中科曙光|搭上5G+8K新赛道 存储需要这样做

前言：5G+8K的技术应用可谓无处不在。从体育赛事、会议视听到演播室等，都有着5G、8K超高清的精彩表现。为了迎合向超高清演进的趋势，我们需要构建可以面向未来的新一代存储系统。

搭上5G+8K新赛道

超高清视频迎来了广阔的应用天地。

国内超高清视频应用正面临爆发性的增长，“5G+8K”产业链也将迎来新的风口，上下游企业正在加快构建“5G+8K”生态并积极拓展8K应用场景。

8K超高清技术不仅仅是单纯意义上让你看得更清楚，而是在更广泛的应用里为生活带来便捷：在医疗领域，5G+8K的结合可以实现远程会诊，缓解医疗资源紧张；在文博领域，8K与VR、AR结合，几乎可以改变未来博物馆的参观模式；在工业领域，在缺陷检测、精密测量、3C检测、读码应用等方面代替人工，起到提高生产效率和生产质量作用。

构建8K存储该考虑的几件事

从高清到4K再到8K，视频码流已经从高清的100Mbps前进到400~2000Mbps，视频素材的数据量有了爆炸式的增长，分辨率的大幅提升，给8K制作带来了较大的挑战。

于是，对当前存储系统的冲击非常大，为了迎合向超高清演进的趋势，我们需要构建可以面向未来的新一代存储系统。

挑战一：极端IO数据访问需求

在制作系统中，包含大量非线性编辑工作站，用于处理采用全新4K/8K技术拍摄的素材以及各种传统素材。每添加一层4K/8K素材，意味着对存储性能的需求也相应提高。

为了满足编辑的要求，每台工作站都需要具备处理多层4K/8K视频的能力。层数越多，码率越高，每台工作站访问存储系统时带宽也会更高。比如：4层1Gbps码率的4K编辑，单工作站至少需要500MB/s的稳定带宽。

这就要求存储系统对单台工作站的访问链路进行更深层次的优化，从而达到理想的带宽。并且存储系统的带宽性能也要满足高峰时刻所有工作站满负载运转。

存储系统围绕视频文件和元数据进行的采、编、播、管等动作。

各存储业务系统对存储的带宽及时延要求如下：

时延要求越高，即存储时延数值指标越小

挑战二： 高效的全媒体管理资源池

随着8K节目制作任务的日益增多，传统存储系统的性能和容量扩展已经远远无法跟上业务发展的速度。需要支持文字、图片、音频、视频等多种媒体资源的采集/导入，根据权限区分、共享，满足不同应用需求，存储资源池必须支持从4K向8K的平滑过度，为4K和8K应用系统提供统一的运行支撑环境，简化媒资数据存储管理。

挑战三：既要绿色节能还要安全可靠

大量历史价值数据的保存会对存储的扩展性有更高的要求。近年来，广播电视机房能耗问题日益突出。面临严峻的形势，机房节能成为广电行业可持续发展的必然要求。如何构建绿色节能、安全稳定且无限扩展的媒资存储，成为媒资广电领域客户最关注的问题。

曙光4K/8K制作存储解决方案

为了应对8K时代的各种挑战，曙光推出4K/8K制作存储解决方案，从存储访问性能、资源管理、系统扩展性等方面，为用户构建高性能、大容量、高品质的融合存储资源池，提供流畅、便捷的4K/8K直播体验。

在性能方面，曙光分布式存储系统ParaStor，采用Ethernet、Infiniband高速网络，有效提升超高带宽的大文件读写能力，支持高效率多路并发编辑和海量小文件的极速访问。底层自研OBS磁盘管理系统，解决了开源架构IO路径过长的问题。SSD缓存加速功能，有效减轻8K高清视频高带宽 IO 压力。

在存储资源管理方面，ParaStor具有单一命名空间，多协议并发访问，节点内/节点间分级存储特性，可实现媒资系统的统一管理。全局单一命名空间可以为用户构建EB级容量的虚拟存储池，所有客户端可以在同一个命名空间下共享访问所有的数据，可以简化海量数据管理的复杂性。

在拓展性方面，ParaStor 对外提供单一的命名空间，支持 3~4096 节点的弹性无缝扩展，单一存储空间容量可扩展至 EB 级。同时，ParaStor 具备超强的横向扩展能力，只需简单地增加存储节点，即可获得更大的存储容量和更多的数据通道，从而获得更高的系统聚合带宽和 I/O 性能。

在安全及节能方面，ParaStor从部件、网络、节点、机柜、数据的冗余，各个层面保证数据的安全性及系统的稳健性，充分满足播控系统的高可靠性要求。特有的节点分区、磁盘分组技术，对故障影响限制在特定范围内，进一步提升提高播出和编辑系统的可靠性。曙光严格践行碳中和理念，曙光存储可以通过自动功耗控制实现部件级的休眠、节点级的休眠、下电自动唤醒等操作，让存储设备从系统层面实现能耗的节省。

据统计，到2022年，我国超高清视频产业规模将超4万亿元，未来中国将成为最大的超高清市场。针对5G+8K超高清产业国产化这一大发展趋势，曙光打造了软硬件一体4K/8K制作存储解决方案。

通过代码级的优化，良好支持4K/8K的编辑制作；稳定的带宽性能，满足高峰时刻所有工作站满负载运转需求；节能及安全控制，满足用户构建绿色节能存储资源池的诉求。

多年来，曙光深耕广电行业，在该领域有大量的实践。从支持歌华有线搭建全媒体应用聚合云服务平台，有力地保障了世界杯等超高清转播；到为央视网构建媒资云存储平台，助力央视国际圆满完成春晚、2018年世界杯、70周年报道等多项大型演播任务；再到与中科大洋超高清及4K应用兼容适配，曙光不断以更加先进的技术和更完备的解决方案，为广电行业打造更加敏捷的IT基础架构，助力产业创新发展。