论虚拟存储技术及其在视频网络中的应用

ataDirect Networks公司提出的新一代SAN技术，其实质是对称式虚拟存储技术。它将交换、缓存、RAID、I/O、ASIC以及数据和文件的管理集于一身，并可以完成数据和网络的管理，为数据交换提供高带宽、高容错的集中存储访问。 SDD内部有二个完全相同的组件，称之为HSTD（High Speed Traffic Directors）。每个HSTD有四个100MB/s带宽流量的数据交换端口，称之为HOST。一个SDD拥有二个HSTD的800MB/s带宽。HOST端口可直接与服务器、工作站相连，也可与光通道交换机相连。每个HSTD还有一个60芯的数据总线用于和硬盘阵列相连完成数据交换。SDD具有5GB容量的数据缓存能力，为整个系统读写公用， 从而保证大量数据的持续读写性能。如图7是基于SDD的网络结构图：

SDD主要技术优势有以下几点：

·带宽处理能力大幅提高。内建强大的RAID引擎，它的处理能力远大于磁盘通道和服务器通道标称的带宽，使阵列的控制器不会成为瓶颈。单个SDD可提供高达800Mb/s带宽。同时提供广泛的、线性的性能提升；
·扩展性好。在SDD网络中，FC交换机都与SDD控制器相连处于并行工作状态且互不影响。当站点增加时，不用交换机级联，只需将新的FC交换机接入SDD即可，不用改动以前的连接。带宽得到线性增长，能构架大型网络；
·稳定性、安全性好。网络结构简单，连接点少，出错的机率小，易判断出错点。SDD网络结构连接简单，故障点少。在存储硬盘与SDD，FC交换机与SDD之间都采用双链路备份，容错能力强。

（2） 基于FC技术的以STOREAGE为核心的虚拟存储网络系统

    如图8是以STOREAGE为核心的虚拟存储网络系统，其特性是利用多个硬盘塔和专用的控制器，实现网络存储带宽扩展，其实质是非对称式虚拟存储系统。实际上，它和SDD的原理都是加大了RAID控制器的带宽，只不过SDD是采用了集成在内部专门的控制器，而STOREAGE是利用外部的虚拟存储设备控制器（SVM）将已有的RAID控制器带宽聚合起来。SVM处于系统数据通道之外，不直接参与数据的传输，服务器可以直接经过交换机对存储设备进行访问。SVM只对多存储设备进行读/写操作的通道端口配置，然后将配置信息提交所有服务器。各服务器在访问存储系统时，数据流不再经过虚拟存储控制器，而直接使所有存储设备并发工作，达到增大传输带宽。比如可以用四个硬盘塔，实现14*100Mb/s的写入数据，26*100Mb/s的读出数据。

和SDD比起来，它的优势在于：

·SVM只是进行对所有存储设备的配置和将这些配置与管理信息传送给各主机的工作，主要利用软件来完成该项工作，无需大量和高价的硬件部件，价格较低；
·SVM不在实际的数据通道，硬件性能不会成为系统带宽的瓶颈；
·存储系统可以对已有的系统升级，即只需增加硬盘塔和SVM控制器。配置比较灵
活，技术开放性好；
·SVM系统保持标准SAN结构，为系统互连和扩展提供技术保障。
但是，这种存储结构有个致命的缺点，就是在利用软件来完成存储设备的配置并把这些配置与管理信息传给各主机的工作时，在交换机中保存许多信息，工作一段时间，交换机中就存在大量的冗余信息，这样容易造成交换机的端口堵塞，严重时能造成交换机的死机。

（3）新一代并行存储技术S2A系列高性能存储系统

    继推出SDD存储技术后，DDN公司又推出了新一代并行存储技术S2A系列高性能存储系统。产品系列包括S2A3000、S2A6000和S2A8000。目前，中央电视台、广州电视台等许多家电视台的视频网络都采用了这种存储技术。

    S2A全面提升了SAN技术的三个重要性能指标：存储容量、计算能力和传输能力，使它们均衡发展提供均衡的性能输出，全面满足了高性能存储的需要。S2A无论从其针对视频的带宽要求还是安全特性方面，都非常适合目前电视台节目制作系统的集中在线存储，S2A是Datadirect公司提出的SAN Appliance(存域网络设备)概念的产品，把交换设备、RAID设备、连接设备以及管理设备整合为一个统一的整体，为用户提供一个完全透明的、高性能的、高安全性的以及可管理性的存储设备。它提供了一整套系统管理软件，其中一个就是Vlun Manger(虚拟逻辑单元管理器)，Vlun Manger提供存储资源管理，可以任意分配所需要的存储资源为需要访问的主机设备访问，提高了系统资源使用的灵活性。如图9 所示是某家电视台基于S2A6000构建的新闻共享系统的存储系统。

 

五、 结论

    今天，虚拟存储已经不在是一个概念，

《论虚拟存储技术及其在视频网络中的应用(第5页)》