Avid Unity ISIS非編制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)

毛 敏

（陜西廣播電視臺(tái)，陜西 西安 710061）

1 Avid制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成及功能

1.1 系統(tǒng)構(gòu)架

陜西廣播電視臺(tái)搭建的Avid Unity ISIS非線編制作網(wǎng)是一套基于共享存儲(chǔ)的千兆以太網(wǎng)[1-2]，硬件系統(tǒng)主要有ISIS中心存儲(chǔ)系統(tǒng)（3組ISIS存儲(chǔ)引擎）、服務(wù)器系統(tǒng)（2臺(tái)SD服務(wù)器）、收錄系統(tǒng)（5臺(tái)NC工作站點(diǎn)）、制作系統(tǒng)（28臺(tái)MC工作站點(diǎn)），配音系統(tǒng)（2臺(tái)MC工作站點(diǎn)）、1臺(tái)3層Cisco 4948萬(wàn)兆/千兆核心以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等部件組成。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1所示。

1.2 Avid Unity ISIS的主要硬件系統(tǒng)

1）存儲(chǔ)系統(tǒng)

ISIS網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)用于存儲(chǔ)工程文件、節(jié)目素材等文件，它是由3組8 Tbyte的存儲(chǔ)盤(pán)箱（也叫存儲(chǔ)引擎）組成，每個(gè)存儲(chǔ)盤(pán)箱內(nèi)有16塊500 Gbyte ISIS專用硬盤(pán)，Av?id稱其為ISB，每個(gè)ISB都有獨(dú)立的CPU和Linux管理系統(tǒng)，總輸出帶寬為720 Mbyte/s，系統(tǒng)總?cè)萘繛?4 Tbyte，實(shí)際最大使用容量為22.5 Tbyte。每組存儲(chǔ)盤(pán)箱具有3組ICP600可熱插拔冗余電源及風(fēng)扇，存儲(chǔ)系統(tǒng)采用64位分布式文件系統(tǒng)。3個(gè)箱體在邏輯上劃分為VLAN1和VLAN2網(wǎng)段。每組盤(pán)箱都有若干個(gè)1 Gbit/s端口用來(lái)連接編輯站點(diǎn)（Zone1），3組盤(pán)箱共可以提供28個(gè)Zone1客戶端。

2）服務(wù)器系統(tǒng)

2臺(tái)Avid SD文件管理服務(wù)器（采用Intel 2400工業(yè)機(jī)），服務(wù)器采用Avid的failover機(jī)制：服務(wù)器間通過(guò)雙“心跳”線連接，當(dāng)主SD發(fā)生故障時(shí)，備SD會(huì)立即接管工作，變?yōu)橹鱏D。2臺(tái)服務(wù)器都通過(guò)1 Gbit/s端口連接至存儲(chǔ)引擎上，服務(wù)器主要用來(lái)管理微處理器和元數(shù)據(jù)的分區(qū)表文件。

3）3層交換機(jī)Cisco 4948用來(lái)擴(kuò)展編輯站點(diǎn)

1臺(tái)3層Cisco 4948千兆以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，通過(guò)2路12 Gbit/s的高速光纖連接到ISIS存儲(chǔ)引擎的2個(gè)不同網(wǎng)段上，用來(lái)連接擴(kuò)展的編輯站點(diǎn)（Zone 2），為編輯站點(diǎn)提供1 Gbit/s的讀寫(xiě)帶寬。

4）工作站點(diǎn)

35套HP專業(yè)高端工作站，直接連接在ISIS存儲(chǔ)盤(pán)箱的ISIS交換機(jī)端口上的為Zone1客戶端，連接在Cisco 4948交換機(jī)的1 Gbit/s端口上的為Zone2客戶端。其中17套工作站點(diǎn)配有MOJO-SDI加速器，用來(lái)完成節(jié)目的上下載工作。35套工作站根據(jù)所裝軟件不同，用來(lái)進(jìn)行衛(wèi)星節(jié)目錄制、配音和節(jié)目編輯制作。

2 Avid Unity ISIS的軟件系統(tǒng)

2.1 服務(wù)器端軟件系統(tǒng)

服務(wù)器使用操作系統(tǒng)為Windows Embed XP，是Avid定制的Windows XP 64位操作系統(tǒng)，其具有非常高的安全性和穩(wěn)定性。除此以外，ISIS還為管理人員提供了多種多樣的管理、顯示、監(jiān)看工具，包括profiler，system di?rector viewer，monitor tool，log aggregator，ISIS disk tester tool等，用來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理、故障診斷、故障排除等。

2.2 客戶端軟件系統(tǒng)

Client manager安裝在編輯站點(diǎn)上，用來(lái)連接ISIS中心存儲(chǔ)設(shè)備，在編輯站點(diǎn)建立本地映像盤(pán)；Pathdiag工具用來(lái)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備帶寬。非線性編輯后期制作軟件是Avid Media Composer，用于制作網(wǎng)中的剪輯、包裝、合成、配音等制作；收錄軟件系統(tǒng)為Avid NewsCutter XP，用于制作網(wǎng)中的收錄及剪輯。收錄軟件系統(tǒng)及剪輯軟件系統(tǒng)均支持大多數(shù)主流格式的收錄、剪輯和配音；字幕軟件是Marquee，用來(lái)實(shí)現(xiàn)字幕動(dòng)畫(huà)功能。

3 Avid Unity ISIS制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)特點(diǎn)

3.1 系統(tǒng)安全性

該系統(tǒng)采用了全新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和體系結(jié)構(gòu)，比傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和性能上有了很大變化。Avid Unity ISIS體系采用多重冗余技術(shù)，包括存儲(chǔ)介質(zhì)（硬盤(pán)）保護(hù)、數(shù)據(jù)訪問(wèn)、集中資源保護(hù)、客戶端冗余和基礎(chǔ)框架的保護(hù)（如電源、冷卻系統(tǒng)等），可以滿足廣播級(jí)全天候工作的苛刻要求，確保了數(shù)據(jù)的高度安全性。其存儲(chǔ)單元是存儲(chǔ)刀片（ISB），每個(gè)ISIS存儲(chǔ)刀片都有單獨(dú)的CPU和Linux操作系統(tǒng)，都是一個(gè)完整的獨(dú)立單元，并且整合了2個(gè)冗余1 Gbyte以太網(wǎng)端口，這種設(shè)計(jì)提高了對(duì)數(shù)據(jù)的讀取及修復(fù)速度。在實(shí)際使用中，更換硬盤(pán)后，硬盤(pán)數(shù)據(jù)的重建恢復(fù)速度明顯要快于其他采用傳統(tǒng)RAID方式的存儲(chǔ)陣列。

該體系實(shí)現(xiàn)了多級(jí)冗余，在系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全性、可靠性等方面都有著明顯的優(yōu)勢(shì)。在數(shù)據(jù)流上沒(méi)有外接連線，系統(tǒng)安裝管理比較方便，凡是有可能產(chǎn)生安全隱患的環(huán)節(jié)均采用雙系統(tǒng)設(shè)計(jì)和冗余連接。其獨(dú)有的Redistri?bution數(shù)據(jù)重建技術(shù)保證冗余數(shù)據(jù)的快速重建與恢復(fù)，具備“自我康復(fù)”的能力，確保驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障時(shí)能自動(dòng)識(shí)別增添或替換以及重建數(shù)據(jù)鏡像，可即刻重新分配數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)始終處于容錯(cuò)狀態(tài)。為電視節(jié)目制作提供了更加安全、可靠的保護(hù)措施。ISIS并提供監(jiān)測(cè)機(jī)制，實(shí)施有效的管理網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的連接狀態(tài)、溫度、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)硬盤(pán)不正常，其他硬盤(pán)可快速重建備份，使數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，使得系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性較高。ISIS采用了64位的智能分布式存儲(chǔ)方案和文件系統(tǒng)管理，任何一個(gè)數(shù)字媒體文件都會(huì)被分散成塊（256 kbyte的chunk），存儲(chǔ)在不同的存儲(chǔ)體和不同的存儲(chǔ)單元中，將安全隱患進(jìn)行分解，有效提高了安全等級(jí)。

3.2 系統(tǒng)先進(jìn)性

Avid Unity ISIS是Avid公司最新推出的共享媒體網(wǎng)絡(luò)，它建立在媒體行業(yè)最流行的共享存儲(chǔ)系統(tǒng)——Avid Unity Media Network的原理之上。Avid Unity ISIS是一個(gè)新的、可從最低開(kāi)始的模塊化設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)完全利用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的萬(wàn)兆/千兆以太網(wǎng)，與傳統(tǒng)的基于FC-SAN的雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)相比具有很多優(yōu)勢(shì)：

1）系統(tǒng)可擴(kuò)展性

ISIS系統(tǒng)（無(wú)限可擴(kuò)展的智能存儲(chǔ)）的存儲(chǔ)核心是一個(gè)由Avid開(kāi)發(fā)的、實(shí)時(shí)分布式64位智能文件系統(tǒng)。該文件系統(tǒng)使ISIS具有強(qiáng)大的性能和擴(kuò)展能力：容量為16～640 Tbyte；支持15～330個(gè)并發(fā)雙軌DV50碼流的在線實(shí)時(shí)編輯站點(diǎn)。系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性，隨著存儲(chǔ)單元的增加而線性增長(zhǎng)的彈性帶寬使整個(gè)系統(tǒng)的處理能力也同時(shí)增加，當(dāng)用戶從1個(gè)ISIS引擎（16 Tbyte或32 Tbyte）擴(kuò)展到20個(gè)ISIS引擎（640 Tbyte）時(shí)，系統(tǒng)的帶寬從400 Mbit/s增加到8000 Mbit/s，同時(shí)增加的還有集成的千兆以太網(wǎng)接口（每個(gè)ISIS引擎都內(nèi)置以太網(wǎng)交換模塊），而集成的萬(wàn)兆網(wǎng)口可以快速地通過(guò)第三方萬(wàn)兆交換機(jī)進(jìn)行擴(kuò)展，從而增加端口數(shù)量和編輯站點(diǎn)數(shù)量。

2）系統(tǒng)可管理性

ISIS系統(tǒng)為技術(shù)平臺(tái)的管理網(wǎng)絡(luò)化、智能化提供了實(shí)時(shí)、便捷的狀態(tài)監(jiān)視與管理工具，整個(gè)系統(tǒng)采用基于瀏覽器的圖形方式來(lái)表示。系統(tǒng)提供了一個(gè)有圖形界面的監(jiān)控管理工具（System administrator tools），管理人員可以通過(guò)System administrator tools對(duì)ISIS系統(tǒng)所有的硬件進(jìn)行配置、管理、監(jiān)控，可以方便地看到系統(tǒng)的各類運(yùn)行信息和操作狀態(tài)，從而精確地定位關(guān)注的區(qū)域并對(duì)系統(tǒng)警報(bào)作出快速響應(yīng)。

Avid Unity ISIS系統(tǒng)中幾乎所有硬件都提供了LED信息提示，可以讓管理人員通過(guò)LED燈的顏色、閃爍速度來(lái)準(zhǔn)確判斷設(shè)備的運(yùn)行情況，并對(duì)故障進(jìn)行快速定位。

3）系統(tǒng)開(kāi)放性

提供了全系列的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，可以對(duì)任何客戶端開(kāi)放，支持眾多廠商提供的第三方插件，支持異構(gòu)平臺(tái)和多種品牌產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享，實(shí)現(xiàn)與Avid網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。Av?id Unity ISIS采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)技術(shù)，免去了需要混合式，可以便利地整合到現(xiàn)有環(huán)境之中，降低了整體擁有成本。

3.3 Avid系統(tǒng)的不足

Avid網(wǎng)自建成到現(xiàn)在，已經(jīng)運(yùn)行了4年多，通過(guò)實(shí)際使用，也發(fā)現(xiàn)了Avid Unity ISIS非編制作網(wǎng)的一些不足：

1）由于Avid為國(guó)外軟件，功能強(qiáng)大、技術(shù)指標(biāo)高、操作規(guī)程嚴(yán)謹(jǐn)復(fù)雜，但在使用便捷性上略弱于國(guó)內(nèi)的同類產(chǎn)品，特別是在字幕功能上，有待進(jìn)一步完善。這也對(duì)編輯制作人員提出了更高的要求。

2）在多格式混編方面，功能略有不足，大部分常見(jiàn)視、音頻格式比如MPEG、MP3、WAV等格式的文件必須通過(guò)轉(zhuǎn)碼才能被引入MC軟件中，降低了編輯效率，不過(guò)最新版本的MC軟件已經(jīng)非常好地解決了上述問(wèn)題。

3）Avid Unity ISIS對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)采用多種策略，允許用戶根據(jù)實(shí)際需要采用靈活的策略方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。在不采取鏡像（未作protection）時(shí)磁盤(pán)利用率最高，理論上可以達(dá)到100%；在提供最高數(shù)據(jù)安全性（采用protection）的環(huán)境中，存儲(chǔ)系統(tǒng)采用了類似RAID 1的鏡像方式，磁盤(pán)利用率較低，最高不超過(guò)50%，其最新版本的ISIS V2.1通過(guò)最新的ISIS RAID技術(shù)，將硬盤(pán)利用率提高了許多。

4 運(yùn)行情況

Avid Unity ISIS制作網(wǎng)的建成加快了陜西廣播電視臺(tái)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化信息化發(fā)展進(jìn)程，為陜臺(tái)的電視制作提供了一個(gè)新的節(jié)目制作平臺(tái)。從實(shí)踐的過(guò)程中來(lái)看，在安全性方面，Avid Unity ISIS制作網(wǎng)存儲(chǔ)系統(tǒng)具有極高的數(shù)據(jù)安全性，管理系統(tǒng)操作方便，功能強(qiáng)大。在編輯軟件方面，提供了功能強(qiáng)大的編輯工具和較高的技術(shù)指標(biāo)，但作為一款國(guó)外軟件，和國(guó)內(nèi)的非線編軟件比起來(lái)，操作有一定的難度。

Avid Unity ISIS是一套全新的非編制作網(wǎng)，為了保障非編制作網(wǎng)安全可靠的運(yùn)行，需要技術(shù)部門(mén)進(jìn)行嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)管理，需要制作人員養(yǎng)成良好的制作習(xí)慣，嚴(yán)格遵守制作流程，只有這樣才能讓Avid Unity ISIS非編制作網(wǎng)發(fā)揮它的最大作用。

[1]Avid Unity ISIS system support422 media services[EB/OL].[2011-01-15].http://community.Avid.com/forums/t/76184.aapx.

[2]李靖.陜西電視臺(tái)無(wú)帶化跨系統(tǒng)制播網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的構(gòu)想[J].電視技術(shù)，2011，35（16）：87-88.