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四、 虚拟存储在视频网络中的应用

　　1、在分级存储（HSM）管理系统中的应用

　　国内的视频公司如索贝、大洋都开发出了各自的媒体资产管理系统。在媒体资产管理系统的存储模式设计中，他们都推出了在线（On-line）、近线(Near-line)、离线(Off-line)三级相互结合的存储模式。如图4所示是近线存储的系统结构示意图。

　　从图4我们可以看出，近线存储实际上就是一个分级存储系统，它采用的是分级存储的三层次的存储架构，即它由承担在线存储的磁盘阵列、近线存储的光盘库和离线存储的磁带库三部分来组成。而典型的服务器端虚拟存储主要是指分级存储，也就是用磁带库来做虚拟磁盘。在服务器的磁盘容量不足或者希望用较廉价的磁带来仿真较昂贵的磁盘的时候，常常采用这种方案。

　　在业内引起很大反响的 "中央电视台新闻共享系统"采用了StorageTek公司的近线存储解决方案，下面就以StorageTek公司的VSM (虚拟存储管理系统)为例，来介绍虚拟存储技术在HSM中的应用。

　　传统的存储环境下，客户选择磁带和自动磁带库主要用于备份，但是越来越多的客户考虑到价格因素，开始用磁带代替磁盘用于某些应用，然而，服务器本身的设计造成磁带介质的使用率低下，当将数据存入磁带盒时，只能存入一组数据。根据数据量的大小，没被使用起来的磁带盒容量可高达99%。所以，即便客户使用自动磁带库，他们也只能将20%～50%的并经常使用的磁带盒放入磁带库自动操作，其他的仍放在手工操作的架子上。

　　StorageTek公司的VSM (虚拟存储管理系统) 是为有效和充分地使用磁带介质和磁带机驱动器资源而设计的虚拟存储解决方案。其利用磁盘缓存仿真成虚拟的磁带机和磁带介质。也就是说，一个物理磁带机可以被虚拟仿真成多台磁带机的镜像。多个虚拟磁带卷经叠加后才写入物理磁带介质上，这样就有效地并充分地使用磁带介质和磁带机。

　　VSM由一系列硬件和智能软件产品组成。VSM 的硬件主要是VTSS--虚拟磁带子系统和自动磁带库产品，VSM的软件主要包括VTCS(虚拟磁带控制系统)、ExPR(专业性能报告系统) 和控制自动磁带库的 HSC(主机软件部件) 软件。

　　图5是虚拟磁带子系统的示意图，物理磁带机或磁带库被放置在磁盘缓存的后面。VSM将存储在磁盘缓存中的虚拟磁带卷迁移到真正的物理磁带上，这个过程不占用服务器资源。被迁移出去的虚拟磁带卷可以从磁盘缓存中删除，释放的磁盘空间用以存放新的虚拟磁带。被迁移出去的虚拟磁带卷也可以保留一段时间再删除，以便需要用它进行恢复。

　　当需要从虚拟磁带卷上恢复数据时，如果该虚拟磁带仍存放在磁盘缓存中，那么可以直接从磁盘缓存恢复到服务器磁盘上；如果该虚拟磁带已被迁移并且已从磁盘缓存中删除，那么可以从存放该虚拟磁带卷的物理磁带上将数据恢复。多个虚拟磁带卷(VTV)可以合并叠加后写到一盘物理磁带介质(MVC)上。这样做，一方面可以确保备份数据的安全，另一方面可以充分利用大容量磁带介质的容量。

　　TCS软件是HSC软件的扩充，它们配合起来工作，决定哪些作业备份数据写入虚拟磁带子系统，哪些直接写到物理磁带上。对于要被写入虚拟磁带系统的数据，VTCS负责分配虚拟磁带驱动器(VTD)和虚拟磁带卷(VTV)，并完成虚拟的装带/卸带工作。

　　图6所示是VSM的工作原理，首先我们可以看出VSM是通过ESCON通道与主机相连接。VSM 将磁盘系统仿真成虚拟的3490E磁带机驱动器和3490E磁带介质，以磁盘作为缓存。也就是说，一个物理磁带机可以被虚拟仿真成多台磁带机的镜像，多个虚拟磁带卷（VTV）经叠加后才写进物理磁带卷（MVC）上。大部分磁带操作都直接面对磁盘缓存的、虚拟磁带的装带。装带/卸带都是在瞬间完成的（仅需20秒），提高了素材从近线设备迁移到在线设备的效率。