SAN在非線性制作網(wǎng)中的應(yīng)用

李道寰

(哈爾濱電視臺(tái)，黑龍江 哈爾濱 150036)

SAN在非線性制作網(wǎng)中的應(yīng)用

李道寰

(哈爾濱電視臺(tái)，黑龍江 哈爾濱 150036)

SAN是一種類似于普通局域網(wǎng)的高速存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用在電視臺(tái)的非線性編輯制作網(wǎng)中，不僅為其提供了安全穩(wěn)定的高帶寬，而且滿足了廣電領(lǐng)域特有的對(duì)數(shù)據(jù)流量和數(shù)據(jù)質(zhì)量的高要求。試以哈爾濱電視臺(tái)為例，介紹SAN的代表產(chǎn)品S2A6200存儲(chǔ)體系的特點(diǎn)及常見(jiàn)問(wèn)題的處理方法。

SAN；FC；存儲(chǔ)；S2A6200

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，當(dāng)前的非線性編輯系統(tǒng)已經(jīng)不單單局限于單個(gè)的編輯機(jī)，也正在向著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，哈爾濱電視臺(tái)于2002年末建成了非線性編輯制作網(wǎng)。該網(wǎng)絡(luò)采用FC網(wǎng)和以太網(wǎng)相結(jié)合的雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)和雙壓縮率的技術(shù)，大大提高了電視節(jié)目的圖像質(zhì)量和制作能力。由于制作對(duì)畫質(zhì)的要求較高，這又帶來(lái)了視頻碼流的提升，高質(zhì)量的視頻碼流需要穩(wěn)定的高帶寬，而且隨著網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的進(jìn)一步增多，也需要穩(wěn)定的高帶寬。如何增加網(wǎng)絡(luò)帶寬？我們提出采用SAN中心存儲(chǔ)來(lái)解決高帶寬的方案。本文就以哈爾濱電視臺(tái)為例，談?wù)凷AN存儲(chǔ)體系在非線性制作網(wǎng)中的應(yīng)用。

一 什么是SAN存儲(chǔ)體系

SAN(Storage Area Network)是一個(gè)高速網(wǎng)絡(luò)，有些類似局域網(wǎng)，將服務(wù)器和客戶機(jī)工作站使用光纖通道(FCP)作為傳輸機(jī)制連接到磁盤陣列或磁帶上。SAN通過(guò)消除服務(wù)器和存儲(chǔ)之間專業(yè)的連接來(lái)使存儲(chǔ)被許多主機(jī)共享。SAN最重要的因素是使網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺(tái)機(jī)器在需要它的時(shí)候能夠共享存儲(chǔ)。SAN可以提供非常高的傳輸速率，具有支持多種協(xié)議和多種平臺(tái)的能力，可以強(qiáng)化和合并數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)資源、存儲(chǔ)池和存儲(chǔ)管理，同時(shí)消除服務(wù)器的瓶頸。

二 哈爾濱電視臺(tái)的SAN——S2A6200存儲(chǔ)體系

哈爾濱電視臺(tái)采用的SAN是DDN公司的S2A6200系列。它具有如下特點(diǎn)：

1.系統(tǒng)的高帶寬。

在S2A6200存儲(chǔ)體系中，由于存儲(chǔ)體并發(fā)工作等結(jié)構(gòu)的合理性和大容量Cache的增加，使得網(wǎng)絡(luò)的帶寬得到了大幅度的提高。同時(shí)，S2A6200方案中，Switch的連接方式由串聯(lián)改為并聯(lián)，使網(wǎng)絡(luò)傳輸中的瓶頸消失了。大容量硬盤、大容量Cache、并聯(lián)Switch、雙通道HSTD模塊輸出讓網(wǎng)絡(luò)帶寬在擴(kuò)充的時(shí)候不會(huì)受到限制。

S2A6200控制器采用雙控制器共4口配置(每個(gè)控制器開2個(gè)數(shù)據(jù)接口)并行工作。兩臺(tái)FC交換機(jī)共有4個(gè)接口與S2A6200的控制器連接。FC通道為100MBPS，并發(fā)4個(gè)FC通道理論總帶寬為400MBPS。

2.系統(tǒng)的安全性。

在網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)數(shù)量增多的時(shí)候，由于帶寬在某些地方出現(xiàn)瓶頸，就使得網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性受到極大的影響。傳統(tǒng)方案，對(duì)于硬盤塔只應(yīng)用了RAID3進(jìn)行備份，而不存在硬盤的熱備份，所以硬盤的安全性存在著很大的問(wèn)題。而S2A6200系統(tǒng)則具備硬盤熱備功能，系統(tǒng)正常工作時(shí)，如果其中某塊硬盤出現(xiàn)故障，可在不關(guān)閉S2A6200系統(tǒng)的情況下進(jìn)行替換，保證正常的編輯播出不受影響，最大限度的保障了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

3.系統(tǒng)邏輯單元。

S2A6200提供的是真正的共享的高讀寫帶寬，所有的I/O均是針對(duì)同一個(gè)LUN(邏輯盤)所進(jìn)行的，而且硬盤不需分組，實(shí)現(xiàn)了真正的全局共享。

那么S2A6200是怎樣協(xié)同多塊硬盤工作的呢？

S2A6200中最多32個(gè)TIER可以是一個(gè)LUN，在系統(tǒng)中提供一個(gè)邏輯硬盤，我們?cè)诠ぷ髡局性L問(wèn)的就是此邏輯盤。我們?cè)诖司W(wǎng)絡(luò)中使用60塊的硬盤，其中50塊146G的硬盤，10塊73G的硬盤。我們所定義的是每10塊硬盤一組，共六組。每組對(duì)應(yīng)位置上的硬盤和為一個(gè)TIER，我們所定義的是第一個(gè)TIER為第一個(gè)LUN，大小為(583GB)；第二和第三個(gè)TIER是第二個(gè)LUN，大小是(2TB)；第四和第五個(gè)TIER是第三個(gè)LUN(2TB)，第六個(gè)TIER是第四個(gè)LUN大小是(1TB)。我們的S2A6200就定義了這四個(gè)LUN。

我們?cè)诠ぷ髡旧峡吹降木褪沁@四個(gè)邏輯盤的盤符，我們?cè)L問(wèn)的是組成LUN0和LUN1，LUN2，LUN3的邏輯盤。

三 S2A6200常見(jiàn)問(wèn)題的處理方法

1.磁盤錯(cuò)誤的處理。

磁盤的錯(cuò)誤分幾個(gè)等級(jí)，不同的等級(jí)對(duì)應(yīng)不同級(jí)別的錯(cuò)誤，有的錯(cuò)誤系統(tǒng)可以自動(dòng)修復(fù)，有的需要手動(dòng)修復(fù)，有的則不能修復(fù)只能通過(guò)更換解決。

(1)KEY1錯(cuò)誤。KEY1錯(cuò)誤出現(xiàn)的最頻繁。多出現(xiàn)在磁盤不穩(wěn)定的狀態(tài)下，這種錯(cuò)誤系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)后能自動(dòng)的修復(fù)，但是當(dāng)有大量的KEY1錯(cuò)誤出現(xiàn)時(shí)，說(shuō)明這塊硬盤已經(jīng)不能使用，需要更換。

(2)KEY2和KEY6的錯(cuò)誤。這兩個(gè)問(wèn)題是磁盤沒(méi)有準(zhǔn)備好的錯(cuò)誤。這是硬盤轉(zhuǎn)速下降，系統(tǒng)自動(dòng)重啟初始化這塊硬盤的過(guò)程中所報(bào)的錯(cuò)誤。這種錯(cuò)誤如果頻繁出現(xiàn)，則可能是硬盤箱和線的問(wèn)題。

(3)KEY3的錯(cuò)誤。這個(gè)錯(cuò)誤是中等的錯(cuò)誤。系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)后需要手動(dòng)修復(fù)。

(4)KEY4的錯(cuò)誤。這個(gè)錯(cuò)誤是致命的，系統(tǒng)報(bào)這個(gè)錯(cuò)誤說(shuō)明硬盤已經(jīng)有硬件的問(wèn)題，就只能更換了。

(5)KEY B的錯(cuò)誤。當(dāng)有大量的磁盤出現(xiàn)這個(gè)報(bào)錯(cuò)，則是硬盤通道的故障，或者是線或者是IO模塊的故障。

2.磁盤通道故障。

(1)通道無(wú)法訪問(wèn)故障，此類故障由不穩(wěn)定的磁盤端口或磁盤通道線引起。信息顯示S2A磁盤通道D無(wú)法完成初始化過(guò)程，導(dǎo)致控制器無(wú)法正確識(shí)別D通道內(nèi)的所有硬盤；如果S2A系統(tǒng)出現(xiàn)以上信息，建議現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該磁盤鏈路進(jìn)行可靠性檢查和交換測(cè)試，包括控制器磁盤端口和磁盤通道線，重點(diǎn)是磁盤通道線。

(2)通道硬盤讀寫錯(cuò)誤故障，此類故障由不穩(wěn)定的IO模塊引起，常見(jiàn)現(xiàn)象如下，

Key: B ASC 47 ASCQ 0 FRU 3 Info 0211C400

Disk_Int 11-3 10:23:50 Recovered Aborted Command Disk 5B ID 6

Key: B ASC 47 ASCQ 0 FRU 3 Info 01C8E1C0

Disk_Int 11-3 10:44:10 Recovered Aborted Command Disk 2B ID af

Key: B ASC 47 ASCQ 0 FRU 3 Info 01CAD440

Disk_Int 11-3 10:44:23 Recovered Aborted Command Disk 4B ID cd

Key: B ASC 47 ASCQ 0 FRU 3 Info 02066800

Disk_Int 11-3 10:58:06 Recovered Aborted Command Disk 1B ID 4c

Key: B ASC 47 ASCQ 0 FRU 3 Info 01C9B400

Disk_Int 11-3 11:06:32 Recovered Aborted Command Disk 3B ID e0

以上信息顯示S2A控制器在讀寫B(tài)通道中所有硬盤時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，并且控制器在試圖修復(fù)此錯(cuò)誤時(shí)失?。蝗绻鸖2A系統(tǒng)顯示以上信息，建議現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該磁盤鏈路進(jìn)行可靠性檢查和交換測(cè)試，包括磁盤通道線和磁盤陣列IO模塊，重點(diǎn)是IO模塊。

3.主機(jī)通道連接鏈路故障。

(1)S2A主機(jī)端口到光纖通道交換機(jī)之間的連接鏈路故障，此類故障是由于連接部件不穩(wěn)定引起，常見(jiàn)問(wèn)題如以下S2A系統(tǒng)日志文檔片段：

DMT_12 9-25 17:24:46 Command Aborted: SCSI cmd:2A LUN 1 DMT_12 Lane:6 T:300

a:51984647 l: 9a8 00/21 02,02 W:RDY AB

xxxx-01 WWN:10000000C92Cxxxx port:1 lane:6 OX_ID:0247

此報(bào)錯(cuò)信息提示主機(jī)“xxxx-01”在S2A某一端口上的R/W操作請(qǐng)求由于等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)被S2A系統(tǒng)中止；“SCSI cmd”代表主機(jī)對(duì)S2A讀/寫操作，“T:300”代表S2A對(duì)該請(qǐng)求的等待時(shí)間，“port1”代表響應(yīng)并中止這一操作的S2A主機(jī)端口。

如果S2A系統(tǒng)的某一個(gè)主機(jī)端口在短時(shí)間內(nèi)頻繁發(fā)生以上報(bào)錯(cuò)，建議現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該端口與交換機(jī)端口之間的連接鏈路進(jìn)行可靠性檢查和交換測(cè)試，包括MIA/線纜/GBIC/交換機(jī)端口，重點(diǎn)是銅纜或光纖線纜。

Host_Int 12-28 22:52:47 HOST48: CRC error frame received

Time_Int 12-28 22:53:17 Timeout: SCSI cmd:2A LUN 0 DMT_42 Lane:0 T:300

a:8328C399 l: 198 21/21 03,01 W:RSP

Anonymous WWN:10000000C92A7xxxx port:4 lane:0 OX_ID:00EA

此報(bào)錯(cuò)信息提示S2A主機(jī)端口4接收到CRC校驗(yàn)出錯(cuò)的數(shù)據(jù)幀，同時(shí)主機(jī)對(duì)S2A的操作請(qǐng)求因等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)被S2A系統(tǒng)中止；“HOST48”代表S2A主機(jī)端口4收到壞幀，其他標(biāo)識(shí)含義與上例相同。

如果S2A系統(tǒng)的某一個(gè)主機(jī)端口在短時(shí)間內(nèi)頻繁發(fā)生以上報(bào)錯(cuò)，建議現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該端口與交換機(jī)端口之間的連接鏈路進(jìn)行可靠性檢查和交換測(cè)試，包括MIA/線纜/GBIC/交換機(jī)端口，重點(diǎn)是該端口連線在交換機(jī)上所連接的GBIC。

(2)光纖交換機(jī)端口到主機(jī)之間的鏈路故障。此類故障是由于主機(jī)的HBA或主機(jī)到交換機(jī)的光纖不穩(wěn)定引起。

常見(jiàn)問(wèn)題如以下日志片段：

DMT_16 9-25 17:24:56 Command Aborted: SCSI cmd:28 LUN 1 DMT_16 Lane:1 T:7

a:B8091511 l: 9a8 00/00 02,02 W:RDY AB

xxxx-01 WWN:10000000C92Cxxxx port:1 lane:1 OX_ID:02D5

此報(bào)錯(cuò)信息提示主機(jī)“xxxx-01”對(duì)S2A主機(jī)端口1的數(shù)據(jù)操作請(qǐng)求被來(lái)自主機(jī)方面的命令中止。

如果S2A系統(tǒng)的某一個(gè)主機(jī)端口在短時(shí)間內(nèi)頻繁發(fā)生以上報(bào)錯(cuò)，建議現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該主機(jī)與交換機(jī)端口之間的連接鏈路進(jìn)行可靠性檢查和交換測(cè)試，包括HBA/線纜/GBIC/交換機(jī)端口，重點(diǎn)是該主機(jī)的HBA和主機(jī)至交換機(jī)的光纖連線。

在以上幾例中，判斷“Command Aborted”命令來(lái)源可以借助系統(tǒng)顯示的時(shí)間參數(shù)T，當(dāng)此參數(shù)在100以上時(shí)，可以判斷數(shù)據(jù)請(qǐng)求被S2A中止；當(dāng)此參數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于100時(shí)，可以判斷數(shù)據(jù)請(qǐng)求被主機(jī)中止。

四 結(jié)語(yǔ)

SAN以光纖通道(Fibre Channel)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了大容量存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)據(jù)的共享，突破了現(xiàn)有的距離限制和容量限制，具有高速的存儲(chǔ)設(shè)備通道，靈活的存儲(chǔ)設(shè)備配置要求，快速的數(shù)據(jù)備份，兼容以前的存儲(chǔ)設(shè)備，數(shù)據(jù)的高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，為非線性制作網(wǎng)提供了安全穩(wěn)定的高帶寬，滿足了廣電領(lǐng)域特有的對(duì)數(shù)據(jù)流量和數(shù)據(jù)質(zhì)量的高要求。目前，SAN存儲(chǔ)體系正在迅速發(fā)展，新產(chǎn)品將在帶寬、系統(tǒng)的穩(wěn)定性、IO的吞吐、磁盤的容量上有更大的提升。SAN存儲(chǔ)在非線性制作網(wǎng)絡(luò)中的使用必將有更廣闊的空間。

[1]喻春軒.新世紀(jì)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)電視[J].廣播與電視技術(shù)，2001(2).

[2]汪支方.曲靖市中小學(xué)教育教學(xué)數(shù)據(jù)資源共享平臺(tái)集成研究[D].昆明理工大學(xué),2007.

[3]陳偉娜.基于光纖通道技術(shù)的易迅空間系統(tǒng)[D].暨南大學(xué)，2007.

ClassNo.:TN948.4DocumentMark：A

(責(zé)任編輯：宋瑞斌)

ApplicationofSANintheNonlinearEditingSystem

Li Daohuan

SAN is a high-speed storage network, just like a local area network. The application of SAN in nonlinear editing system, not only the stable high-speed bandwidth can be supplied, but also the requirements for the higher quality of the data flow can be met. The paper introduces the characteristics of the product S2A6200 which is a representative of SAN series and the method to solve the problems happened during the operation of SAN network.

SAN；PC；storage；S2A6200

李道寰，工程師，哈爾濱電視臺(tái)制作中心。

1672-6758(2012)07-0080-2

TN948.4

A