谈视音频网络数据存储安全的架构与应用(1)

当今互联网的迅速普及，拓展了人们的信息获取方式，同时在信息传播领域产生了巨大的冲击。而广播电视传媒为获得生存空间，也需要通过数字化和网络化改造，融合到以互联网和移动通信为代表的第三媒体内，取得进一步的发展。如今广播电视的制播一体化不再是一种空想，在我国各地电视台及相关部门相继实现。这种结合网络、数据库技术，按电视节目生产流程建成的新闻、制作、播出三大网络的高效集成，在一定程度上推进了广播电视领域的数字化和网络化。但是，我们也迫切地感到在使用新技术的同时，对数据安全性的要求也越来越高。数据安全涉及技术相当广泛，本文侧重分析视音频网络数据存储安全，以进一步保障数据的安全存储和传输。

一、 新闻、制作、播出三大网络数据存储的特点

    新闻网主要由新闻稿件管理系统和新闻制作系统构成,在工作流程中充分发挥两者的协同合作能力,是提高新闻网工作效率的重要因素。新闻网的数据分为稿件数据和视音频数据。按照新闻制作流程，稿件数据审核中可依权限设定进行修改，修改后的稿件要及时的反馈到后期节目制作环节并与相关视音频数据建立新的链接，这种协同性同样也体现了安全性。在新闻网中大都采用传统以太网实现文稿的管理。另构建一套视音频网络实现节目制作，在此之中以太网也承担视音频网络的控制管理。新闻的视音频存储系统按照其规模可采用ＳＣＳＩ网络或光纤与ＳＣＳＩ混合网络，若规模较大并考虑扩展的方便性，也可采用的。而这种光纤网络就与后期节目制作网相互兼容了。后期节目制作网因为承担播出节目的制作，其安全性不但体现在网络结构和用户权限的使用上，而且其数据存储安全更是影响该的重要因素。与新闻网相比，其数据量大、并发工作请求多、对网络带宽要求高，因此保障数据存储安全尤为重要。而播出环节涉及多个频道节目的播出，需要配合不同的切换，主要是保障数据传输的安全，现在多采用以硬盘为中心的播出网络，在数据存储安全方面比较理想。当前的新闻、制作、播出网大多各自独立为网，三者间只需要单个整体节目（完成片），对节目素材的数据共享要求不高，况且信号的压缩程度不同，数据量也不一样，因而可通过相互间转码上下载进行数据的交换。为安全考虑，三大网络没有必要共享同一个大存储系统，各自具有独立的网络存储系统，这也可以保障网络内部的数据安全。

二、网络存储技术的发展

    现阶段三大网络的存储系统具有共通性，但播出网情况较为特殊，由独立的专用的播出硬盘服务器来承担。 新闻网和制作网采用的多为存储区域网络，这主要是网络存储技术的成熟为网络数据存储安全提供了保障。网络存储技术大致经历直接连接存储、网络连接存储、存储区域网络三个发展阶段。

    直接连接存储（Direct Attached Storage, DAS），这种网络存储解决方案往往利用服务器的硬盘作为网络存储设备，因此DAS又称为以服务器为中心的存储体系。服务器不但提供应用程序的运行,而且管理数据的访问。当访问用户数量增加或服务器正在提供服务时，因其资源被其他程序占用，导致其存储系统的响应速度会变慢。如果此时网络带宽足够，而系统的性能下降，则主要原因就在服务器。数据阻塞是DAS结构的局限。因此，这种直接连接存储系统只在数据访问请求不多的场合使用。

网络连接存储（Network Attached Storage, NAS），这种方案是以网络为中心，NAS只是网络构成的一个环节，NAS在应用程序的控制下完成对文件的读写访问，提供面向文件的服务。在这种存储系统中，应用程序和数据存储部分不在同一服务器上。网络配备有专用的应用服务器和专用的数据服务器。其中专用的数据服务器不再承担应用服务，称之为"瘦服务器"（Thin Server），存储设备连接该数据服务器，负责提供文件的读写通道。应用服务器将数据服务器视做网络文件系统，通过标准LAN进行访问。由于采用局域网上通用数据传输协议，如NFS、CIFS、HTTP和其他IP网络协议，所以NAS能够在异构的服务器之间共享数据，如Windows 2000和UNIX混合系统。由于NAS是基于网络，因而其关键是网络的服务器，应用服务器承担了网络的大部分工作——应用程序运行，数据访问和数据管理。经过优化的应用服务器和数据服务器是NAS的控制中心。数据服务器一般可以支持多个I/O节点和网络接口，每个I/O节点可连接不同的存储设备，由数据服务器统一管理。

    存储区域网络（Storage Area Network, SAN），SAN是一个高速网络，有些类似局域网，其中服务器和存储系统各自独立，消除了服务器和存储之间专用的连接，服务器也不再参与存储管理。相互之间的连接采用光纤通道（Fiber Channel, FC）。由于采用了FC，SAN可在高带宽（传输速率为800Mb/s,双全工时可达1.6Gb/ s）下工作，避免了大流量数据传输时可能发生阻塞和冲突。SAN所在的网络往往采用LAN来管理网络资源，也就是说，各应用工作站可通过局域网访问服务器。SAN中的多种存储设备由SAN的控制设备统一控制，相互交换数据时可不经过服务器，这样就大大减轻了服务器承受的压力。

三、 数据存储技术在视音频网络上的实现——存储区域网络（SAN）

    由于直接连接存储（DAS）自身存在带宽瓶颈，且不易扩展，因此已逐渐淘汰不用。SAN的发展是在与NAS的相互竞争中展开的，NAS和SAN都是网络存储的重要解决方案，它们在网络传输带宽、数据共享性、存储容量的可扩充性、数据的一体化和安全性等方面的性能优越，因而在数据网络上获得了广泛应用。而广播电视领域中的数据网络数据量大，信号传输过程中的实时性要求高，网络的数据存储部分要求比其它网络更快、更安全，SAN和NAS是否都能胜任，我们有必要将两者作一下比较。         

    在扩展性方面，NAS和SAN各有优缺点。NAS的扩展性是通过增加服务器和存储来实现。NAS可以使网络管理员在LAN上增加存储以扩展在线容量，无需关闭数据服务器或进行重新配置，新增的存储空间可以立即为众多的应用服务器和客户机所共享。其安装和配置很像连接一台新的工作站或另外一台服务器。而SAN的扩容只需增加存储而不用额外增加服务器，但SAN的扩容相对复杂一点。这主要是SAN的存储设备采用的是FC网，连接有专用FC集线器和，SAN的存储空间需要先完成物理存储空间的扩展后再映射到网络的服务器上和工作站点，应用程序的访问可通过以太网中的应用服务器来完成。

    在管理方面，SAN管理的是磁盘空间，而NAS管理的是文件，也就是说，SAN是个磁盘工厂，而NAS只是一个文件服务器。