数据存储方式

随着IT技术的飞速发展，电视制播系统中的设备也越来越 IT化了，磁盘存储技术已在电视制播系统中获得大量应用。

从硬盘录像机、字幕机、非线编设备、包装设备到制作网、播出网、媒体资产管理系统，都离不开存储设备。

存储设备作为各种数据的载体，已成为制播系统中的核心设备。

近几年来，存储技术也发展迅速，但各电视台购置设备、搭建各种制播网络系统是，往往没有对其中的存储系统作全盘统一的考虑与设计。

通过对目前相关存储技术的分析，对不同应用系统中选择合适的经济、高效、安全存储方案，是本文研讨的目的。

当今磁盘存储方式主要有以下几种：DAS、NAS、SAN、IP-SAN。

1.DAS数据存储方式
DAS是Direct Attached Storage的缩写，即“直接连接存储”，是指将外置存储设备通过连接电缆，直接连接到一台主机上。

主机与存储设备的连接有多种方式：ATA、SATA、SCSI、 FC(Fibre Channel)，在实际应用中大多采用SCSI方式，传统SCSI所提供的存储服务有诸多限制，最关键的是三点：首先是与服务器连接距离有限，不到十米；其次是可连接的服务器数量有限，一般只有两台，无法服务更大规模和更复杂的应用环境；第三是SCSI盘阵受固化的控制器限制，无法进行在线扩容。

在直连式存储中，数据存储是整个主机结构的一部分，在这种情况下，文件和数据的管理依赖于本机操作系统。

操作系统对磁盘数据的读写与维护管理，要占用主机资源（包括CPU、系统IO等）。

其优点是，中间环节少，磁盘读写带宽的利用率高，购置成本也比较经济。

缺点是其扩展能力非常有限，数据存储占用主机资源，使得主机的性能受到相当大的影响，同时主机系统的软硬件故障会直接影响对存储数据的访问。

在电视台制播系统中，单机非编及包装设备，几托几的小型制作网络及一些硬盘播出系统，都适于采用DAS存储方式。

2.NAS数据存储方式
NAS（Network Attached Storage,网络附加存储）方式是一种在以太网上实现数据存储的技术，NAS实际上是一个嵌有网络通讯及文件管理功能的专用存储服务器，具有以下特点：
它是部件级的存储方法，可直接通过双绞网线连接在IP网络上，作为网络的一个节点而存在。

它是真正即插即用的产品，并且物理位置灵活，可放置在工作组内，也可放在其它地点与网络连接。

NAS具有安装简单、扩展容易、维护方便、成本低等特点。

NAS可无需网络文件服务器，不依赖通用的操作系统，而是采用一个专门用于数据存储的简化操作系统，内置了与网络通讯协议，其内嵌的操作系统及硬件体系结构专门针对文件管理和存储管理进行设计和优化，去掉了通用服务器的大多数计算及多媒体功能，能提供高效率的檔服务。

不仅响应速度快，而且数据传输速率也很高。

NAS按照TCP/IP协议进行通信，以檔的方式进行数据传输，采用业界标准文件共享协议如：NFS、HTTP、CIFS实现共享。

由于NAS自带文件管理系统，使得
安装不同操作系统如APPLE 系统、Windows 系统、Linux、UNIX的客户机使用同一文件管理系统。

真正完全实现异构平台之间的数据级共享。

NAS的缺点
NAS系统常用于处理非结构化的数据（比如说文档和图像）
NAS采用的是较高端应用层面的NFS（网络文件系统）协议和CIFS（通用网络文件共享）协议，无形中延长了系统响应的时间，所以，它的数据传输速度较SAN要慢一些。

3.FC-SAN存储方式
SAN（Storage Area Network，存储域网络）是指通过支持SAN协议的光纤信道交换机，将主机和存储系统联系起来，组成一个LUN Based的 "网络" 。

其核心技术就是Fibre Channel（FC，光纤信道）协议，这是ANSI为网络和信道I ／O接口建立的一个标准集成，支持HIPPI，IPI，SCSI，IP，ATM等多种高级协议。

FC是为了解决传统SCSI的传输距离限制而发展起来的一种技术。

光纤信道协议的最大特性是将网络和设备的通讯协议与传输物理介质隔离开，这样多种协议可在同一个物理连接上传送。

与传统技术相比，SAN技术的最大特点是将存储设备从传统的以太网中隔离出来，成为独立的存储局域网络。

SAN使得存储与服务器分开成为现实。

SAN技术的另一大特点是完全采用光纤连接，从而保证了巨大的数据传输带宽，目前其数据传输速度已达4Gb／S，传输距离可达100公里。

一条单一的FC环路最大可以承载126个设备。

SAN 具有以下优点：专为传输而设计的光纤信道协议，使其的传输速率和传输效率都非常高，特别适合于大数据量高带宽的传输要求。

由于SAN采用了网络结构，使具有无限的扩展能力。

SAN的缺点是成本高，管理难度大，
4．IP-SAN
所谓IP-SAN，实际上就是ISCSI，由于以下两点原因，导致了iSCSI的诞生。

1、光纤信道SAN是昂贵的，管理是复杂的。

2、有极少部分的软件由于种种原因不
支持网络文件系统，即不能够在NAS上无缝使用。

iSCSI(Internet SCSI)是IETF(互联网工程任务小组)制订并于2003年2月正式发布的标准协议，可以理解成SCSI over TCP/IP，即网络上的SCSI。

iSCSI协议定义了在TCP/IP网络发送、接收block（数据块）级的存储数据的规则和方法。

发送端将SCSI命令和数据封装到TCP/IP 包中再通过网络转发，接收端收到TCP/IP包之后，将其还原为SCSI命令和数据并执行，完成之后将返回的SCSI命令和数据再封装到TCP/IP包中再传送回发送端。

而整个过程在用户看来，使用远程的存储设备就象访问本地的SCSI设备一样简单。

iSCSI通过集SCSI、以太网和TCP/IP等技术于一身，存在很多优点：
1.基于TCP/IP协议，基础是传统的以太网和因特网，技术熟悉，维护方便。

2.支持iSCSI技术的服务器和存储设备能够直接连接到现有的IP交换机和路由器上，因
此iSCSI技术具有易于安装、不受地理限制、良好的互操作性、管理方便等优势。

3.速度与以太网络速度正相关，IP网络的带宽发展相当迅速，随着10Gbit以
太网络的普及，其传输速率将会显著提高。

4.iSCSI实现在IP网络上应用SCSI的功能，比起价格高昂的光纤信道，有良
好的性价比。

虽然Iscsi前途光明，但目前其在性能上仍无法同光纤信道相比，速度仍不理想，而且IP网络的传输效率和延迟都不适应实时性要求高的存储数据的传输。

其次，其受限于I/O端口的速度：在Host主机及Target存储设备两处的I/O 端速度一直提振不上来，所以即使10Gb以太网络真的普及，I/O端的速度瓶颈仍然会拖累其传输效能。

在电视制播环境中，有很多地方都离不开存储，在不同的制作环境下，应该采用合适的存储方式，既能满足工作需要，又能花最少的钱，见最大的效益。

通过以上对存储技术的分析，在电视台各制播环节，应采取如下存储方案。

1、对于全台的大媒资、大制作网络，应采用FC-SAN存储网络，可充分利用其
高性能、高可靠性。

2、对于部门级的小型美子系统、小型制作系统，应采用ISCSI-SAN存储网络。

3、对于栏目制作系统以及硬盘播出系统，建议采用DAS存储方式。

4、对于节目包装网络，建议采用NAS存储网络。