精一科技F1S2124N存储产品技术白皮书2016版

F1S 2124N存储产品技术白皮书

存储事业部

目录

1.概述 (3)

2.产品特征 (3)

**. 硬件架构 (3)

**. 存储容量 (4)

**. 产品性能 (4)

**. 协议支持 (4)

**. 可靠性 (5)

**. 管理易用性 (5)

**. 领航存储管理系统 (5)

3.竞争优势 6

4.产品规格表 (7)

5.典型应用场景 (8)

**. 小型后期制作系统 (8)

**. 小型媒体资产管理系统 (10)

**. 小型播出控制系统13

1.概述

F1S 2124N存储系统产品，是北京精一强远科技有限公司研发制造的一款入门级NAS存储产品。该产品以多媒体资料存储为主要功能，并为使用者提供大容量、高性能、低成本、多功能、易使用的存储共享解决方案。2124N系列产品可以广泛用于视频监控、VOD点播、非线性编辑、医疗影像、多媒体教学、电子政务等应用场景。

2.产品特征

F1S 2124N系列存储体采用高性能硬件平台，其采用Intel XEON 64bit处理器，其集成了原生四核心CPU，运算能力超强。同时，F1S 2124N的硬件平台还引入了SAS 2.0、以及硬件RAID处理器等多项先进技术，不惜成本地提升硬件平台的性能。此外，F1S 2124N还采用了全冗余设计，全力保障整机的可靠性。

为了全面提升产品价值，F1S 2124N内嵌了自主研发设计的领航存储管理系统，提供了无与伦比的软件增值功能。

2.1.硬件架构

●4U 机架式机箱；

●INTEL XEON 四核64bit 处理器；

●标配16GB DDRIII-1600 ECC内存，最大128GB；

●专业硬件RAID校验芯片，支持0, 1, 5, 6, 10, 50, and 60；

●24个SAS /SATA 6.0Gb/s硬盘位，可扩展JBOD；

●标配4个RJ-45千兆以太网主机端口，最大可扩展到12个千兆网口或者4

千兆网口加4个万兆网口；

●1+1热插拔冗余电源（1010W）。

2.2.存储容量

●单机可以容纳24块SAS/SATA硬盘：

?支持600GB/900GB/1.2TB 10K RPM企业级数据硬盘。

?支持1TB/2TB/3TB/4TB 7.2K RPM 企业级数据硬盘。

●可以通过SAS磁盘通道扩展JBOD，提供大容量的数据存储空间。

2.3.产品性能

●顺序读写能力

?使用4个1Gb/s主机端口，极限写带宽达到400MB/s。

?使用4个1Gb/s主机端口，极限读带宽达到420MB/s。

?使用2个10Gb/s主机端口，极限写带宽达到800MB/s

?使用2个10Gb/s主机端口，极限读带宽达到710MB/s。

●视频处理能力：

?使用4个1Gb/s主机端口，可实时采集24路100Mbps高清视频流。

?使用4个1Gb/s主机端口，可实时回放22路100Mbps高清视频流。

?使用2个10Gb/s主机端口，可实时采集34路100Mbps高清视频流。

?使用2个10Gb/s主机端口，可实时回放30路100Mbps高清视频流。

●IOPS处理能力：

?使用4个1Gb/s主机端口，IOPS处理能力达50000。

2.4.协议支持

●主机访问支持CIFS、NFS、FTP、HTTP、HTTPS、WEBDAV、ISCSI等

多种协议

2.5.可靠性

●采用Linux 64bit 操作系统，抵御计算机病毒的威胁。

●采用世界顶级硬件RAID芯片，支持RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50, and 60。

●支持硬盘全局热备功能，自动替换故障硬盘，并执行重建。

●风扇、电源、内存、网络、磁盘全部采用冗余设计，在硬件层面保证存储体

的稳定可靠，降低产品意外宕机的几率。

●专业散热风道设计，提高硬件系统的散热效率，确保硬件冷静工作。

●支持数据复制备份技术，支持多台F1S 2124N存储体间的数据同步备份。

2.6.管理易用性

●采用图形化管理控制台，使用者通过IE浏览器即可登陆并管理存储系统。

●实时监控各硬件模块的工作状态、并提供性能统计及日志记录等功能。

2.7.领航存储管理系统

领航存储管理系统软件完全由北京精一强远公司自主研发设计，其稳定运行在F1S 2124N的硬件平台之上，其不仅提供了传统NAS的文件存储及共享功能，还提供了若干增值软件，全面提升F1S 2124N系列存储产品的价值。●针对视音频应用的特别优化

针对视音频业务特点，通过优化大文件顺序读写性能，提高大I/O并发访问效率，提供更高的视音频传输能力，不论是数据迁移能力还是视音频采集及回放能力，都超过同类产品。

●Smart–Traffic带宽控制策略

Smart-Tracffic带宽控制模块，主要用于集中控制各台主机对NAS存储的访问带宽，避免主机间争抢带宽资源。借助该软件模块，系统管理员可以以图形化的方式，灵活调配存储网络的带宽资源，实现对有限资源的高效管理。

●Smart-Appliance应用集成

该项增值功能为使用者提供了部署应用程序的接口，借助该功能可以在

F1S 2124N平台上运行轻量级数据库及WEB服务等应用，该项设计使得F1S

2124N系列产品融合了存储和计算的双重功能，一机多用，在一定程度上增加了客户的投资回报率。

●Smart-Replicator 数据备份

该项增值功能可以在两台F1S 2124N存储体之间完成数据同步备份，系统管理员可以配置计划任务，定时触发备份流程，对指定目录进行主存储体到备存储体的文件同步，整个备份工作可以自动化执行。

3.竞争优势

●无与伦比的大数据块顺序读写性能，稳超同类产品。

F1S 2124N系列产品对大数据块的顺序读写操作，进行了特别的优化，不论是极限数据迁移能力，还是视音频的实时采集和回放能力，都超过市场上的同类产品。

●采用全球领先的专业RAID芯片，全面提升数据安全性和产品性能。

F1S 2124N为了确保存储性能和数据安全，不惜成本，采用了全球领先存储芯片厂商的RAID控制器芯片，该芯片经过全球数以万计的项目考验，具有极高的稳定性。而市场上的部分同类产品，为了节约成本，降低造价，而采用软件RAID的解决方案。软RAID方案在可靠程度和数据安全性上，均无法和专业RAID芯片相比，同时还增加了中央处理器的计算负担，影响到存储系统的I/O 性能。

●支持两台F1S 2124N存储体间的数据同步备份

为了实现安全存储，F1S 2124N内嵌数据同步备份功能，可以对指定目录进行主存储体到备存储体的文件备份，同时支持计划任务模式，即：定时触发备份流程，自动完成数据备份。

●支持轻量级应用的部署

F1S 2124N支持轻量级应用部署，用户可以把轻量级数据库和中间件等应用部署到存储系统中，可以省去原来需单独购买的轻量级应用服务器，F1S 2124N 就成为存储+轻量级应用服务器综合体，带给客户更多的功能体验。

4.产品规格表

名称规格

型号F1S2124N

处理单元标配采用INTEL 64bit四核中央处理单元，最高可升级至64bit

十二核中央处理单元

芯片组Intel? C604 Chipset

Cache缓存标配16GB DDR3 ECC内存，最大可扩展到128GB RAID控制器SAS 2108 6Gb/s RAID-on-Chip (ROC) 800MHz

RAID保护支持0, 1, 5, 6, 10, 50, and 60 支持HOTSPARE热备份磁盘

支持热插拔磁盘

磁盘扩展可通过JBOD进行磁盘扩展，最大可扩展5个JBOD 最大磁盘数128块

磁盘规格**” 10K RPM 企业级数据硬盘，容量有600GB，900GB，1.2TB **” 7.2K RPM 企业级数据硬盘，容量有1TB，2TB，3TB，4TB

主机通道

标配4个1Gb/s 以太网主机端口，最大可扩展到12个

选配2个10Gb/s 以太网主机端口，最大可扩展到4个注：最大可扩展到12个1Gb/s或者4个1Gb/s+4个10Gb/s

传输协议支持CIFS、NFS、FTP、HTTP、HTTPS、WEBDAV、ISCSI 适用平台Windows/Linux/MAC

系统管理

领航存储管理系统软件

支持远程管理

支持电源、磁盘报警功能

增值软件Smart-Replicator 数据备份；Smart–Traffic带宽控制策略；Smart-Appliance应用集成

系统散热冗余热插拔风扇

系统电源1+1 1010W热插拔冗余电源

供电要求100-240V 47-63Hz 11-5.5A

适用温度工作环境：+10℃~+35℃，非工作环境：-40℃~+70℃适用湿度工作环境：+8%~+80%，非工作环境：+5%~+95% 产品尺寸3U，132mm（H）x 432mm（W）x665mm（D）

产品重量单机最小重量：26.4kg±5%（不带硬盘）单机最大重量：42.3kg±5%（24块硬盘）

5.典型应用场景

5.1.小型后期制作系统

视频后期制作系统图如上所示，在设计上紧密结合电视节目后期制作的需求，为上载、编辑、配音、合成、下载等每一个环节都提供最佳的功能平台，所有功能的实现都通过特定功能站点的网络接入，完美的融合到一个整体的网络中。同时，通过数据库管理软件的集中管理，使得节目制作中的每一个环节都得到统一的协调和检测。F1S 2124N系列产品专门为视音频业务进行了优化，其可以轻松组建一个5~10站点的高清非编制作系统，或是9~16个站点的标清非编制作系统。同时，选配Smart-Appliance后，可以将数据库服务部署在F1S 2124N上，有效降低小型视频后期制作系统的建设成本。此外，Smart-Tracffic 流量控制模块，可以有效规划采集站点和编缉站点的带宽使用，避免多机多层实时编辑时，干扰采集站点的正常录制工作。

整个制作系统可分为以下几个模块：

核心平台：核心存储体集中存储节目资源，同时利用F1S 2124N的

Smart-Appliance功能，可以将数据库服务也整合到核心平台上。

上下载模块：上下载模块提供素材的上下载功能，视音频资源经过数字化，保存在F1S 2124N存储体内。可控制多个VTR上传，也全面支持松下P2和索尼蓝光设备。

编辑模块：编辑模块提供视频编辑，节目合成及包装。提供强大的实时编辑性能，保证在进行复杂编辑和节目包装时也能实时操作。

配音模块：配音模块主要提供故事板配音功能，配音工作站可直接调用非编中的故事板进行配音。拥有专业声卡的支持，提供多通道的音频输入输输出和音频特技功能。

审核模块：审核模块提供故事板的审核功能，是节目制作是否合格的决策环节。提供独立的预监通道，保证审核时观看与播出质量一致。

工作流程：

素材上载

低码率编辑

高码率编辑

字幕叠加

低码率配音

高码率审片

节目合成/下载

1) 素材上载：通过1394或SDI、复合、分量等各种方式将录像机、摄

像机等里的素材上载到F1S 2124N存储体内里；在素材上载时同时

生成了高低码率两种格式；

2) 低码率编辑：在低码率编辑工作站上进行低码率粗编；

3) 高码率编辑：在高码率编辑工作站上进行高码率精编和节目包装；

4) 配音工作站：编辑好后的故事板可在配音工作站打开进行低码率的

配音；

5) 审核工作站：高码率审片软件可装在高码率编辑工作站上供领导审

查编辑完成的故事板；

6) 后台打包合成工作站：负责故事板的24小时打包合成，释放非编工

作站资源；

7) 节目下载：审核通过后的节目可以提交到其他网络或数字播出系统，

或者直接通过编辑站点进行磁带的下载；

5.2.小型媒体资产管理系统

在本方案中,在线存储使用F1S 2124N 存储体，作为视音频资料上下载缓冲区，低码流和关键帧的存储区等；近线存储采用小型数据流磁带库，作为高码流文件的存储区。高码流文件由上载工作站从外部介质采集并暂时存储在上载缓冲区，根据归档策略由存储管理/迁移服务器迁移到数据流磁带归档保存。此外，选配Smart-Appliance 后，数据库和WEB 应用服务可以集成到F1S 2124N 上，为媒资系统提供SQL 数据库服务和B/S 检索服务，为使用者节省了系统建设成本。

在进行高码流数据迁移的同时，编目工作站可为这些采集的素材进行编目工作，随着业务的不断发展，今后还可以适当增添编目工作站，以应对日益增长的编目需求。检索工作站作为用户检索媒资系统内素材的操作平台，使用普通办公机即可，检索到的节目可通过下载工作站输出到录像带上进行编辑或播出，也可直接将数字化的文件传送到制作或播出系统。

工作流程：

媒体资产管理系统工作流程如下图所示： 节目/素材

编目

节目播出

检索

编目审核

视音频

质量审核

素材上载

入库迁移下载申请

带库存储出库回迁

节目下载节目编辑

1) 上载：录像机输出的视音频信号通过媒资业务工作站上载完成数字化，

生成时间上精确同步的高码流文件和低码流文件；

2) 上载质量审核：上载的高低码流文件需要进行回放审核，通过质量审查

后的节目自动进入下一个环节，如果质量有问题则需要重新上载；

3) 入库迁移和存储：高码流文件存储在媒资上载缓冲区，系统根据事先设

定的迁移策略自动将高码流文件迁移到数据流磁带库中，低码流文件及关键帧信息分别存储在媒资低码流存储区和关键帧存储区内；

4) 编目：上载审核通过后，节目相关信息自动写入数据库，利用编目系统

可完成对节目详细编目信息的标引和录入；

5) 编目审核：编目信息经过审查通过后，该节目即可被用户检索、下载使

用；

6) 检索：用户可通过全文检索、参数检索等多种检索方式查询节目素材，

在检索过程中，低码流视频在检索端可以立刻浏览，系统支持分段回调，可以直接在低码流上标记出需要下载片段的入出点，提交下载申请；7) 下载审核：下载申请一般需要人工审核，审批通过后，系统会通过存储

管理软件完成节目的自动回迁，系统也可以配置为不需要审核，下载申请会被直接自动执行；

8) 数据回迁：下载申请通过审核后，迁移系统会自动将高码流文件从数据

流磁带库回迁到下载缓冲区；

9) 下载输出：系统根据用户选择的下载请求，通过下载系统完成节目的下

载，或者直接传送到制作系统。

5.3.小型播出控制系统

电视台的播出系统由以切换台为核心转向以视频服务器为核心以后，系统不但保留了对设备管理的需求，还增加了对素材的管理以及对用户的管理需求。

在本方案中,播出系统二级近线存储采用F1S 2124N存储体，作为视音频资料上下载缓冲区，上载工作站采集外购节目，并将其数字化成文件，存储于二级近线存储体上。而业务人员在进行备播工作时，根据未来要播放的节目情况，上传节目到播出服务器，数据迁移工作由迁移服务器完成。

基本业务流程：

先由总编室编辑好一个总节目单，分别提交节目部、广告部进行素材准备，节目素材准备部门依据节目单设定的时段和时长准备节目，在节目准备完成以后，需要播出的节目素材与节目单一一对应上后将节目单提交审核。

节目单审核完成以后，播出系统内部自动进行素材从二级近线存储体到播出视频服务器本地硬盘的同步工作.同时将节目单发送至播控工作站，播控工作站依据节目单控制播出线上各个设备协调工作播出。在开始播出以后，在播出端还可以根据实际情况临时修改节目单，并在最后的播出日志中记录。

开始

节目单的素材是否已经有

总编室编节目单

编辑空节目单，

并红字提示上载软件打开节目单右键点击未上载条目，自动

添加上载信息红字报警播出

节目单中的素材是否准备好

继续素材准备广告单的编排广告的上载准备广告的更换开播前2分钟检查素材是否准备完毕

报警，手动切换应急通道

N

Y

手动/定时上载，审片和迁移将已经上载好的素材拖入节目单审片，迁移播出打开节目单

Y

N N Y