中科曙光|搭上5G+8K新赛道 存储需要这样做

发布时间:2021/9/26 17:46:14
作者:中科曙光 来源:微信公众号 阅读量:

前言:5G+8K的技术应用可谓无处不在。从体育赛事、会议视听到演播室等,都有着5G、8K超高清的精彩表现。为了迎合向超高清演进的趋势,我们需要构建可以面向未来的新一代存储系统。

搭上5G+8K新赛道

超高清视频迎来了广阔的应用天地。

国内超高清视频应用正面临爆发性的增长,“5G+8K”产业链也将迎来新的风口,上下游企业正在加快构建“5G+8K”生态并积极拓展8K应用场景。

8K超高清技术不仅仅是单纯意义上让你看得更清楚,而是在更广泛的应用里为生活带来便捷:在医疗领域,5G+8K的结合可以实现远程会诊,缓解医疗资源紧张;在文博领域,8K与VR、AR结合,几乎可以改变未来博物馆的参观模式;在工业领域,在缺陷检测、精密测量、3C检测、读码应用等方面代替人工,起到提高生产效率和生产质量作用。

构建8K存储该考虑的几件事

从高清到4K再到8K,视频码流已经从高清的100Mbps前进到400~2000Mbps,视频素材的数据量有了爆炸式的增长,分辨率的大幅提升,给8K制作带来了较大的挑战。

于是,对当前存储系统的冲击非常大,为了迎合向超高清演进的趋势,我们需要构建可以面向未来的新一代存储系统。

挑战一:极端IO数据访问需求

在制作系统中,包含大量非线性编辑工作站,用于处理采用全新4K/8K技术拍摄的素材以及各种传统素材。每添加一层4K/8K素材,意味着对存储性能的需求也相应提高。

为了满足编辑的要求,每台工作站都需要具备处理多层4K/8K视频的能力。层数越多,码率越高,每台工作站访问存储系统时带宽也会更高。比如:4层1Gbps码率的4K编辑,单工作站至少需要500MB/s的稳定带宽。

这就要求存储系统对单台工作站的访问链路进行更深层次的优化,从而达到理想的带宽。并且存储系统的带宽性能也要满足高峰时刻所有工作站满负载运转。

存储系统围绕视频文件和元数据进行的采、编、播、管等动作。

各存储业务系统对存储的带宽及时延要求如下:

时延要求越高,即存储时延数值指标越小

挑战二: 高效的全媒体管理资源池

随着8K节目制作任务的日益增多,传统存储系统的性能和容量扩展已经远远无法跟上业务发展的速度。需要支持文字、图片、音频、视频等多种媒体资源的采集/导入,根据权限区分、共享,满足不同应用需求,存储资源池必须支持从4K向8K的平滑过度,为4K和8K应用系统提供统一的运行支撑环境,简化媒资数据存储管理。

挑战三:既要绿色节能还要安全可靠

大量历史价值数据的保存会对存储的扩展性有更高的要求。近年来,广播电视机房能耗问题日益突出。面临严峻的形势,机房节能成为广电行业可持续发展的必然要求。如何构建绿色节能、安全稳定且无限扩展的媒资存储,成为媒资广电领域客户最关注的问题。

曙光4K/8K制作存储解决方案

为了应对8K时代的各种挑战,曙光推出4K/8K制作存储解决方案,从存储访问性能、资源管理、系统扩展性等方面,为用户构建高性能、大容量、高品质的融合存储资源池,提供流畅、便捷的4K/8K直播体验。

在性能方面,曙光分布式存储系统ParaStor,采用Ethernet、Infiniband高速网络,有效提升超高带宽的大文件读写能力,支持高效率多路并发编辑和海量小文件的极速访问。底层自研OBS磁盘管理系统,解决了开源架构IO路径过长的问题。SSD缓存加速功能,有效减轻8K高清视频高带宽 IO 压力。

在存储资源管理方面,ParaStor具有单一命名空间,多协议并发访问,节点内/节点间分级存储特性,可实现媒资系统的统一管理。全局单一命名空间可以为用户构建EB级容量的虚拟存储池,所有客户端可以在同一个命名空间下共享访问所有的数据,可以简化海量数据管理的复杂性。

在拓展性方面,ParaStor 对外提供单一的命名空间,支持 3~4096 节点的弹性无缝扩展,单一存储空间容量可扩展至 EB 级。同时,ParaStor 具备超强的横向扩展能力,只需简单地增加存储节点,即可获得更大的存储容量和更多的数据通道,从而获得更高的系统聚合带宽和 I/O 性能。

在安全及节能方面,ParaStor从部件、网络、节点、机柜、数据的冗余,各个层面保证数据的安全性及系统的稳健性,充分满足播控系统的高可靠性要求。特有的节点分区、磁盘分组技术,对故障影响限制在特定范围内,进一步提升提高播出和编辑系统的可靠性。曙光严格践行碳中和理念,曙光存储可以通过自动功耗控制实现部件级的休眠、节点级的休眠、下电自动唤醒等操作,让存储设备从系统层面实现能耗的节省。

据统计,到2022年,我国超高清视频产业规模将超4万亿元,未来中国将成为最大的超高清市场。针对5G+8K超高清产业国产化这一大发展趋势,曙光打造了软硬件一体4K/8K制作存储解决方案。

通过代码级的优化,良好支持4K/8K的编辑制作;稳定的带宽性能,满足高峰时刻所有工作站满负载运转需求;节能及安全控制,满足用户构建绿色节能存储资源池的诉求。

多年来,曙光深耕广电行业,在该领域有大量的实践。从支持歌华有线搭建全媒体应用聚合云服务平台,有力地保障了世界杯等超高清转播;到为央视网构建媒资云存储平台,助力央视国际圆满完成春晚、2018年世界杯、70周年报道等多项大型演播任务;再到与中科大洋超高清及4K应用兼容适配,曙光不断以更加先进的技术和更完备的解决方案,为广电行业打造更加敏捷的IT基础架构,助力产业创新发展。


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