Vmirror磁盤鏡像系統(tǒng)在蘋果非編網(wǎng)中的應(yīng)用

徐元凱，賈長青

（金華廣播電視總臺 技術(shù)中心，浙江 金華 321000）

責(zé)任編輯:任健男

0 引言

近年來，大部分電視臺的后期制作都采用了網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化，然而在后期制作網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的同時，非編網(wǎng)絡(luò)新聞數(shù)據(jù)的共享與集中存儲[1－6]也會帶來安全的隱患，一旦核心的存儲設(shè)備損壞，將會造成重大而不可彌補的損失，筆者在長期的維護與實踐工作中深深體會到節(jié)目制作數(shù)據(jù)的實時鏡像備份的重要性。

1 建設(shè)需求

本臺在多年的節(jié)目生產(chǎn)制作過程中，經(jīng)歷了由線性編輯的對編機、非線性單機、NAS架構(gòu)的非線性編網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)如今，原來的NAS架構(gòu)的非編網(wǎng)已經(jīng)滿足不了高安全性的需求，因此本臺采用了基于SAN存儲網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的蘋果非編網(wǎng)絡(luò)，目標(biāo)是建造一個能夠滿足高穩(wěn)定性、高可用性、高安全性需求的非線性編輯網(wǎng)絡(luò)平臺。為此，本臺于2010年建設(shè)了以FC－SAN為架構(gòu)的蘋果非編網(wǎng)絡(luò)，其中數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、存儲服務(wù)器、光纖交換機和以太網(wǎng)交換機均采取了主備的形式。最重要的一個任務(wù)就是需要對以視音頻為主的數(shù)據(jù)實施實時鏡像備份，以確保數(shù)據(jù)的安全性和高可用性。

2 Vmirror技術(shù)介紹

Vmirror是一種為SAN存儲網(wǎng)絡(luò)專門量身定做的設(shè)備，由 Apple Xserver，Xserver RAID，蘋果存儲系統(tǒng)和Xsan的軟件組成。Vmirror創(chuàng)造了一個高效益、高可用性的存儲解決方案，與中端企業(yè)級存儲系統(tǒng)相比，它的管理更為簡便有效。Vmirror能夠保障視頻服務(wù)器在RAID出現(xiàn)故障和瞬間斷電時，視頻服務(wù)和數(shù)據(jù)應(yīng)用不會間斷。為了使蘋果非線性編輯網(wǎng)絡(luò)高效安全地運行，本臺在建造蘋果非編網(wǎng)時采取了此項先進技術(shù)，從而保證了節(jié)目生產(chǎn)制作的高穩(wěn)定性、高可用性和高安全性。

3 Vmirror技術(shù)方案的設(shè)計

在系統(tǒng)建造中，本臺考慮采用基于SAN存儲架構(gòu)的Vmirror熱備存儲的方式。此子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用4臺Prom?ise Vtrare E 6100t磁盤陣列，4臺Qlogic 5600光纖通道交換機，1臺4 Gbit/s Vmirror（見圖1）和1臺思科3750系列交換機。

4 Gbit/s Vmirror具有數(shù)據(jù)可用性高，數(shù)據(jù)吞吐量大（700 Mbit/s），能夠提供持續(xù)性數(shù)據(jù)保護的特點。它由2個獨立并且完全相同的Vmirror硬件子模塊組成。它的主要性能如表1所示。

表1 4 Gbit/s Vmirror的主要性能

為了保證任何單一點故障出現(xiàn)后能夠繼續(xù)進行節(jié)目的剪輯制作，本臺采用了實時備份存儲的方式，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖如圖2所示。圖中連線為光纖線。

圖中Engine 1與Engine 2這2個模塊具有獨立的電源，彼此不具有任何的關(guān)聯(lián)，同時接入以太網(wǎng)交換機與光纖交換機，在這樣的設(shè)計方案中，無論哪一臺蘋果工作站，都有雙鏈路連接到每個盤陣。數(shù)據(jù)經(jīng)過Vmirror后同時寫入2組磁盤陣列中（P1與P2，以及P3與P4），而且只要有1個數(shù)據(jù)傳輸通道保持完整，就能夠保證所有的蘋果工作站正常工作，此外還可以對Vmirror的狀態(tài)進行實時監(jiān)控。

4 Vmirror磁盤鏡像系統(tǒng)方案的實施

4.1 磁盤陣列的區(qū)域劃分

本臺有4臺Promise磁盤陣列，一共被劃分成4塊邏輯區(qū)域。每塊邏輯盤由2個邏輯分區(qū)鏡像組成，每個邏輯盤有2.5 Tbyte的容量，分為元數(shù)據(jù)盤和數(shù)據(jù)存儲盤。盤陣有2塊磁盤被劃分為元數(shù)據(jù)盤，共418.16 Gbyte。劃分方式如圖3所示。

其中，P1A和P4A實現(xiàn)鏡像備份，P1B和P4B實現(xiàn)鏡像備份，P2A和P3A實現(xiàn)鏡像備份，P2B和P3B實現(xiàn)鏡像備份。

4.2 光交機的區(qū)域劃分

在存儲網(wǎng)絡(luò)中，光交機劃分的方式根據(jù)圖2進行劃分，對2臺Qlogic 5600光纖通道交換機（Switch1/2）劃分了3個區(qū)域（Zone），顏色相同表示在同一個區(qū)域里。其中同種顏色的區(qū)域相互對應(yīng)。具體劃分方式如圖4所示。

圖中標(biāo)有APPLE字樣的代表與蘋果工作站連接的端口，首字母p1，p2，p3，p4代表4個盤陣，p1－A和p1－B則代表p1盤陣的2個光纖接口，其他類同。L和R是Vmirror的子模塊連接口，L－B1和L－B2，L－A1和L－A2是L模塊的2進2出的4個交換口。同樣R－B1和R－B2，R－A1和R－A2也是如此。

將Vmirror的2個獨立子模塊通過以太網(wǎng)線連接到以太網(wǎng)交換機中，并且用另一臺計算機連接到該以太網(wǎng)交換機中，通過Storage Appliance Admin軟件進行控制，從而建立起鏡像系統(tǒng)。

4.3 Vmirror的軟件管理

通過Vicom Engine管理軟件對Vmirror進行配制管理、實時監(jiān)控的功能。Vmirror管理軟件中磁盤區(qū)域的劃分如圖5所示。與光纖交換機的區(qū)域劃分相互對應(yīng)。

建好的磁盤鏡像系統(tǒng)如圖6所示，可以清楚地看到每個鏡像磁盤的容量大小。

主備Vmirror模塊的IP地址如圖7所示。當(dāng)Vmirror的主模塊出現(xiàn)故障時，管理軟件會把主Vmirror模塊自動切到備模塊之上，也就是把IP地址為192.168.11.1的主模塊切換到IP地址為192.168.11.2的備模塊上。當(dāng)2個磁盤鏡像系統(tǒng)中有視音頻等文件或者數(shù)據(jù)沒有完全鏡像時，Vmirror會自動在后臺進行同步。同步速率也可以根椐使用狀況進行手動調(diào)整，這樣可以不影響節(jié)目的正常制作。

系統(tǒng)日志如圖8所示。從日志里可以看到系統(tǒng)的工作情況以及故障情況，以便值班人員能夠直觀地查看，及時處理故障。

5 測試

在建成之初通過實際的模擬測試。當(dāng)模擬任意一邊磁盤陣列損壞、Vmirror任意一個子模塊損壞、任意一個光纖通道故障以及任意一側(cè)光交機損壞分別對工作站的實際工作情況的影響后發(fā)現(xiàn)，在節(jié)目正在制作中，如果產(chǎn)生上面所述的任何一種情況，工作站會出現(xiàn)短暫的暫停而不能工作的現(xiàn)象，等待一段時間（大約1～2 min）后又可以繼續(xù)制作，能夠保證素材的完整性與安全性。帶寬仍然能夠保證達到600 Mbit/s的狀態(tài)，可以滿足節(jié)目的制作。

6 小結(jié)

各廠家都有自已的數(shù)據(jù)備份解決方案，從成本、效率以及健全性的角度來看，Vmirror鏡像系統(tǒng)是一個良好的系統(tǒng)解決方案。經(jīng)過一年多的實際使用，Vmirror的使用效果相當(dāng)理想，保證了節(jié)目的正常制作。即使在有故障的情況下依舊可以保證網(wǎng)絡(luò)的正常使用，同時為解決故障爭取了時間，很好地滿足了高穩(wěn)定性、高可用性以及高安全性的建設(shè)需求。

[1]王峻鵬，周華東，王衛(wèi)城，等.全分布式存儲非編網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電視技術(shù)，2007，31（8）:82－83.

[2]張曉輝.存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究[D].西安:西北工業(yè)大學(xué)，2002.

[3]許英.存儲區(qū)域網(wǎng)技術(shù)及其在電視臺的應(yīng)用[J].有線電視技術(shù)，2004（21）:45－48.

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[5]張峻峰.廣西電視臺高清非編網(wǎng)的實施[J].電視技術(shù)，2010，34（11）:64－67.

[6]張冬.大話存儲——網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)原理精解與最佳實踐[M].北京:清華大學(xué)出版社，2008.