大规模IPTV点播系统解决方案

针对传统点播系统以及分布式点播系统中所存在的问题，共享式点播系统从存储系统结构上进行改进，引入了全新的SAN数据共享技术，为大规模点播应用奠定了一个近乎完美的基础。

1.4.1共享式系统典型结构

共享式系统典型结构

共享式点播系统采用了标准的C/S结构，以运行流媒体、WMS等点播程序的服务器作为服务器端，最终用户作为客户端，通过IP网络直接从点播服务器上获取所需媒体数据。

1.4.2共享式系统工作原理

在共享式点播系统中，所有的点播服务器利用FC光纤通道技术，接入到存储区域网（SAN）；每个点播服务器都能够通过SAN网络同时高速访问所有的媒体数据；通过负载均衡技术，将所有的点播服务器组成一台虚拟的服务器对外提供服务，无论系统使用多少台真实的服务器，对客户端来说，看到的都只是1个服务器、1个计算机名、1个IP地址，而系统负载则由全部的点播服务器来均匀承担。

举例说明：假定系统由4台服务器构成共享式点播系统，此时，用户1向系统发出点播请求，则系统将自动把客户的请求转发给服务器1，并由服务器1来完成其请求；用户2的点播请求则由服务器2完成……用户5的请求由服务器1完成，并以此类推。

1.4.3分布式和共享式点播系统功能比较

1.4.3.1如何确保数据访问的稳定性

点播系统属于全天候工作的生产系统，任何时间段都会有用户使用，确保数据访问的稳定性，更是ISP服务质量的直接体现。

确保数据访问的稳定性，最根本的手段就是消除"数据孤岛"，也就是避免数据依赖于特定服务器才能访问的局限性。例如在实际的应用环境中，如果指环王3这部影片只能由服务器A访问，那么一旦服务器A宕机或损坏，则无法对指环王3这部影片进行访问，而且这种现象一直会持续到服务器A恢复正常。服务器A的这种状态，我们即可称之为"数据孤岛"。

分布式的点播系统中是否存在"数据孤岛"呢？我们知道，分布式系统中，为了提高整体性能，必须使用多个核心服务器--否则核心服务器将会成为整个系统的瓶颈所在。而多个核心服务器的使用，则直接导致了多个"数据孤岛"的出现– 不同的核心服务器各自管理着不同的数据。因此，为了提高性能而不得不采用多核心服务器的分布式点播系统，与传统的点播系统一样，存在着"数据孤岛"的问题，无法确保大规模点播系统对数据访问稳定性的要求。

共享式的点播系统，采用了ImageSAN文件共享系统，所有的点播服务器，均能够同时高速访问集中存储的所有数据，无论有几个点播服务器宕机，只要有一个点播服务器处于工作状态，整个点播系统仍然能够对外提供正常服务。通过数据集中存储并且完全共享的方式，共享式点播系统彻底解决了"数据孤岛"的问题，在确保数据访问的稳定性方面，提供了有力的保障。

1.4.3.2系统负载均衡的实现

实现系统的负载均衡，是一直以来点播系统中的一个重要课题。通常来讲，负载均衡分为两种类型：

1.大量的并发访问或数据流量分担到多台节点设备上分别处理，减少用户等待响应的时间；

2.单个重负载的运算分担到多台节点设备上做并行处理，每个节点设备处理结束后，将结果汇总，返回给用户，使系统处理能力得到大幅度提高。

当然，在点播系统中所涉及的负载均衡技术主要旨在均衡多台服务器和应用程序之间的流量负载。

传统的点播系统始终无法实现真正意义上的负载均衡，其根本原因即在于：无法根据点播服务器的负载对数据请求进行分配，只能依赖于数据的分布进行分配。我们再次以指环王3这部影片作为实际案例--由于该数据只能由服务器A访问，因此，无论采用何种先进的均衡机制，所有对该文件的数据请求，最后都会集中到服务器A。这也是传统点播系统不可避免的8-2现象-- 即80%的负载，集中在20%服务器上。

分布式系统通过将大量数据分发到边缘服务器的工作机制，能够在一定程度上实现系统的"负载均衡"–如果用户请求的数据在多个边缘服务器上均有缓冲，那么多个这样的数据请求能够被分配到多个边缘服务器上。但是，如果请求的数据仅存在于一个边缘服务器或者存在于分发服务器上，则无法实现对数据请求的负载均衡。另外，边缘服务器的缓冲区是不断更新的，因此无法保证负载均衡的有效性和长期性。

共享式系统中，所有点播服务器访问的数据都是一致的。对于任何数据请求，都能够有效地进行负载分配–根据管理员设定的策略进行自动均衡，能够达到"点播系统最大并发用户数量= 单服务器最大并发用户 x 服务器数量"这一理想状态，实现真正意义上的负载均衡，能够确保用户得到最大化的投资收益。

1.4.3.3系统扩展性

系统扩展性主要是指点播系统最大并发用户数量，以及点播媒体资料库容量这两点。

分布式系统在扩展性上存在着一个非常矛盾的问题：媒体资料库容量越大，系统最大并发用户数则越少。分布式系统的工作原理是将媒体资料分发到各个边缘服务器节点，通过数据在多个边缘服务器上的重复存在，从而达到分配负载，提高系统最大并发用户数的目的。据此我们可以看出，在分布式系统中，最理想的状态是–每个边缘服务器的磁盘容量（a）大于或者等于所有分发服务器的磁盘总容量（b），此时系统拥有最大的并发用户数，a/b的值越小，则表示系统最大并发用户也越少– 因为点播应用中数据的访问具有相当大的随机性，根本无法预测用户会在什么时候访问什么数据。因此媒体资料库的容量越大，则边缘服务器上的缓冲数据访问率越低，结果来自于最终用户的数据请求会集中在核心分发服务器上，使边缘服务器形同虚设。

基于ImageSAN的共享式点播系统的扩展性基本上不受限制，通过添加点播服务器和高性能、大容量磁盘存储系统即可满足各方面的扩展需求，甚至在整个系统升级的过程中，点播服务都无需中断。

1.4.3.4系统管理性

分布式系统采用的核心服务器+边缘服务器的结构，使服务器的数量增加，从而增加了管理员的工作量；由于数据广泛地分布在整个服务器系统中，对于媒体资料库内容更新、存储空间的调配、边缘服务器缓冲空间管理等过程充斥在管理员的日常工作中，极大地增加了管理员的工作难度。系统结构复杂，故障点难以迅速确认……

共享式点播系统的管理工作可谓简易：服务器节点的数量较少，管理工作量也随之减少；媒体资料更新只需要执行一次，即可在所有点播服务器上提供对外的服务，也无需考虑存储空间如何调配等问题；简单的系统结构，一旦出现问题，也能够更加迅速地找到故障点并加以排除。

1.4.3.5系统性价比

用户在进行系统规划时，总是希望能够以最小的投入换回最大的收益。成都登峰科技有限公司作为专业的存储解决方案供应商，一直致力于将我们丰富的存储行业经验与对用户具体应用进行结合，为用户提供真正切合实际应用的解决方案，同时帮助用户降低总体拥有成本，提高投资回报。

结合前面的分析，我们认为，分布式的点播系统实际上并没有彻底克服传统的点播系统中存在的弊病；而基于ImageSAN的共享式点播系统在各种功能性上已经通过结构的改善而达到了相当理想的效果。

从成本上考虑，分布式系统需要在服务器、流媒体软件上面增加相当的投入；而共享式系统仅需要增加ImageSAN共享系统的投入。分布式系统的投入是远远高于共享式系统的，即便是考虑到国内市场的一些特殊因素，分布式系统与共享式系统的成本也是相差无几。

综合功能性和成本两方面的因素，基于ImageSAN的共享式点播系统无疑是实现大规模点播应用的理想选择。