koyatenn
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画質マニアです。また音質マニアでもあります。 質感と立体の表現を好みCRT, 撮像管, 70mmフィルムなどの画を好みます。 普段はTwitterにいます。 LaserDiscを主とした…

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主にLaserDiscを扱っております。 現在はLaserDiscをファイル化しPC Transportで再生するファイルベースのシステムの研究に注力しているため、その関係の機器が多いです。 …
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ストレージ強化の可能性〜InfiniBand〜 -PC Transport

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2020年07月14日

現在私はPC Transport SystemのストレージにUltra320 SCSIのRAID Controllerと15000rpm HDDを使用しております。

これは10bit/4:2:2 非圧縮のmovファイルをSDTV〜HDTVまで, 24bit/48kHz 非圧縮のwavファイルを2ch〜16chまで記録/再生可能な帯域幅と優れた画質, 音質の両立を図る為です。


RAID ControllerやHDDを外付け化する事で振動や電源ノイズの影響を低減し画質, 音質を向上させる事も考えましたがディスクエンクロージャや外付けタイプのディスクアレイの入手に手間取り実現には至りませんでした。

SCSI等のDAS(Direct-Attached Storage)の他には、Fibre Channel接続のSAN(Storage Area Network)やEthernet接続のNAS(Network Attached Storage)を検討しました。

これらFibre ChannelやEthernetは先日画質, 音質に問題があると述べたクロック多重型LVD系シリアルインターフェースでありますが、両者とも電気的に絶縁されたネットワーク系インターフェースである為、グラウンドループやストレージ側から発生するノイズの低減という観点では優位に立てる可能性のある物です。

Fibre ChannelもSCSI同様に好都合なディスクアレイの入手が出来ず実現には至りませんでした。

Ethernetは1000BASE-T接続のFile Serverを構築して現在も運用しておりますが以下を理由に再生用のストレージとしては使用不能の物となっております。
・コマ落ちの多発
SCSIなら40MB/sもあれば十分に再生可能なSDTVのmovファイルでさえコマ落ちが多発してしまいます。
原因はEthernetで扱うTCP/IPプロトコルやそこでファイル共有に用いるCIFSプロトコルのレイテンシが大きい為ではないかと私は考えております。
・音質の問題
音声のwavファイルのみをFile Serverに配置して再生すると内蔵のSCSI RAIDと比較してけたたましい音質となります。
原因の切り分けは出来ていませんが、パルストランスでは高周波を絶縁出来ない為生じる伝送系のノイズである, 前述したインターフェースの仕様に伴う問題に伴いINCから猛烈な高周波ノイズが出ている, 私が使用しているIntel INCはTCP/IPプロトコルをフルオフロードしない事やRDMAを利用出来ない為CPU負荷が大きくなる…など、思いつく原因は幾つかあります。

一時は10GBASE-LRを導入してシングルモード光ファイバーによる広帯域Ethernetの導入を検討した事もありましたけれども、こちらは入手先が揃わず断念しました。

このような経緯で私は現在もUltra320 SCSIのRAIDを使用しています。


Fibre ChannelやEthernetの他にも私が過去に導入を検討していたネットワーク系インターフェースがありました。
HPC用途等でノード間の接続に用いられるInfiniBandです。

InfiniBandは元々、Server内の拡張バスで現在はPCI-Eに置き換えられたPCIを筐体外に拡張しあらゆる用途で非常に高いパフォーマンスの実現を、またFibre ChannelとEthernetの置き換えと統合を視野に入れて開発されていたインターフェースであり、非常に低いレイテンシ, 非常に広い帯域幅, 低いCPU負荷等非常に高いパフォーマンスを持つ事に加え非常に高いRAS機能を持つ事を特徴とするインターフェースです。

InfiniBandもディファレンシャル駆動のクロック多重型シリアルインターフェースではあります。

このインターフェースはTCP/IP, iSCSI, Fibre Channel等のプロトコルを乗せて扱う事も出来柔軟性が高い事も特徴であり光ケーブルによる接続も可能であるため為、私はFile Serverへの接続インターフェースとしての導入を検討しておりました。

しかし、InfiniBand HCAのWindows XPに対応するデバイスドライバの入手に躓き私は導入を断念する事となりました。


所が昨晩、InfiniBandの導入を諦めきれずにインターネット上を検索した所デバイスドライバの入手に成功しました。
インターフェースの仕様上再生用ストレージでの使用においては画質, 音質に満足出来ないリスクこそありますが、File Serverとの接続に用いる事で保存用ストレージから再生用ストレージのSCSI RAIDへのファイルコピーの時間を大幅に短縮出来る為再び導入の検討を進める事にしました。


実は、導入を検討したまま入手せずにいるTCP/IP Offload Engine, iSCSIイニシエータや光ケーブルを用いるタイプの1GbE NICを研究用に今でも入手する機会を待っていたりします。

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