后期视频编辑如何选择存储系统？第三期

    经过前两期对存储系统的简单介绍，我想大家已经初步了解了存储系统和系统架构的特点，这次我们着重的介绍一下PCIe存储系统和PCIe SAN共享存储架构。

    Accusys是一家老牌的存储设计、制造和销售的全球性公司，由于以前一直将产品OEM或ODM给客户，所以Accusys这个品牌一直不为用户所知。但是Accusys的OEM或ODM客户却有很多大有名气，最著名的就是美国Apple公司，2007年以前Apple公司的xServerRAID存储系统就来自Accusys。如果对xServerRAID熟悉的用户，完全可以非常熟练的管理和维护目前Accusys的Exasan产品线（PCIe产品线），它们两个产品线的管理界面同出一辙。

    PCIe存储系统完全是Accusys的首创，随后也有少数公司加入了PCIe存储系统的行列。但是他们和Accusys公司在PCIe存储系统设计上有本质上的区别------那就是PCIe存储局域网架构（PCIe SAN）。由于Accusys掌握着PCIe SAN的核心技术，完全可以为用户提供PCIe共享存储系统，让原本只能直连的存储系统（DAS），通过PCIe交换机实现共享架构（SAN）。

    Accusys当初设计PCIe产品时，其启发来自Apple公司，在2005年Apple公司就有超级远见，看到未来影视清晰度会走向2k、4k等（2015年已经出现6k、8k），高清已经不能满足未来需求。但是以当时的存储技术发展，要想快速满足未来2k、4k的需求增长是远远不够的，在这样既要快速满足视频的发展且又要降低成本的要求下，PCIe协议的存储系统就此诞生。

    PCIe技术其已经普遍用于主机板上，且PCIe1.1 2.5Gb、PCIe2.0 5Gb、PCIe3.0 8Gb、PCIe4.0 16Gb的基本规格早已确定，并且其又采用多通道技术x4、x8、x16、x32，性能从PCIe1.1x4 10Gb 到PCIe4.0x32 512Gb如此宽广，作为满足影视行业视频发展对高带宽要求的存储系统来说再合适不过了。而最普及的FC协议存储系统，到今天才发展到FC 16Gb带宽，未来是否有32Gb都是未知数。关于PCIe详细技术请参阅http://baike.baidu.com/link?url=qOADVE7nvDL8v_6E5Rvo9PAUOGKLPVxWkoOSvTgAnPPIbj4v1JOmf643KPorYX8nlFJ6jniEk7eJVQLkglGiJK

    Accusys PCIe存储系统接口到底怎样？Accusys从PCIe2.0以后都采用了QSFP接口，以下是A16S3-PS存储和控制器（见图一），左边就是QSFP接口，右边是SAS 12Gb扩展端口。

图一：A16S3-PS背面及控制器

主机接口卡如下：

图二：Z2M-G3

    Z2M-G3是PCIe3.0x4主机卡，有两个端口，一个是SAN端口，另一个是DAS端口，当您使用PCIe
SAN时连接SAN端口，使用本地存储时连接DAS。两者也可以同时使用，好处是为您节省了非编工作站的PCIe插槽。
    由于采用QSFP接口方式，其线缆可以有两种，铜缆（2m 见图三）和光缆（10m、30m（见图四）、50m、100m 4种规格）

图三：QSFP 40Gb 2m铜缆

图四：QSFP 40Gb 30m光缆

    所以Accusys的PCIe存储系统是可以通过光缆将其放置距主机100m以内的机房中，解决了机架式存储噪音问题和便于管理问题。这个就区别于其它厂家的PCIe存储系统。
    关于QSFP请参阅http://baike.baidu.com/view/3144180.htm

    Accusys PCIe SAN到底如何？它是什么样子？它能解决什么问题？它又给用户带来什么福音？不要急，现在我们就来介绍一下Accusys PCIe SAN高清非编网架构。


图五：PCIe SAN超高清非编网

     图五显示了Accusys PCIe SAN超高清非编网的标准架构，对SAN架构了解的用户，我相信你们就可以看出它和FC SAN架构一样（但有点区别）。在这个网络中我们可以支持桌面8盘位PCIe和12盘位PCIe存储系统，也支持机架式16盘位PCIe存储系统，存储非常灵活。

SAN由以下几个部件组成：
1. SAN交换机（FC交换机或PCIe交换机）；
2. 存储系统（FC存储系统或PCIe存储系统）；
3. MDC服务器（Metadata Controller）；
4. SAN管理软件（Accusys SANit、Apple xSAN、Metasan、Stornext等）；
5. HBA主机卡（FC HBA或PCIe HBA）；
6. 主机卡连接交换机的线缆（FC协议线缆或PCIe协议线缆）；
7. 以太网交换机和以太网网线（此组件用于Metadata传输）。

从上图大家可以找到相应的部件比如：
1. AF16Q4-P2，这是PCIe交换机；
2. A16S3-PS，这是PCIe存储系统；
3. MDC服务器，咦，您是否发现它没有在图中，是的，它就是此架构图中和FC SAN不一样的地方，MDC服务器在PCIe SAN中被内嵌到了AF16Q4-P2交换机中，所以Accusys的AF16Q4-P2不仅仅是一台SAN交换机，其实它是一个高度集成的SAN应用系统。
4. SAN管理软件，这就是SANit，该软件已经集成到AF16Q4-P2交换机中；
5. HBA主机卡，这就是Z2M-G3（插入式）、或C1M-G2（外置式）。
6. 图中黄色线缆就是PCIe协议的光纤线缆；
7. 以太网交换机和网线图中也有。

    您看这不就是一个完整的SAN架构吗，除了MDC内嵌，和FC SAN有什么区别吗，完全没有区别。
解决方案中您还会发现一台“文件服务器”，它采用万兆网连接到另一个以太网交换机中，多台剪辑工作站同时连接到该以太网交换机，这又是干什么用呢？我来解释一下，此解决方案其实采用了SAN+NAS的方式。通常视频编辑分为以下几项：剪辑、调色、特效、合成等。而剪辑分为粗剪和精剪，剪辑大部分采用代理文件，所以对存储系统带宽要求不高，可以将这些剪辑的工作站放在NAS区域。而对存储性能带宽要求比较高的应用，比如调色、特效、合成等高性能应用，则放在PCIe SAN中，这样的分配大大降低了用户的投资成本。使得存储应用分配更加合理。如果很多剪辑工作站全部都放入SAN中，一是PCIe SAN客户端口数较少，无法连接那么多，二是SAN网络过于庞大，不好维护，三是造价也相当昂贵。

    PCIe SAN特点是单个端口性能高（尤其是Accusys 2016年PCIe3.0交换机），其单个端口性能可以到20Gb或32Gb。20Gb端口可以在线支持8bit或10bit 25贞以下的4k DPX无压缩视频编辑多台。32Gb端口可以在线支持12bit 或 16bit 30贞左右的4k DPX无压缩视频编辑多台。这意味您的可以实现真正的多台4k 无压缩调色在线共享编辑。而这样的应用如果您采用FC SAN估计造价是PCIe SAN的几倍。万兆NAS或40Gb NAS更无法实现，除非您采用40Gb NAS到桌面的方式（可能您会问什么是到桌面？那就是40Gb的网卡要装在每台工作站上，并且配置一台全40Gb的以太网交换机，而如果是这样的配置，我估计造价也不低）。

   图五解决方案中SANit管理软件可以支持不同的操作系统同时存在，比如MAC、Windows和Linux。也可以支持不同版本的MAC系统10.6.x以上同时存在。但是如果采用Apple xSAN 4管理软件，它只能支持Mac OS 10.10.x以上版本，并且只支持Mac系统，虽然它是免费的，但限制也比较多。当然如果您的银子比较充足，也可以选择Stornex或Metasan 第三方的SAN管理软件，Accusys的PCIe SAN是开放的，完全可以支持第三方SAN管理软件，于此同时可以采用A16Q4-P2（不带MDC服务器和SANit软件）PCIe交换机。

    目前由于摄像机已经步入了4k时代，很多用户也开始直接对RAW档进行编辑，当然对RAW直接编辑，就意味着视频码率非常大，高性能的存储系统不可缺少，PCIe存储系统和PCIe SAN超高清非编网将是最合适的解决方案。

    总结一下Accusys PCIe SAN超高清非编网的特点如下：
1. 网络中的工作站个数小于12台；
2. 每个客户端的带宽可以获得2000MB/s（PCIe3.0交换机）；
3. 完全支持4K 16bit 30贞无压缩视频在线编辑；
4. 可以支持多台4K无压缩在线编辑工作站同时工作；
5. 支持不同的操作系统平台；
6. 性价比极高；
7. 网络较小容易安装和维护。

    由于有了PCIe存储系统的出现，影视行业的视频编辑者们你们就不用担心存储系统性能不够了。因为大家可以看见PCIe性能是如此之广，只要视频技术有新的革新，PCIe就会有满足新视频性能的存储系统出现。