存儲特點,使SAN成為大容量視音頻多媒體文件存儲、備份、共享的最佳選擇。SAN和NAS經常被視為兩種競爭技術,實際上,二者還能夠很好地相互補充,以提供對不同類型數據的訪問。SAN針對海量、面向數據塊的數據傳輸,而NAS則提供文件級的數據訪問功能。在本數據存儲網絡建議方案中將采用SAN與NAS相互配合、協同工作。充分發揮SAN和NAS各自優勢,提高網絡應用系統的可靠性和可用性。存儲網網絡拓撲圖如圖4。
從物理角度上來看,基于SAN構建的整個數據存儲網絡包括4個主要組成部分:最終用戶平臺,如桌面和/或瘦客戶機;服務器;存儲設備和存儲子系統;互連設備(FC SWITCH)。最終用戶平臺可與光纖連接并可直接訪問存儲設備。SAN的互連設備是通過高帶寬光纖通道(FC)連接的。FC是已成為SAN接口的工業標準。其允許實質上無限制的設備數量互相連接。對所有組成SAN的部件的第一個要求是都具有FC連接性。
從邏輯角度上來說,該數據存儲網絡是由軟件而非硬件拓撲結構來定義的。一個SAN的邏輯運行要求有應用程序和管理工具的參與,這些工具能夠對許多主機系統中的存儲資源進行管理。這種邏輯管理體系結構包括從數據管理應用程序到設備管理在內的幾個層次,還必須包括每一層中的管理控制。
數據存儲網絡需要通過網絡進行集中或遠程的管理,即需要管理工具或一整套工具軟件。通常,每個可管理FC設備的廠商都會提供各自專用的軟件來管理其特有的設備。理想的方案是單一的端對端管理應用程序來管理數據存儲網絡上所有的設備。這樣的一個工具應該基于業界標準協議如SNMP。
數據存儲網絡應用軟件根據存儲類型:RAID、磁帶庫、光盤庫,使用不同的應用軟件。以磁帶庫為例,最常用的應用是網絡備份/恢復。當今大多數主要應用軟件供應商都在致力于對SAN進行支持。對應用軟件而言沒有業界標準,所以很重要的一點是確保存儲子系統和網絡硬件全部兼容。
SAN和NAS協同工作,優勢互補。本數據存儲網絡建議方案中的NAS設備實際是一個標準的NAS/SAN網關,對于數據通信網絡中所有的計算機設備來說,它是一臺NAS存儲服務器;對于SAN存儲設備來說,它是一臺SERVER,和其他使用SAN存儲設備空間的SERVER無任何區別。NAS/SAN網關從SAN存儲設備中取得硬盤空間,利用它向數據通信網絡計算機中端設備提供NAS存儲服務。有線電視增值業務綜合平臺所有的多媒體數據由SAN存儲網絡統一存儲、備份;各種編目、索引數據,節目編輯處理表單,WEB頁和其他業務數據文件可由NAS統一管理。如此分配可充分發揮SAN和NAS各自優勢,同時對網絡數據流量合理分擔負載,提高網絡應用系統的可靠性和可用性。
數據存儲網絡制播分離。網絡應用系統和DVB播出系統與數據存儲網絡每時每刻都存在高速率的數據流傳送,單一的FC SWITCH和單一的磁盤陣列控制器多會對數據流傳送造成瓶頸,在數據流傳送的尖峰時刻數據流量可能超越交換機備板帶寬和磁盤陣列控制器I/O吞吐的極限值,這將導致網絡應用系統和DVB播出系統無法正常工作。為網絡應用系統和DVB播出系統提供獨立的FC SWITCH和磁盤陣列控制器將保證各個系統擁有充沛的可用帶寬,有效提高各個系統的可用性能和可靠性能。
采用分級存儲(HSM),管理員只需要規定一個規則,然后HSM的相關軟件產品都能幫助用戶進行數據遷移和管理的工作。HSM可確保只有最常用的信息保持在線,提高關鍵數據的可用性;不常用的數據可自動地從在線設備轉移,降低對高成本的磁盤陣列的需求,一旦需要,被轉移的數據就能自動調入到基本在線存儲設備。通過減少磁盤中數據的數量,HSM可改善系統備份性能,釋放磁盤空間供應用程序使用。
從原理上來講,分級存儲是從在線系統上遷移數據的一種方法。文件由HSM系統選擇進行遷移,然后被拷貝到HSM介質上。當文件被正確拷貝后,一個和原文件相同名字的標志文件被創建,但它只占用比原文件小得多的磁盤空間。以后,當用戶訪問這個標志文件時,HSM系統能將原始文件從正確的介質上恢復過來。
根據用戶需求不同,分級存儲也可以有不同的實施方式。一般來講,主要有三個層次和兩個層次這兩類分級存儲的方式。三個層次的存儲架構是比較完整的分級存儲架構,它由承擔在線存儲的磁盤陣列、近線存儲的光盤庫和離線存儲的磁帶庫三部分來組成。在制訂存儲策略時,一般是根據存儲的二八原則,把20%的常用數據存放在磁盤陣列上,然后把80%數據存放在光盤庫中,磁帶庫一方面可以完成數據備份的工作。另一方面,如果用戶需要節省光盤庫成本時,也能把光盤庫上的數據的一部分存放在磁帶設備上,此時,一般采用三七原則。此外,用戶也可以采用二級存儲,這種方式更節省成本,也就是說除了磁盤陣列作為在線存儲之外,只選擇光盤庫或者磁帶庫中的一種作為近線存儲。
從其實現的管理功能來看,HSM不僅僅適用于海量數據的存儲備份,當一般用戶希望能有效地管理數據,并節約存儲硬件設備的投資時,都可以考慮分級存儲的方式,因為不同介質的存儲成本是有很大區別的。