構(gòu)建8K存儲(chǔ)該考慮的幾件事

前言：5G+8K的技術(shù)應(yīng)用可謂無處不在。從體育賽事、會(huì)議視聽到演播室等，都有著5G、8K超高清的精彩表現(xiàn)。為了迎合向超高清演進(jìn)的趨勢(shì)，我們需要構(gòu)建可以面向未來的新一代存儲(chǔ)系統(tǒng)。

搭上5G+8K新賽道

存儲(chǔ)需要這樣做

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超高清視頻迎來了廣闊的應(yīng)用天地。

國內(nèi)超高清視頻應(yīng)用正面臨爆發(fā)性的增長(zhǎng)，“5G+8K”產(chǎn)業(yè)鏈也將迎來新的風(fēng)口，上下游企業(yè)正在加快構(gòu)建“5G+8K”生態(tài)并積極拓展8K應(yīng)用場(chǎng)景。

8K超高清技術(shù)不僅僅是單純意義上讓你看得更清楚，而是在更廣泛的應(yīng)用里為生活帶來便捷：在醫(yī)療領(lǐng)域，5G+8K的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程會(huì)診，緩解醫(yī)療資源緊張；在文博領(lǐng)域，8K與VR、AR結(jié)合，幾乎可以改變未來博物館的參觀模式；在工業(yè)領(lǐng)域，在缺陷檢測(cè)、精密測(cè)量、3C檢測(cè)、讀碼應(yīng)用等方面代替人工，起到提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量作用。

構(gòu)建8K存儲(chǔ)該考慮的幾件事

從高清到4K再到8K，視頻碼流已經(jīng)從高清的100Mbps前進(jìn)到400~2000Mbps，視頻素材的數(shù)據(jù)量有了爆炸式的增長(zhǎng)，分辨率的大幅提升，給8K制作帶來了較大的挑戰(zhàn)。

于是，對(duì)當(dāng)前存儲(chǔ)系統(tǒng)的沖擊非常大，為了迎合向超高清演進(jìn)的趨勢(shì)，我們需要構(gòu)建可以面向未來的新一代存儲(chǔ)系統(tǒng)。

挑戰(zhàn)一：極端IO數(shù)據(jù)訪問需求

在制作系統(tǒng)中，包含大量非線性編輯工作站，用于處理采用全新4K/8K技術(shù)拍攝的素材以及各種傳統(tǒng)素材。每添加一層4K/8K素材，意味著對(duì)存儲(chǔ)性能的需求也相應(yīng)提高。

為了滿足編輯的要求，每臺(tái)工作站都需要具備處理多層4K/8K視頻的能力。層數(shù)越多，碼率越高，每臺(tái)工作站訪問存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)帶寬也會(huì)更高。比如：4層1Gbps碼率的4K編輯，單工作站至少需要500MB/s的穩(wěn)定帶寬。

這就要求存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)單臺(tái)工作站的訪問鏈路進(jìn)行更深層次的優(yōu)化，從而達(dá)到理想的帶寬。并且存儲(chǔ)系統(tǒng)的帶寬性能也要滿足高峰時(shí)刻所有工作站滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)。

存儲(chǔ)系統(tǒng)圍繞視頻文件和元數(shù)據(jù)進(jìn)行的采、編、播、管等動(dòng)作。

各存儲(chǔ)業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)的帶寬及時(shí)延要求如下：

時(shí)延要求越高，即存儲(chǔ)時(shí)延數(shù)值指標(biāo)越小

挑戰(zhàn)二：高效的全媒體管理資源池

隨著8K節(jié)目制作任務(wù)的日益增多，傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能和容量擴(kuò)展已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法跟上業(yè)務(wù)發(fā)展的速度。需要支持文字、圖片、音頻、視頻等多種媒體資源的采集/導(dǎo)入，根據(jù)權(quán)限區(qū)分、共享，滿足不同應(yīng)用需求，存儲(chǔ)資源池必須支持從4K向8K的平滑過度，為4K和8K應(yīng)用系統(tǒng)提供統(tǒng)一的運(yùn)行支撐環(huán)境，簡(jiǎn)化媒資數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理。

挑戰(zhàn)三：既要綠色節(jié)能還要安全可靠

大量歷史價(jià)值數(shù)據(jù)的保存會(huì)對(duì)存儲(chǔ)的擴(kuò)展性有更高的要求。近年來，廣播電視機(jī)房能耗問題日益突出。面臨嚴(yán)峻的形勢(shì)，機(jī)房節(jié)能成為廣電行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。如何構(gòu)建綠色節(jié)能、安全穩(wěn)定且無限擴(kuò)展的媒資存儲(chǔ)，成為媒資廣電領(lǐng)域客戶最關(guān)注的問題。

曙光4K/8K制作存儲(chǔ)解決方案

為了應(yīng)對(duì)8K時(shí)代的各種挑戰(zhàn)，曙光推出4K/8K制作存儲(chǔ)解決方案，從存儲(chǔ)訪問性能、資源管理、系統(tǒng)擴(kuò)展性等方面，為用戶構(gòu)建高性能、大容量、高品質(zhì)的融合存儲(chǔ)資源池，提供流暢、便捷的4K/8K直播體驗(yàn)。

在性能方面，曙光分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)ParaStor，采用Ethernet、Infiniband高速網(wǎng)絡(luò)，有效提升超高帶寬的大文件讀寫能力，支持高效率多路并發(fā)編輯和海量小文件的極速訪問。底層自研OBS磁盤管理系統(tǒng)，解決了開源架構(gòu)IO路徑過長(zhǎng)的問題。SSD緩存加速功能，有效減輕8K高清視頻高帶寬 IO 壓力。

在存儲(chǔ)資源管理方面，ParaStor具有單一命名空間，多協(xié)議并發(fā)訪問，節(jié)點(diǎn)內(nèi)/節(jié)點(diǎn)間分級(jí)存儲(chǔ)特性，可實(shí)現(xiàn)媒資系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。全局單一命名空間可以為用戶構(gòu)建EB級(jí)容量的虛擬存儲(chǔ)池，所有客戶端可以在同一個(gè)命名空間下共享訪問所有的數(shù)據(jù)，可以簡(jiǎn)化海量數(shù)據(jù)管理的復(fù)雜性。

在拓展性方面，ParaStor 對(duì)外提供單一的命名空間，支持 3~4096 節(jié)點(diǎn)的彈性無縫擴(kuò)展，單一存儲(chǔ)空間容量可擴(kuò)展至 EB 級(jí)。同時(shí)，ParaStor 具備超強(qiáng)的橫向擴(kuò)展能力，只需簡(jiǎn)單地增加存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，即可獲得更大的存儲(chǔ)容量和更多的數(shù)據(jù)通道，從而獲得更高的系統(tǒng)聚合帶寬和 I/O 性能。

在安全及節(jié)能方面，ParaStor從部件、網(wǎng)絡(luò)、節(jié)點(diǎn)、機(jī)柜、數(shù)據(jù)的冗余，各個(gè)層面保證數(shù)據(jù)的安全性及系統(tǒng)的穩(wěn)健性，充分滿足播控系統(tǒng)的高可靠性要求。特有的節(jié)點(diǎn)分區(qū)、磁盤分組技術(shù)，對(duì)故障影響限制在特定范圍內(nèi)，進(jìn)一步提升提高播出和編輯系統(tǒng)的可靠性。曙光嚴(yán)格踐行碳中和理念，曙光存儲(chǔ)可以通過自動(dòng)功耗控制實(shí)現(xiàn)部件級(jí)的休眠、節(jié)點(diǎn)級(jí)的休眠、下電自動(dòng)喚醒等操作，讓存儲(chǔ)設(shè)備從系統(tǒng)層面實(shí)現(xiàn)能耗的節(jié)省。

結(jié)語：

據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2022年，我國超高清視頻產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超4萬億元，未來中國將成為最大的超高清市場(chǎng)。針對(duì)5G+8K超高清產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化這一大發(fā)展趨勢(shì)，曙光打造了軟硬件一體4K/8K制作存儲(chǔ)解決方案。

通過代碼級(jí)的優(yōu)化，良好支持4K/8K的編輯制作；穩(wěn)定的帶寬性能，滿足高峰時(shí)刻所有工作站滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)需求；節(jié)能及安全控制，滿足用戶構(gòu)建綠色節(jié)能存儲(chǔ)資源池的訴求。

多年來，曙光深耕廣電行業(yè)，在該領(lǐng)域有大量的實(shí)踐。從支持歌華有線搭建全媒體應(yīng)用聚合云服務(wù)平臺(tái)，有力地保障了世界杯等超高清轉(zhuǎn)播；到為央視網(wǎng)構(gòu)建媒資云存儲(chǔ)平臺(tái)，助力央視國際圓滿完成春晚、2018年世界杯、70周年報(bào)道等多項(xiàng)大型演播任務(wù)；再到與中科大洋超高清及4K應(yīng)用兼容適配，曙光不斷以更加先進(jìn)的技術(shù)和更完備的解決方案，為廣電行業(yè)打造更加敏捷的IT基礎(chǔ)架構(gòu)，助力產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

責(zé)任編輯：haq