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从集中到分布,解读网络视频IT架构变迁

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作者:朱智力 来源:IT168

2006年以视频网站为代表的网络视频行业迅速崛起,IPTV、视频分享网站、视频搜索网站、提供视频服务的互动社区、交友、播客等等新兴媒体发展迅猛。网络视频行业现已成为众多资本机构关注与投资的焦点。但是在网络视频行业发展前景一片大好的同时,一些运营问题也随之显现,步入2007年,资本机构对网络视频行业不再盲目狂热,对商业模式的创新和成本控制提出了更高的要求。

今天,纯文字的表现形式已经不能满足用户对更丰富多彩的网络内容的需求,我们需要更丰富的数字出版物、图片、声音以及视频来表达和交流;同时,单向传播也不能满足用户对互动式网络体验的需求,我们需要更丰富灵活的交流与互动体验;IT架构必须能够承载和传播这些爆发式增长的非结构化的数据。

同时,用户访问量的增长却从没有停止过,相对于传统应用,网络视频行业应用有着非常庞大的用户数量上涨空间,IT设施面临着强大的成本控制的压力。

那么,我们究竟该如何应对网络视频行业的商业模式创新和成本控制的挑战呢?

视频网站的典型应用架构
我们将以网络视频行业中最具代表性的视频分享网站为例,通过某视频网站的存储环境改造案例来看看网络视频需要什么样的IT结构、分析什么样的存储系统能够更好的来支撑商业模式的创新,并合理的控制成本。

视频网站的典型应用架构

视频网站的典型应用架构

首先,我们来看看该视频网站的IT结构:如上图所示,分别由流媒体服务器、Web服务器、在线录制服务器、视频转换服务器、数据库服务器、管理服务器、图片服务器和其他服务器等一系列不同数量的服务器组成。

这一架构在目前的视频网站中带有一定的典型性。但是由这几个部分组合起来的IT结构,如何才能支撑视频分享门户的竞争优势呢?

满足交互性体验和服务压力
以下我们将从应用需求和技术特点两方面来分析,该架构如何满足该视频网站的运营需求:

1. 交互性体验方面:

首先,为满足用户对交互体验的需要并保持自身的原创优势,需要为用户提供视频上传和在线录制视频的功能;其次,需要把不同格式的视频,转换成该网站统一的格式;最后,需要在上传后尽快发布以供播出。

2. 服务压力方面:

首先,不但需要应对已有的大数量的用户访问,而且将迎接持续的访问量增长;其次,当用户访问量增加时,需要保持良好的反映速度和响应时间;最后,必须面对清晰度日渐提高后,码流增大所带来的服务压力。

在各个技术层面上,我们如何更好的满足上述诸多需要呢?

1.  在编解码技术层面:编解码技术不断推陈出新,我们可以看到解码效果更好,编码压缩率更高的编解码方式等诸多方面均有良好进展。尤其是由中科院计算所牵头制定的AVS标准,是具有我国自主知识产权的新一代编解码标准,将促进我国网络视频行业的健康发展。

2.  在媒体的传输层面:CDN技术已经比较成熟,P2P技术的发展也非常的迅速,虽然存在缺乏统一标准等问题,但无法掩盖P2P技术的锋芒。目前,已有不少的视频平台运营商采用了P2P技术。此外,CDN+P2P的复合技术也有了比较好的发展。

3. 在媒体的服务提供层面:服务器集群技术已经相当成熟:双机到多机的数据库集群、由DNS轮询或相关技术实现的Web服务器集群、由相关查询指向技术实现的流媒体服务器集群等都可以比较方便的实现。成熟的服务器集群技术可以实现按需增加相应应用服务器来应对业务需求,足以为网络视频行业提供良好的支撑。

4. 在媒体资源存储方面:需要有大容量、高带宽、可共享的存储技术来支撑,而传统的存储结构和存储技术,却不能很好的满足视频网站的存储需求。

那么视频网站在存储方面都有什么具体的要求,存储环境怎样才能够满足这些要求呢?下面我们通过一个实例来详细分析视频网站对存储环境的需求:

集中式存储把鸡蛋放到一个篮子里

传统存储的体系结构无非有两种:集中式和分布式。网络视频存储方案面临着集中式存储和分布式存储两种选择,两种结构各有优缺点,选择起来其实是比较困难的。本案中的视频网站的存储结构就经历了“集中–分布–分布式的集中存储”的循回式的变迁:

该网站建立之初,采用了集中式的存储结构。

 某视频网站原有集中式存储系统
某视频网站原有集中式存储系统

很多网络视频的存储采用的大多类似于上图的、集中式的存储结构来存放所有媒体数据,通常为NAS架构。简单地说,就是一台大容量的文件服务器,而高端的NAS结构是由一个NAS头后面接SAS、SCSI或光纤盘阵。

集中式存储的优点是比较明显的:

1.  集中存储可实现服务的负载均衡,由于流媒体服务间的数据都是共享且统一的,当发生热点繁忙时,所有流媒体服务器都可为其提供服务,分减压力,而不像分布式的存储会出现热点繁忙,没有热点内容的存储出现空闲这种不均匀情况。

2.  集中存储提高了存储资源的利用率。

3.  集中的高Raid 级别保护且成本较低,分布式存储都实现Raid保护成本高昂。

4.  集中的备份(快照)恢复,能方便的实现远程容灾。

5.  集中存储方案管理复杂度相对较低,以管理Mount点为例:需管理Mount点的数量为16(M+N+F+W)个,即上图中的16根蓝线。

6. 集中存储同时也是对流媒体服务器视频内容的集中管理。

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