中国网通宽带内容存储系统

背景

　　宽带互联网 (CNCnet) 是我国率先应用IP/DWDM技术建设的大型高速宽带网络。它了东南部17个城市，总线路长达8490公里，主要提供高速、大容量的信息传输与转接服务。网络总传输带宽高达40Gbps，能够提供如多媒体播放、电子商务、视频会议、IP电话业务、游戏、商用Internet接入、远程办公等内容。未来，CNCnet还将有更多具有突破性的内容，比如远程教育、大众传播和新闻产品(包括娱乐节目在内的大众传播节目)等。

　　保障宽带系统的高效运营对于网通的发展尤为关键。存储系统作为整个服务体系的支撑系统，更是重中之重。经过为时一年的研究论证，网通决定对存储系统进行专业设计。

　　解决方案

　　宽带使得网络入口的速度大幅度提高，上网用户可以享受在网上畅游的感觉。但是，这也造成服务器并发的数据访问请求急剧增加。如果采用传统的存储技术，存储系统必然会成为整个系统的瓶颈――整个系统前台是宽带、后台却是窄带的，将会严重影响系统性能的发挥。

　　为了保障宽带网络良好运营，网通对存储系统提出了很高的要求。一是对于存储网络提出高要求；二是要求文件系统可以实现共享，以确保实现多机的负载均衡――就是通过服务器的共享，达到业务的分担；三、实现数据迁移，对数据进行层次化管理，从而可以把大量的数据从磁盘阵列中迁移到利用二级设备的存储介质。数据迁移在国内是很新的领域，它可以把众多的数据有效存放在成本相对较底的二级存储介质中间，但在播放和应用服务时，文件和名称仍然保存在磁盘上。通过数字迁移可以实现层次化的管理，媒体文件存在不同介质，但是播放的方式却要求是相同的。这样一方面为前台内容提供强大的空间（可以随着数据量的增长无限的存储），同时也降低了整个存储系统的成本。

　　针对网通的要求，StorageTek的代理商朗登科技向客户推荐了SAN网络系统，提供快速的访问。因为宽带的接入速度非常快，服务系统要给予强有力的支撑，不能让存储系统变成瓶颈，否则就失去了宽带的效率和意义。选择的软硬件性能高，以充分满足宽带的要求。由于视频系统的特点，它的带宽对I/O（输入输出）的要求特别高，所以系统对性能的要求就相当的高。在资金一定的条件下，如何进行性能的设计要合理规划。鉴于该项目采用的新技术磁盘是多通道的，可以通过共享技术实现多服务器共享，使之成为真正的数据池。

　　存储系统设计结构 1. 存储系统采用SAN体系结构，SAN体系的核心为两台FC Switch，选用应用较广的Brocade SilkWorm2400光纤交换机。双交换机级连构成冗余的Cluster结构，一旦磁盘阵列的一条光纤通道中断或交换机的某一端口故障，其余通道将会继续数据传输。

　　2. 存储设备选用性能出色的全光纤全冗余StorageTek 9176磁盘阵列系统，共计8个光纤端口，1TB的数据容量。在每一个光纤交换机上连接两个光纤通路到磁盘阵列，充分利用带宽。该磁盘阵列具有很高的IO能力（IOPS为60000次），对于视频数据的处理和传输相当理想。

　　3. 两台WIN2000的内容服务器配置VERITAS SANpoint Direct的共享文件系统软件，实现内容服务的多服务器负载均衡和文件系统共享。

　　4. 备份软件采用VERITAS NetBackup。除备份主服务器外，两台UNIX服务器和一台WIN2000服务器分别安装一套VERITAS NBU Media Server（两台WIN2000已实现共享）。

　　5. 磁带库系统采用性能优异的StorageTek L180型自动磁带库系统，内部磁带机采用3台LTO Ultrium高速磁带机。L180具有高速旋转的机械手系统，其基于摄像机的视觉系统，确保精细定位，并可支持多种磁带机和介质，不需要定期维护，易于安装和使用。L180配置了40盘LTO磁带，总容量4TB。最大可扩容容量17TB（174盘磁带）。

　　商务益处

　　存储系统的成功建造，有力地保障了网通CNCnet的运营。这套系统可以提供的数据读取速度很快，在CNCnet上使用一个2500兆(2.5Gbps)的IP通道下载1部2个小时长的VCD，只需要 8 秒钟；使用4万兆(40Gbps)的IP通道同时下载16部2个小时长的VCD电影，只需要 8 秒钟；而使用4万兆(40Gbps)的IP通道只需7秒钟（版只需1秒），可以同时下载16部74卷的大百科全书（包括5万幅彩图、10万幅黑白线条图、7万个词条解释、1亿3000万字）。如果使用传统的存储方案，这些性能是不可能实现的。

　　这套存储系统扩展能力也很强，对负载均衡的处理及业务拓展能力的要求也特别高。电信行业是一个告诉发展的领域，内容的扩充往往是无止境的，存储系统不能限制提供服务的范围，所以对扩展能力要求特别高。SAN独立于应用服务器网络系统之外，拥有几乎无限的存储能力，它采用高速的光纤通道作为传输媒介，以FC+SCSI的应用协议作为存储访问协议，将存储系统网络化，实现了真正高速的共享存储。SAN技术采用集群工作方式，使数据存储集中管理，不占用应用系统资源，I/O带宽大，扩充能力强。其特点是高速、独立备份、存储设备的可共享性和可扩展性。SAN既为前台服务器提供了服务器扩展能力，又为存储资源的平滑扩展奠定了基础。