一. 存儲(chǔ)虛擬化在廣播數(shù)字化中的必要性
近些年來隨著數(shù)字化、信息化在廣播電視行業(yè)的廣泛應(yīng)用，用戶數(shù)據(jù)的積累越來越多，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全穩(wěn)定成為廣電企業(yè)技術(shù)部門最大的目標(biāo)。
隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)量大幅增長(zhǎng)，存儲(chǔ)設(shè)備的投入在生產(chǎn)投入中的比重逐漸加大，而50%到60%左右的存儲(chǔ)利用率對(duì)存儲(chǔ)資源又造成了巨大的浪費(fèi)。相反地，存儲(chǔ)投入所帶來的收益卻并不高，因此，如何提高存儲(chǔ)資源利用率的問題，成為現(xiàn)實(shí)需求，也是存儲(chǔ)虛擬化發(fā)展的一個(gè)重要原因。
相同廠商不同類型的產(chǎn)品如何訪問，不同廠商之間的產(chǎn)品如何能夠很好的進(jìn)行兼容，這些都是擺在我們技術(shù)部門面前需要解決的問題。這種問題解決了也就能夠節(jié)省投資，方便管理。存儲(chǔ)虛擬化把用戶的分立的、不同品牌的存儲(chǔ)產(chǎn)品、不同連接方式下的產(chǎn)品統(tǒng)一到一個(gè)大的存儲(chǔ)系統(tǒng)下，用戶看見的不再是孤立的、分散的系統(tǒng)，而是一個(gè)統(tǒng)一的整體。用戶管理的也是一個(gè)整體存儲(chǔ)，而不是一個(gè)一個(gè)的具體的系統(tǒng)。
光纖通道的引入為分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用掃清了道路，使得異構(gòu)主機(jī)能夠在分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)共享?！按鎯?chǔ)公用設(shè)施模型”要求存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理處于集中控制之下，同時(shí)允許分布于不同地理位置的主機(jī)能夠訪問集中管理的數(shù)據(jù)，用戶不必考慮存儲(chǔ)設(shè)備的布局方式、采用何種存儲(chǔ)系統(tǒng)以及資源如何配置。
要使"存儲(chǔ)公用設(shè)施"從理論走向?qū)嵱?，存?chǔ)系統(tǒng)必須滿足下列要求：
·支持從異構(gòu)主機(jī)到異構(gòu)存儲(chǔ)系統(tǒng)的透明訪問。即服務(wù)器可以運(yùn)行異構(gòu)操作系統(tǒng),例如Sun Solaris、HP-UX、Windows或Linux等等。存儲(chǔ)設(shè)備可以來自不同的供應(yīng)商，無論是EMC、康柏、Sun還是戴爾公司的存儲(chǔ)設(shè)備，都可以順利地接入系統(tǒng)；
·支持24×7小時(shí)的數(shù)據(jù)可用性；
·高性能的數(shù)據(jù)訪問；支持?jǐn)?shù)據(jù)保護(hù)和恢復(fù)；
·數(shù)據(jù)安全性—只允許有訪問權(quán)的用戶進(jìn)行訪問相應(yīng)的數(shù)據(jù)；
·平滑的存儲(chǔ)容量擴(kuò)展—存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上添加存儲(chǔ)設(shè)備的過程對(duì)用戶透明，而且任何服務(wù)器都不需停機(jī)；
·透明的數(shù)據(jù)遷移—由于系統(tǒng)故障或者存儲(chǔ)系統(tǒng)重新配置所進(jìn)行的數(shù)據(jù)遷移不改變用戶訪問數(shù)據(jù)的方式；
·存儲(chǔ)系統(tǒng)在線重新配置—當(dāng)用戶請(qǐng)求新的存儲(chǔ)需求或要求訪問權(quán)限調(diào)整時(shí)，不會(huì)中斷其他用戶的數(shù)據(jù)訪問。
存儲(chǔ)虛擬化是支持存儲(chǔ)公用設(shè)施模型的關(guān)鍵技術(shù)，是安全可靠的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)池，可以適應(yīng)和包容豐富多樣、迅速發(fā)展的存儲(chǔ)設(shè)備，具備為異構(gòu)服務(wù)器和客戶機(jī)提供服務(wù)的能力。
二. 存儲(chǔ)虛擬化解決架構(gòu)
目前業(yè)界主要采用的以下三種架構(gòu)解決存儲(chǔ)虛擬化問題，
第一類，我們稱之為集中式文件系統(tǒng)，以lustre和panasas為代表，即所有數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)都集中在一臺(tái)服務(wù)器上，左側(cè)的客戶端需要訪問素材時(shí)，需要得到元數(shù)據(jù)服務(wù)器的授權(quán)，如果這臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)問題，整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)都將崩潰。我們以假想中的電話機(jī)交換系統(tǒng)為例，如果全國(guó)的電話通訊都需要經(jīng)過北京的核心交換機(jī)來連接，那么某一天北京的交換機(jī)出現(xiàn)問題時(shí)，整個(gè)國(guó)家的電話系統(tǒng)癱瘓。所以我們看到這種架構(gòu)單點(diǎn)和擴(kuò)展性的局限性。
第二類，我們稱之為鎖式文件系統(tǒng)，以HP的polyserve為代表，即客服端服務(wù)器需要訪問某個(gè)素材時(shí)，和此客戶端連接的IO服務(wù)器需要通知其它N-1臺(tái)服務(wù)器將此素材的權(quán)限釋放出來，這樣每增加一臺(tái)，IO服務(wù)器內(nèi)部的報(bào)文增加N倍，所以隨著數(shù)目的增多，整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的內(nèi)部報(bào)文將占用大量網(wǎng)絡(luò)流量。如果我們假設(shè)全國(guó)的電話機(jī)交換系統(tǒng)，從西安打電話給大慶某個(gè)單位，需要告訴其他所有城市不要占用此號(hào)碼，如果這樣的話，我們電話機(jī)交換系統(tǒng)沒法擴(kuò)展到現(xiàn)有規(guī)模。所以此類的文件系統(tǒng)的擴(kuò)展性存在一定的問題。
第三類，業(yè)界使用并行文件系統(tǒng)，以ibrix為代表，即將元數(shù)據(jù)平均分布到所有的IO服務(wù)器中，這樣類似我們現(xiàn)行的電話機(jī)交換系統(tǒng)，比如從西安打電話給大慶的0459-410-2587，將信號(hào)切換到西安交換機(jī)時(shí)，西安交換機(jī)只處理0459這個(gè)區(qū)號(hào)，查詢到是屬于大慶市的，然后在大慶的交換機(jī)中只處理410，發(fā)現(xiàn)屬于紅崗區(qū)，最后在紅崗區(qū)的交換機(jī)上連接到2587這個(gè)號(hào)碼。同樣的道理，IBRIX是將每個(gè)文件11位的inode編號(hào)按照電話號(hào)碼的系統(tǒng)分配。
元數(shù)據(jù)平均分配在所有的segment服務(wù)器上，并且在后面的存儲(chǔ)端各個(gè)空間均有一份。從而避免某臺(tái)segment服務(wù)器出現(xiàn)問題，影響整個(gè)系統(tǒng)。每一個(gè)文件通過一臺(tái)segment服務(wù)器寫到自己的存儲(chǔ)空間中。比如下圖的橙色服務(wù)器只能寫入橙色空間，將寫權(quán)限分給各臺(tái)segment服務(wù)器中。
在沒有IBRIX存儲(chǔ)虛擬化之前，存儲(chǔ)空間每做出一個(gè)LUN都會(huì)在windows下形成一個(gè)盤符，這樣不是很有利于查找和共享文件，存儲(chǔ)虛擬化之后，客戶端獲得一個(gè)大容量的盤符，數(shù)據(jù)充分共享。而且文件從各個(gè)segment服務(wù)器進(jìn)入存儲(chǔ)空間，并行寫入，segment服務(wù)器越多，同時(shí)能夠處理的文件數(shù)目越多，整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)吞吐量越大。
三. 存儲(chǔ)虛擬化在廣播應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)
目前運(yùn)行在音頻網(wǎng)中的服務(wù)器端都是在windows操作系統(tǒng)平臺(tái)下運(yùn)行的，這些服務(wù)器都擔(dān)任的單一的或者對(duì)應(yīng)的工作應(yīng)用，由于這些服務(wù)器站點(diǎn)相對(duì)分散，所以給維護(hù)造成一定的麻煩。對(duì)于硬件的資源利用率沒有一個(gè)整體的規(guī)劃劃分，由于系統(tǒng)的原因在單盤容量上還有一定的限制，這就造成了使用中硬件資源的相對(duì)限制。在管理維護(hù)過程中不能進(jìn)行關(guān)機(jī)檢修，并且在問題到來是往往機(jī)器不能自動(dòng)切換群集管理造成了問題隱患。在數(shù)據(jù)的同步和備份統(tǒng)一中始終不能進(jìn)行時(shí)時(shí)的一致總會(huì)出現(xiàn)遲緩。
使用存儲(chǔ)虛擬化文件系統(tǒng)之后，下面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)特別明顯：
·盤符不受2TB的限制
·文件和SQL數(shù)據(jù)庫(kù)分離，播出和制作分開
·鏡像功能
·無需每年交納服務(wù)費(fèi)
·管理界面簡(jiǎn)單
·在線擴(kuò)容、在線維護(hù) [Page]
·異地備份
·無單點(diǎn)故障全冗余
·Linux操作系統(tǒng)更穩(wěn)定，集群更安全
·Linux服務(wù)器避免病毒侵襲
四. 存儲(chǔ)虛擬化的應(yīng)用
目前運(yùn)行在音頻網(wǎng)中的服務(wù)器端都是在windows操作系統(tǒng)平臺(tái)下運(yùn)行的，這些服務(wù)器都擔(dān)任的單一的或者對(duì)應(yīng)的工作應(yīng)用，由于這些服務(wù)器站點(diǎn)相對(duì)分散，所以給維護(hù)造成一定的麻煩。對(duì)于硬件的資源利用率沒有一個(gè)整體的規(guī)劃劃分，由于系統(tǒng)的原因在單盤容量上還有一定的限制，這就造成了使用中硬件資源的相對(duì)限制。在管理維護(hù)過程中不能進(jìn)行關(guān)機(jī)檢修，并且在問題到來是往往機(jī)器不能自動(dòng)切換群集管理造成了問題隱患。在數(shù)據(jù)的同步和備份統(tǒng)一中始終不能進(jìn)行時(shí)時(shí)的一致總會(huì)出現(xiàn)遲緩。
構(gòu)建在IBRIX文件系統(tǒng)下的系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)中采用雙線連接，綁定單一IP在系統(tǒng)中出現(xiàn)。我們采在網(wǎng)絡(luò)下的本地播出對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的盤符映射到播出站的硬盤中，現(xiàn)有的主服務(wù)器作為SQL的服務(wù)器只對(duì)制作產(chǎn)生影響，制作上單直接制作到主播出站，同時(shí)備播和服務(wù)器做相應(yīng)sql拷貝保證SQL的備份。
在整個(gè)系統(tǒng)中采取雙網(wǎng)絡(luò)連接，機(jī)器和機(jī)器、機(jī)器和交換機(jī)中間都采用雙光纖連接，播出站雙網(wǎng)卡連接綁定同一IP，這樣在網(wǎng)絡(luò)中采用了雙保險(xiǎn)連接，備份播出站做拷貝完成正常的本地播出。
從播出方面，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化的本地播出,上單中數(shù)據(jù)庫(kù)直接寫到本地播出站再對(duì)備機(jī)和服務(wù)器進(jìn)行相對(duì)的拷貝作為備份使用。沒有了固定的播出服務(wù)器，這樣分散了故障點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)單一服務(wù)器故障造成所有網(wǎng)絡(luò)播出站都無法播出。存儲(chǔ)端可以進(jìn)行在線的擴(kuò)容和維護(hù)，可以對(duì)某一單個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行維護(hù)，這樣對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)沒有任何影響。同時(shí)解決了存儲(chǔ)之間的文件按同步問題，時(shí)時(shí)的寫入2份或者多份系統(tǒng)這樣對(duì)于備份工作有個(gè)更好的解決
從存儲(chǔ)方面在陣列群出現(xiàn)單一網(wǎng)絡(luò)的問題時(shí)不會(huì)造成用戶的使用問題，ibrix可以自動(dòng)解決單一網(wǎng)絡(luò)故障帶來的問題。