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功能服务器比拼大擂台——VOD服务器篇

    【IT168 专稿】VOD服务器的应用与的其他服务器一样,也具有非常明显的特点,那就是它所传输的内容比较复杂,对网络带宽和磁盘读写性能要求非常高。当然根据具体的网络规模,对CPU、内存和磁盘容量的要求也相对高出许多。这主要考虑到服务器所支持并发用户数和网络传输性能。同时,VOD服务器还具有特殊的应用需求,如数据压缩、计时、计费、负载均衡等。

    在前面的两篇中分别介绍三款绍Web和E-mail服务器的横向比较,本篇接着要向大家介绍三款VOD服务器(也属于流媒体服务器)的横向比较。这三款VOD服务器就是:

    浪潮超级VOD系统
 方正圆明FoundVod系统
 曙光Vod功能服务器系统

     一、产品综合介绍

    VOD服务器与Web、E-mail服务器,其综合性能不仅体现在硬件服务器产品上,而且很重要的一方面则是体现在其配套的软件系统上。虽然有许多服务器都可以应用VOD领域,但是我们仍最好选择整套的VOD方案,因为它们在开发时就专门针对特定的软、硬件系统进行了全面优化,性能发挥会更好些。本文所介绍的三款VOD服务器就属于这一类。

    1. 浪潮超级VOD方案

    浪潮VOD方案中目前应用最多的是采用的是浪潮英信高端部门级服务器NF360,(如图1所示)。它是一款机架式服务器,方便规模部署,易于在线扩展。

图1(点击看大图)

    结合VOD应用的特点,NF360配备双路Xeon处理器(最高主频达3.06GHz或以上)或双路Xeon MP处理器(最高主频达2.0GHz)和12GB内存,提供了足够强劲的处理动力。单机配备10块36G热拔插硬盘,充分利用了系统的存储空间,既提供了海量存储又保护了有效投资;集成双通道Ultra320 SCSI控制器和2个IDE通道,最大可扩展到10个SCSI热插拔硬盘,可选配高性能SCSI RAID控制卡,提高服务器系统应付并发访问的能力,在大并发量、高分辨率的片源访问上解除了系统瓶颈;提供6个PCI-X插槽;集成的双千兆光纤网卡更是极大的提高了网络传输速率,保证了系统从内到外的畅通;此外,热拔插技术、ECC内存纠错技术、网卡冗余、双电源冗余和系统风扇冗余等先进技术的采用,进一步保障了系统的高稳定性、高可靠性和高可用性。

    设备系统的选型与配置同时结合了先进的VOD视频播放软件,应用了业界最为成熟先进的视频流、Web插件、VBSCRIPT、MPEG压缩、磁盘阵列等技术,实现了Web环境下的视频点播,走在了技术发展前沿。

    该系统真正实现了以下功能:

    单台视频服务器可支持数百个并发流,采用分组分布方式视频服务器群组方案可根据网络规模和用户数的变化弹性扩展
     强大的客户端播放器,用户可实时对点播节目进行播放、暂停、快进、快退甚至定位、音频控制等互动操作。真正实现Web环境下的实时全屏点播;
    完全支持MPEG1、MPEG2、MPEG4、ASF、AVI、RM等国际标准和主流视音频格式的点播系统;
 采用视频流技术,使用户边下载边播放,从根本上消除VOD文件传输“瓶颈”;
 不受时间限制,VOD系统7*24小时运行,用户即点即看;
 海量的存储设备提供了点击不尽的片源数据库;
 服务器自带的管理监控特性结合浪潮猎鹰服务器管理软件,提供了强大的管理功能。
 服务器端实现零管理,数据随意备份,保证用户的数据安全,即使重装系统,用户资源不会丢失;管理员可在本地或异地进行系统维护和后台管理。

    VOD系统视频数据库能够完好地支持Oracle8/8i、MSSQL Server、Sybase SQL Server数据库,对于规模较小的视频服务系统,也提供Access数据库的支持。提供Web方式的后台管理界面,能够对界面、用户进行完全管理。有专用的节目制作工具,具有自动创建节目功能。页面维护,用户管理极其方便。采用浪潮独创的网络“猝发传送技术”,确保系统系统长时间稳定的、随时响应请求的进行数据流控制,使得数据传送时所占网络带宽最低,充分利用网络。

    2. 方正圆明FOUNDVOD系统

    方正圆明FOUNDVOD系统以视频点播、视频广播为核心,实现多媒体信息内容的存储和播放,拥有强大的综合网管计费功能,并提供了大量的高级接口程序API供系统集成商或运营商定制管理功能和界面,构成了理想的宽带多媒体信息平台。可为企事业单位办公自动化、政府培训、网络教学、智能化小区建设、宾馆饭店服务等不同领域对于多媒体视频点播需求提供一个稳定、简单的应用平台,并覆盖了从局域网、园区网乃至城域网的多级网络环境。

    在硬件配置上也选用方正圆明的MR100MR200等机型。如MR200(如图2所示)也采用了英特尔Xeon处理器,最高可支持2路。在内存方面,最高可支持12GB;集成双通道Ultra320 SCSI,支持RAID升级卡,提供6个热插拔硬盘架位;提供3个64位PCI-X或PCI扩展插槽,集成1个千兆网卡和1个百兆网卡。

图2(点击看大图)

    在VOD软件系统方面主要具有以下几方面的特点:

    传输技术先进:采用先进的流媒体技术,基于互联网通用的IP传输技术,可以轻松的实现远程的跨路由的点播;
 流媒体支持广泛:可以支持MPEG1、MPEG2、MPEG4、RM、ASF、MP3等多种媒体格式;
 管理简单全面:通过浏览器端进行管理;可以对系统的用户进行增加、删除、查询和分级管理;
 功能全面的用户计费系统;
 强大点播平台:多并发流视频点播;实时采集和点播;视频广播功能;
 多方应用支持:不仅可以通过PC进行点播,同时系统还支持DAVIC协议,可以与各种STB(机顶盒)实现互联。

    3. 曙光VOD功能服务器系统

    曙光自己也开发了一套VOD点播系统,它集视频服务器、采集服务器、VOD软件于一体,利用高速网络,基于IP技术、跨盘存储技术及多级缓冲等技术实现稳定、连续的视频流的播放。集软硬件于一身,是真正的即插即用的功能服务器。硬件配置它基于AMD64位Opteron处理器的服务器,可为用户提供功能非常强大的VOD系统,而价格又与32位其它服务器差不多。

    在这套VOD占播系统中,用的最多就是曙光的I220AR220A这两款服务器,I220A(如图3所示),R220A服务器(如图4所示)。它们都属于曙光的A系列64位服务器,I220A支持双路AMD Opteron 240/242/244处理器,内建1MB二级缓存;系统前端总线最高可达1.8GHz,最大支持12GB Registered ECC DDR内存;先进的HyperTransport超传输技术;集成双通道千兆网卡控制器、双通道Ultra 320 SCSI控制器或双通道IDE控制器,大大提高了系统性能和可靠性;提供两个64bit/133MHz PCI-X插槽、两个64bit/100MHz PCI-X插槽、一个32bit/33MHz PCI插槽,可供较好的设备扩展性能;支持自动负载均衡及网卡冗余,能满足大吞吐量的网络应用需要;系统可配以曙光先进的监控管理系统,能使用户更为轻松快捷的管理服务器。

图3(点击看大图)

图4(点击看大图)

 

    R220A服务器与I220A的硬件配置基本一样,不同的只是所采用服务器结构不一样,I220A所采用是通用的塔式结构,而R220A所采用的是目前流行的机架式结构。

    在VOD软件系统方面,曙光的VOD系统人有以下几方面的特点:

    支持数百、数千个并发用户的点播请求,每个用户均可点播相同或不同的节目,每个用户可中自由控制节目的前进、后退等操作。
 支持实时转播功能,可将实时的视频信号(摄像头信号、电视信号)实时压缩成数字信号,通过广播形式传送到每一个请求的客户端。
 支持视频广播功能,可将存储的数字视频信号通过广播形式传送到每一个请求的客户端。
以上实时转播、视频广播采用节省带宽的TCP/IP多播功能,服务器每路视频只发送一次信号,在网络交换机中自动将该信号复制到所需的端口,不需要信号的端口不会有信号。
 新闻录制功能:软件控制电视信号自动切换频道,支持90个预定电视频道;可以通过远程WEB管理更改录制计划;可根据录制计划软件可以自动将切换电视频道,将指定时间段的电视节目自动录制,自动保存并加入视频服务器,供客户端点播一切全自动,无需干预。
 支持全屏幕,每秒25-30帧流畅的DVD、VCD、DivX、ASF的播放,提供对DVD、VCD、DIVX-MPEG4、ASF及大量视音频文档支持。
 强大即时响应的播放控制:可以暂停、快进、后退、静音、绝对定位播放、平衡调整、音量调整,可以设定播放顺序、随机播放及循环播放等。

    二、综合性能比较

    同样,我们来看一下以上所介绍的三款VOD服务器软、硬件配置和性能比较。
评价一套VOD系统最主要的指标是系统支持的文件格式(码率)和最大并发连接数。由于多种压缩标准和视频开发厂家的存在,使得视频文件的格式变得多种多样,适应不同的应用环境。下表列举了常用的视频文件格式:

图表

    在广域网上的应用受到网络带宽的限制,多数是RM和MPEG4的格式,每一个数据流占用几百Kbit的带宽。而在局域网内部,网络带宽不是首要瓶颈,所以视频格式可以选用图像质量较高的MPEG1和MPEG2。

    以上两个重要指标最终也是由服务器硬件配置和软件系统的支持上。下面分别从服务器的几个主要硬件方面来比较以上所介绍的三款服务器。

    1. 处理器

    在VOD应用中,处理器要接受客户请求,把客户请求的片源分片发送到客户端,对客户的点播记录进行统计等。随着并发用户的增加,处理器的负载会加重,点播不同格式的片源对处理器的占用情况也不尽相同。根据测试,通常认为一颗Xeon 1.8G的处理器可以负载350个1.5Mbits的并发流,或1000个400Kbits的并发流,用户可以根据这个数据和自己的需求来决定选用处理器的类型和数量。当一颗处理器不能满足需求时,可以考虑增加处理器或增加服务器做负载均衡。
本文所介绍的三款VOD服务器均可支持双路处理器,而且主频都在2.0GHz以上,而且曙光的还是64位的,所以在处理器方面,理论上计算,这三款服务器应该都可以支持上千个并发的1.5Mbit/s的数据流。而对于400Kbit/s左右的MEPG4数据,则可支持2000个并发用户的请求。

    2. 内存
内存用来缓存服务器发送给客户端的数据流,内存的占用情况与并发连接数成正比。在保证图像传输质量的同时,每一个并发连接占用的内存越少越好,最小应配置1GB以上,最大值在8GB以上。而本文所介绍的三款服务器最大都可支持高达12GB的内存,当然不会存在问题。

    3. 磁盘

    磁盘可以说是所有VOD应用中负载最重的子系统,由于服务器要从磁盘读取片源内容,所以磁盘会有大量的读操作。当并发用户增多,尤其是访问较高码率的时,会使磁盘过于繁忙,而成为系统瓶颈。解决的办法就是采用高转速和高传输速的SCSI磁盘(10000ppm以上的Ultra 160,最好是Ultra 320)配置成RAID 0(可最多限度地提高磁盘读写性能,做成RAID 5所要付出的磁盘代价会太高)。
经测试,一般来说,一块7200ppm的IDE硬盘最多可支持30个并发用户;一块10000ppm的Ultra 160的SCSI硬盘最多可支持37个用户;而一块10000ppm的Ultra 320的SCSI硬盘最多可支持53个用户。可根据实际需要的并发用户数来判断所需配置的RAID 0磁盘数,如需要支持500个并发用户,则需要配置10块10000ppm的Ultra 320 SCSI硬盘。本文中的浪潮NF360最多可支持10个Ultra 320的SCSI磁盘,则理论上可支持500个以上用户的并发请求,而方正圆明MR200和曙光的I220A、R220A都只可支持6个Ultra 320的SCSI磁盘,则理论上最多可支持300个左右的用户请求。

    综合以上三个主要方面,我们可以初步估算出这三款VOD服务器所能支持的最大并发用户数了。尽管浪潮在基本方面与另两家不相上下的基础上,在磁盘方面占较大上风,但曙光服务器的64位处理器会给整体性能的发挥带来一定优势,所以总体上来说,浪潮和曙光的两套VOD服务器在硬件配置应该都差不多,都可达到支持500个左右的并发用户数。方正的差些,应该在300个用户左右。

    4. 其它硬件配置

    在硬件配置的其它方面,如扩展槽方面,浪潮NF360与曙光I220A、R220A差不多,分别有6个和5个PCI-X或者PCI插槽,而方正圆明的MR200稍差,只有3个PCI-X插槽;在网卡方面,浪潮NF360也与曙光I220A、R220A差不多,都集成2个千兆网卡,而方正圆明MR200只是提供1个千兆和1个百兆网卡;在服务器结构上,除了曙光的I220属塔式外,其它都是属于机架式,浪潮NF360是5U架构,其它的都是2U架构,浪潮的占用的空间较大。

    所以,总的比较起来,笔者认为曙光的64位I220A和R220A,特别是机架式的R220A更值得选择,毕竟除了它具有较高的性能的同时,为企业提供了更多的选择,也为企业日后的64位升级留下了空间。

    下面我们再来比较各自所采用的VOD点播软件系统,这同样非常重要,虽然在总体性能方面不会对服务器系统有太多影响,但对于点播系统的功能支持、使用的方便性、所支持的片源,以及管理的方便性等方面还是起着决定性的作用。

    在片源方面,基本没什么区别,都可以全面支持MPEG1、MPEG2、MPEG4、RM、ASF、MP3等多种媒体格式。

    除了主要的VOD点播功能外,现在越来越多的VOD系统提供了许多辅助管理功能,主要包括各种用户和设备、片源管理功能、广播功能(便于服务器与客户端交流,可以增加播放广告,提供增值服务)和计费功能等。在这方面,曙光的VOD系统功能也是最为强大的,除了一般的用户管理、计时、计费和备份功能外,它还支持视频广播和转播、新闻录制等增值功能。

    最后从软件的并发用户支持能力来看,曙光的64位服务器也表现强劲,单机可同时支持数千个用户的点播请求。而浪潮和方正的VOD方案通常只能支持数百个用户的并发请求(方正的最多只允许200个左右用户的并发请求)。

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