技術專欄

Dell PowerScale F200 4K 多媒體適用場景

Dell Technologies 戴爾科技集團
2021/05/27

2020年6月時, Dell 發表了Isilon Scale Out NAS 的Gen 6.5 的PowerScale,連產品品牌也改為PowerScale, 而命方式也承襲Dell的統一命名方式加入Power家族,如同 PowerStore、PowerMax 、 PowerFlex一般。

同時期也發表了兩款全新機種PowerScale F200 和 PowerScale F600 ,機身採用1U的 PowerEdge R640,搭配OneFS 9.0 ,提供與Isilon 相同的軟體功能,內搭SAS SSD和NVMe SSD全閃存設計並提供25G到100G的高速網路頻寬,提供最高1580萬IOPS,945GB/s吞吐量。

戴爾科技針對PowerScale F200 3叢集節點,配合4K影音做壓縮和未壓縮的視頻性能評估,我們來看看這高性價比的全閃存Scale out NAS Powerscale F200 能提供怎麼樣的性能表現。 

 

執行內容

PowerScale是具有OneFS scale out NAS File system的最新一代Dell Technologies硬體。 Isilon F200節點類型非常適合需要高性能或希望在其現有Isilon群集中添加Flash Tier的最佳選擇。

本文提供了一個範例架構,該架構顯示了八個客戶端系統,它們可以播放壓縮和未壓縮的各種Ultra HD視頻內容。 

通過將八個客戶端系統連接到最小的三個節點F200 Cluster,可以實現出色的結果。 播放80多種壓縮的ProRes 422 Ultra HD 串流影片 ,沒有丟幀現象。 切換到未壓縮的影片後,在相同的三個節點F200 PowerScale群集上播放了6個未壓縮的DPX 影像。 

 

PowerScale F200 Ultra HD video edit architecture

 isilon powerscale scaleout nas

在此參考架構中,從3節點F200 PowerScale群集(3節點是最小PowerScale Cluster)播放影片。群集的前端端口使用25GbE和9000mtu連接到網絡交換機,八個客戶端也是如此。使用通過SMB3網絡存儲協議,25GbE和9000mtu連接的Windows 10客戶端對此體系結構進行了測試。 OneFS Smart Connect允許在節點之間分配客戶端連接。由於八個客戶端沒有在三個節點之間進行清晰劃分,因此節點1和2具有三個客戶端連接,而節點3具有兩個連接。除了驗證SMB3多通道外,沒有在Windows工作站上執行任何特殊的客戶端調整。  

 

測試一:多串流4K壓縮影音播放

大多數媒體工作流程都處理壓縮視頻。出於技術或創作上的原因,壓縮視頻格式的種類繁多,這決定了格式的選擇。

就本文而言,Apple的ProRes™422編解碼器用於壓縮媒體播放。 ProRes文件具有30幀/秒的超高清分辨率(3840x2160),並具有24位和48khz的立體聲音頻軌道。在這種情況下,每個ProRes流的總吞吐量約為70MB / s的壓縮視頻和音頻。

測試該架構的每個客戶端系統可以同時支持10個ProRes 422 UHD視頻回放。通過10倍的同時回放,客戶端系統上的CPU開始達到85%的利用率。壓縮媒體的回放在客戶端系統上很麻煩,因為這些系統必須在實時從存儲中讀取該媒體時對其進行解壓縮。添加其他視頻流會進一步加重客戶端工作站的CPU的負擔,並導致在這些客戶端系統上播放期間丟幀。因此,在這種體系結構中,客戶端系統的限制要在PowerScale存儲集群的限制之前達到。

 isilon powerscale scaleout nas

 

測試二:多串流4K未壓縮影音播放

色彩分級和工作流通常處理基於圖像序列的未壓縮媒體格式,例如DPX。 這些格式在客戶端系統上的負擔較小,因為在回放過程中不需要對幀進行解壓縮(不利之處是它們佔用了更多的存儲空間)。 這樣,可以在不遇到客戶端系統瓶頸的情況下提高存儲性能。

這種體系結構中的DPX圖像序列具有超高清分辨率(3840x2160),每秒24幀的16位色深。 每個幀的大小約為50 MB,在此幀速率下,每個圖像序列的速度為1.2 GB / s。 PowerScale F200群集可以在每個節點上維持2x的這些DPX圖像序列,或在三個節點群集中維持6x的圖像序列。

 isilon powerscale scaleout nas

總結

PowerScale和OneFS是媒體和娛樂應用程序的理想選擇。該系統允許創建單個文件系統,該文件系統可以處理視頻編輯,VFX,動畫,轉碼,攝取和影片播放。 PowerScale使內容創建者可以輕鬆地將行業領先的OneFS集成到他們的工作流程中。

PowerScale是運行OneFS網絡存儲操作系統的硬件的最新版本。與以前的Isilon硬體一樣,PowerScale是基於節點的橫向擴展存儲平台。 PowerScale節點由存儲,計算和內存資源組成。節點群集在一起以創建單個OneFS文件系統。

PowerScale群集至少從三個節點開始。 PowerScale節點可以是新群集的一部分,也可以添加到現有的Isilon OneFS存儲群集中。添加其他PowerScale節點可提高OneFS存儲集群的容量和總體性能,而無需停機或手動搬移資料。

PowerScale F200 3 節點 提供了7.2GB/s的高吞吐量,足以應付各種高效能的需求,同時兼具橫向擴充空間到252個節點,以及效能線性提升的特性,並提供兼具安全和可靠性的容錯能力,適合在現有isilon 集群中,做為Tier1 的效能叢集節點。

 

PowerScale 提供分散式高效能需求 

  • 3節點 提供7.2GB/s 4K影音播放/編輯的需求
  • 依需求擴充不同屬性的機種
  • 編輯人員增加,擴充F200 / F600節點
  • 歸檔影片增加,擴充A200/A2000節點
  • 透過SmartPool整合Isilon機種
  • 將須編輯影片自動Tiering到F200節點,編輯完的影片,自動Tiering到A200節點

 

PowerScale & Isilon 多媒體適合場景 

  • video edit : 4K 影音編輯
  • VFX : 視覺效果(Visual effects,簡稱VFX),是一種特殊效果。利用影片和電腦生成的圖像或影像合成,來創造一個看起來真實的效果或場景
  • animation : 動畫製作
  • Render : 指的則是指透過軟體產生3D圖像的過程,例如顯示卡繪製遊戲畫面,或是3D繪圖軟體將立體模型描繪出來的這個動作,就是Render。
  • transcode : 視訊轉換編碼
  • ingest : 將各種影音資料如Tape , Media Files, Live Source 轉碼成mobile , TV , Web , Optical Media
  • playout operations : 視訊播放 

 

PowerScale & Isilon 其他產業適合場景 

  • AI/ML/DL 人工智慧/深度學習/機器學習: ex. Tensorflow, SparkML, Nvidia, ADAS
  • Stream, IoT 流數據, 物聯網: ex. Nautilus, Kafka, Splunk
  • Big Data, Hadoop 大數據分析: ex. Cloudera, Hbase, Hive, Spark
  • Cloud Native 雲原生: ex. Kubernetes, Docker
  • Cloud Solution 雲端方案: ex. Google Cloud Platform, Microsoft Azure, AWS
  • EDA 半導體設計: ex. Synopsys, Cadence, Mentor
  • NGS, PACS 基因定序, 醫療影像: ex. Broad Institute GATK, Illumina, GE
  • M&E 影音編輯/管理/串流: ex. Grass Valley, Adobe, Apple, Sony
  • Video Surveillance 視頻監控: ex. Genetec, Milestone
  • File Sharing, Archive, Backup 檔案分享, 長期保存, 備份…

 

延伸閱讀
聯絡 我們