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2025年1月
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發(fā)布時間: 2021-09-23
前言：5G+8K的技術應用可謂無處不在,。從體育賽事、會議視聽到演播室等,，都有著5G,、8K超高清的精彩表現(xiàn)。為了迎合向超高清演進的趨勢,，我們需要構建可以面向未來的新一代存儲系統(tǒng),。
搭上5G+8K新賽道
存儲需要這樣做
超高清視頻迎來了廣闊的應用天地。
國內超高清視頻應用正面臨爆發(fā)性的增長,，“5G+8K”產業(yè)鏈也將迎來新的風口,，上下游企業(yè)正在加快構建“5G+8K”生態(tài)并積極拓展8K應用場景。
8K超高清技術不僅僅是單純意義上讓你看得更清楚,，而是在更廣泛的應用里為生活帶來便捷：在醫(yī)療領域,，5G+8K的結合可以實現(xiàn)遠程會診，緩解醫(yī)療資源緊張,；在文博領域,，8K與VR、AR結合,，幾乎可以改變未來博物館的參觀模式,；在工業(yè)領域，在缺陷檢測,、精密測量,、3C檢測、讀碼應用等方面代替人工,，起到提高生產效率和生產質量作用,。
構建8K存儲該考慮的幾件事
從高清到4K再到8K，視頻碼流已經從高清的100Mbps前進到400~2000Mbps,，視頻素材的數據量有了爆炸式的增長,，分辨率的大幅提升，給8K制作帶來了較大的挑戰(zhàn),。
于是,，對當前存儲系統(tǒng)的沖擊非常大，為了迎合向超高清演進的趨勢,，我們需要構建可以面向未來的新一代存儲系統(tǒng),。
挑戰(zhàn)一：極端IO數據訪問需求
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，意味著對存儲性能的需求也相應提高,。
為了滿足編輯的要求,，每臺工作站都需要具備處理多層4K/8K視頻的能力,。層數越多，碼率越高,，每臺工作站訪問存儲系統(tǒng)時帶寬也會更高,。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,。
這就要求存儲系統(tǒng)對單臺工作站的訪問鏈路進行更深層次的優(yōu)化，從而達到理想的帶寬,。并且存儲系統(tǒng)的帶寬性能也要滿足高峰時刻所有工作站滿負載運轉,。
存儲系統(tǒng)圍繞視頻文件和元數據進行的采、編,、播,、管等動作。
各存儲業(yè)務系統(tǒng)對存儲的帶寬及時延要求如下：
時延要求越高,，即存儲時延數值指標越小
挑戰(zhàn)二： 高效的全媒體管理資源池
隨著8K節(jié)目制作任務的日益增多,，傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)的性能和容量擴展已經遠遠無法跟上業(yè)務發(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/導入,，根據權限區(qū)分,、共享，滿足不同應用需求,，存儲資源池必須支持從4K向8K的平滑過度,，為4K和8K應用系統(tǒng)提供統(tǒng)一的運行支撐環(huán)境，簡化媒資數據存儲管理,。
挑戰(zhàn)三：既要綠色節(jié)能還要安全可靠
大量歷史價值數據的保存會對存儲的擴展性有更高的要求,。近年來，廣播電視機房能耗問題日益突出,。面臨嚴峻的形勢,，機房節(jié)能成為廣電行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。如何構建綠色節(jié)能,、安全穩(wěn)定且無限擴展的媒資存儲,，成為媒資廣電領域客戶最關注的問題。
曙光4K/8K制作存儲解決方案
為了應對8K時代的各種挑戰(zhàn),，曙光推出4K/8K制作存儲解決方案,，從存儲訪問性能、資源管理,、系統(tǒng)擴展性等方面,，為用戶構建高性能,、大容量、高品質的融合存儲資源池,，提供流暢,、便捷的4K/8K直播體驗。
在性能方面,，曙光分布式存儲系統(tǒng)ParaStor,，采用Ethernet、Infiniband高速網絡,，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IO路徑過長的問題,。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)點內/節(jié)點間分級存儲特性,，可實現(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建EB級容量的虛擬存儲池,，所有客戶端可以在同一個命名空間下共享訪問所有的數據,，可以簡化海量數據管理的復雜性。
在拓展性方面,，ParaStor 對外提供單一的命名空間,，支持 3~4096 節(jié)點的彈性無縫擴展，單一存儲空間容量可擴展至 EB 級,。同時,，ParaStor 具備超強的橫向擴展能力，只需簡單地增加存儲節(jié)點,，即可獲得更大的存儲容量和更多的數據通道,，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,、網絡、節(jié)點,、機柜,、數據的冗余，各個層面保證數據的安全性及系統(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)點分區(qū),、磁盤分組技術，對故障影響限制在特定范圍內,，進一步提升提高播出和編輯系統(tǒng)的可靠性,。曙光嚴格踐行碳中和理念，曙光存儲可以通過自動功耗控制實現(xiàn)部件級的休眠,、節(jié)點級的休眠,、下電自動喚醒等操作，讓存儲設備從系統(tǒng)層面實現(xiàn)能耗的節(jié)省,。
結語：
據統(tǒng)計,，到2022年，我國超高清視頻產業(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。針對5G+8K超高清產業(yè)國產化這一大發(fā)展趨勢,，曙光打造了軟硬件一體4K/8K制作存儲解決方案,。
通過代碼級的優(yōu)化，良好支持4K/8K的編輯制作,；穩(wěn)定的帶寬性能,，滿足高峰時刻所有工作站滿負載運轉需求；節(jié)能及安全控制,，滿足用戶構建綠色節(jié)能存儲資源池的訴求,。
多年來，曙光深耕廣電行業(yè),，在該領域有大量的實踐,。從支持歌華有線搭建全媒體應用聚合云服務平臺，有力地保障了世界杯等超高清轉播,；到為央視網構建媒資云存儲平臺,，助力央視國際圓滿完成春晚、2018年世界杯,、70周年報道等多項大型演播任務,；再到與中科大洋超高清及4K應用兼容適配，曙光不斷以更加先進的技術和更完備的解決方案,，為廣電行業(yè)打造更加敏捷的IT基礎架構,，助力產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。
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