后期节目制作系统相关技术分析二
三 网络信息交换平台
系统管理调度软件,在网络应用模式中来看,就像是人的血液一样,完完全全分布在硬件系统的各个角落,起着无可替代的作用。在其中数据库软件,又是网络信息系统的核心,全网的资源共享要靠它来提供。因此对于数据库的构建我们应该关注以下几个方面,这样才能够在使用、共享等方面保证安全。
1. 平台可用性
Oracle 数据库适用于各种硬件和操作系统,从低端单处理器服务器到大型对称多处理器计算机,直至多节点集群。Oracle 数据库支持所有主要的 Unix 平台(包括 Linux、Microsoft 操作系统)以及各种其他系统(包括 OS/390 大型机)。使用 Oracle,用户能够更新硬件和操作系统而不必更改或重新编写他们的应用程序。
SQL Server 2000在 Microsoft 的操作系统上运行。Oracle主要应用于企业级的数据库系统,如电信、银行、证券等大行机构。SQL主要应用于如企业内部的财务核算,企业销售统计等数据量较小的系统中。
2. 查询检索效率
我们知道数据库中的数据会随着使用时间的增加而不断的增长,此时数据库中的数据会达到数十万甚至上百万条,在制作网、新闻网、以至于到后期的全台网中更是如此。如何在如此庞大的数据中快速的查询并返还结果,对数据库平台提出了很高的要求。
Oracle支持多种索引模式(B-Tree、索引编排表、静态位图索引和位图联接索引)。多种索引模式的支持为数据查询提供了多种途径,使查询结果能快速的返回。其中 Oracle 支持的静态位图索引和位图联接索引,可以为数据仓库环境中的典型加载和查询操作提供很大的性能优点,从而大大提高查询检索的效率。
而SQL只支持B-Tree和索引编排表两种传统索引模式,方式有限、效率相对较低。
3. RAC高可用性
没有一种数据库系统能绝对保证其不发生故障,当意外发生时如何快速的切换服务器以保证数据的正常操作,将考验数据库平台在RAC方面的实力。
Oracle 真正应用集群使用共享磁盘方法。在共享磁盘数据库体系结构中,数据库文件在松散连接的系统的节点间以逻辑方式共享,该系统中的每个实例都可以访问所有的数据。
在 Oracle 中使用高速缓存合并使客户能够轻松地利用 Oracle 真正应用集群提供的可伸缩性,同时只需很少或不需要任何性能开销。当数据库服务器发生意外停机时,Oracle可以在极短的时间内自动切换到备份服务器上,此过程对用户是透明的不会影响用户对数据库的操作。此外,集群负载均衡功能使得可以在集群节点中自动、透明地分配大量用户连接,从而优化了总体集群处理功能的使用。只有 Oracle 为集群配置提供了真正的支持,当需求增加时只是添加新节点即可获取完整、透明的可伸缩性。
SQL不支持集群操作,而是使用数据库联合来实现某种类型的可伸缩性。当有大量的数据访问请求时,数据库联合均衡负载时需要花费大量的时间。由于不支持集群操作,进行服务器主备操作必须使用第三方的集群软件来实现。
4. 安全性
电视台业务的实时性决定了数据库系统在发生意外停机事件时,必须及时、准确的恢复运行。
Oracle数据库平台为多种停机故障(计算机故障-基于磁盘的数据恢复,数据故障:存储故障-自动的存储管理和使用ASM进行数据镜像、人为错误-提供闪回操作只对更改的数据进行操作、崩溃-端对端的数据验证和建立快速恢复区、站点故障-数据卫士功能)都提供了相应的恢复措施。
而SQL当错误发生时主要依赖备份系统(备份文件或备份数据库)来实现恢复功能,因此在应用过程中要定期自动、手动备份相关数据库、并且检查数据的完整性。
5. 易维护性
一般来说电视台的数据库系统部署完成后极少进行二次开发,简单易用的维护功能将极大的减轻后期设备维护工作量。
Oracle系统会自动的对数据库进行优化和整理,在运行过程不产生垃圾文件。Oracle会合理的分配服务器的系统资源,当访问量超过服务器的承载能力时,Oracle会利用集群功能自动的均衡负载。整个维护由Oracle数据库系统自动完成,很少需要人工操作。
SQL在运行时会生产一个LOG文件,随着系统运行时间的增加而不断增大(可达到数十GB),此时服务器的系统资源会被全部占用,数据查询变得非常的困难,严重时会使数据库停机。因为LOG文件的产生,数据库磁盘会产生大量的碎片文件,数据库运行于这种磁盘状态时表现极不稳定,严重时会导致数据库停机。维护时需要专业人员定期的进行数据库清理和磁盘整理操作。
四 网络安全
计算机网络面临的安全问题主要集中体现在以下两方面:一是网络建设初期架构的规划中存在的隐患;二是在网络使用当中的人为或非人为因素对网络造成的危害。
非线性编辑制作网设计规划中应注意以下几个安全问题:网络的安全性、服务器的安全性、数据的安全性。
1. 网络的安全性
非线性网络的一个显著特点是数据流的大流量、高带宽传输,如每天素材更新流量达到300GB,每台工作站在进行文件传输时要求独占的传输带宽保证在25 MB/s ~40MB/s,而且由于节目制作的特点,整个网络的使用会在每天下午3至6点达到高峰。因此,网络整体结构的安全性显得尤其重要。非线性制作网必须是一个工作流程完全独立、物理结构完全隔离的专用网络。该网只为节目生产所用,与其他的网络如办公网等是完全隔离的。通过SAN网来传送素材数据、用以太网来传送控制与管理数据。由于海量的数据文件需要占用大量的存储空间,加上管理和日常工作的需要,这些数据文件需要频繁的读写和移动,这些大量的迁移数据流必须和现有的TCP/IP网络分离以致组成虚拟的专用网络或VLAN模式。因此,为了提高数据的读写效率,利用SAN网络就成为必然之选。SAN是一个在异构的服务器和存储资源之间移动数据的专有高性能网络,它通过独立的专有网络或专用网段,可以避免传统信息网络中存在的客户机与服务器之间的流量冲突。因此,SAN的应用可以提供更高速的数据传输能力,提供了更大的灵活性和扩展性,尤其适合大数据量的传输要求。
在这样的网络要求下,交换机子系统和服务器子系统的布署成为关系到网络安全性的核心组件。非线性制作网交换机子系统由以太网交换和FC光纤通道交换两部分构成,本文着重叙述一下FC光纤通道交换系统的布署。
常见的FC结构有以下几种:级联结构、环状结构、完全网格结构、部分网格结构和核心-边缘结构,目前较为常用的有部分网格结构和核心-边缘结构两种形式,在大型的非线性制作网中核心――边缘结构使用的较为广泛。
核心边缘结构网络拓扑结构比较容易满足网络的功能需求。 对于不同的需求:性能、本地化、数据完整发布、连通性、扩展性,尤其是安全性等,核心边缘结构可以灵活的实现这些功能。这种结构不同于以太网的星型结构,因为光纤通道里应用了FSPF动态路由协议,并能够自动实现负载均衡,充分利用多核心元素的特性,给网络提供了备份功能。
2. 服务器安全性
在所有的应用网络中,服务器都是最关键的部件之一。在非线性制作网络中,要用到3种类型的服务器:域控制器是以太网的用户管理服务器;数据库服务器负责音视频数据的管理。除了上述两种常用服务器外,非线性编辑网还用到元数据控制器MDC(Mata Data Controller)。MDC的功能包括集中管理SAN存储资源,回应相应的被管理主机系统的存取请求,分配读取权限等。为了实现对数据文件的跨Server高速共享的要求,我们将应用SAN实现这一管理要求。
非线性制作网主要采用群集技术来保证服务器的高可用性和安全性,所谓集群就是一组物理上独立、拥有共享数据存储空间的服务器群,各服务器之间通过内部局域网进行互相连接,被管理软件模拟为一台虚拟的服务器向客户端提供服务;当其中一台服务器发生故障时,它所运行的应用程序将与之相连的服务器自动接管;在大多数情况下,集群中所有的计算机都拥有一个共同的名称,集群系统内任意一台服务器都可被所有的网络用户所使用。一般而言,群集和高可用性结合的服务器可将运行安全性提升至99.99%。群集技术不仅仅能够提供更长的运行时间,它在尽可能地减少与既定停机有关的停机时间方面同样有着重要意义,这对非线性网络而言有着重要的意义。
3. 数据的安全性
在非编网络的运行、生产过程中产生了大量的数据,包括用户数据(故事版)、素材数据(视、音频高低码流数据)。这些数据的安全对非编网络的安全、正常运行起着关键的作用。在节目生产过程中产生了大量的高低码流视音频素材,这些素材均集中存储在FC硬盘阵列上,提供给整个网络进行共享。在网络中,这些存储在磁盘阵列柜中、流动在网络中的高质量素材直接表现为数据,供节目生产使用。所以,素材数据的安全极其重要,是影响网络安全性能的重要因素。数据的安全又可分成两种:数据的静态安全和动态安全。
所谓数据的动态安全是指确保数据在网络中快速、高效、实时地流动,防止发生数据丢失或网络通道阻塞现象,前文所介绍过的SAN网结构也是为解决的问题而建立的。
所谓数据的静态安全就是指数据的存储安全,为了同时保证数据的物理存储安全和大流量、高带宽安全传输,目前国内在创建大型制作网络时,存储结构一般会采用新一代虚拟存储形式。它是利用专门的软硬件完成独立硬盘阵列的捆绑,在提高存储体访问带宽的同时,对安全性能也有不同程度的改进。
上面简单的叙述了非线性制作网的网络部分相关技术,从实践过程来看,网络安全是一个非常复杂的问题,涉及网络组成的各个部分,且与网络成本、工作效率关系密切,所有的一切都必须在实际应用中综合考虑。就网络运行而言,结构、安全软件建设实际上是安全度的选择,如何在可接受的投入上,建立可接受的安全,是我们在建设后期节目制作网络时首先要考虑的问题。推荐阅读>>>>>后期节目制作系统相关技术分析(一)
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