基于云架構(gòu)的深圳廣電融合媒體數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)

胡 濤

(深圳廣播電影電視集團(tuán)，廣東 深圳 518026)

基于云架構(gòu)的深圳廣電融合媒體數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)

胡 濤

(深圳廣播電影電視集團(tuán)，廣東 深圳 518026)

基于融合新聞生產(chǎn)制播平臺(tái)業(yè)務(wù)需要，設(shè)計(jì)了融合媒體數(shù)據(jù)中心。通過(guò)應(yīng)用云計(jì)算、IP集群存儲(chǔ)等技術(shù)，將廣電全臺(tái)網(wǎng)完全架構(gòu)在私有云上，突破了系統(tǒng)規(guī)模的限制，實(shí)現(xiàn)了通用硬件和專(zhuān)業(yè)軟件的分離、辦公生產(chǎn)一體化、融合生產(chǎn)全時(shí)化，提升了新聞生產(chǎn)效率、產(chǎn)能、共享能力。最后，對(duì)融合媒體數(shù)據(jù)中心在混合云、全臺(tái)網(wǎng)演進(jìn)、云安全、統(tǒng)一運(yùn)維與監(jiān)控等方面進(jìn)行了展望。

全媒體；云計(jì)算；媒體數(shù)據(jù)中心

融合新聞中心項(xiàng)目是深廣電集團(tuán)由傳統(tǒng)媒體向融合媒體轉(zhuǎn)型的標(biāo)志項(xiàng)目，調(diào)研、論證、建設(shè)長(zhǎng)達(dá)6年，涉及機(jī)制、流程、技術(shù)等多方面創(chuàng)新和變革，第一期工程于2015年5月正式投入使用。項(xiàng)目總投資近1.8億，其中工藝系統(tǒng)設(shè)備投資預(yù)算1.1億，建筑總面積為4 300 m2。為了實(shí)現(xiàn)全媒體業(yè)務(wù)流程變革和技術(shù)支撐升級(jí)的項(xiàng)目目標(biāo)，深圳廣電和成都索貝公司、華為公司聯(lián)合研發(fā)并實(shí)施基于云架構(gòu)、全I(xiàn)P化的融合媒體數(shù)據(jù)中心。

1 融合媒體數(shù)據(jù)中心需求分析

傳統(tǒng)媒體的輿論引導(dǎo)能力面臨挑戰(zhàn)，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為輿論斗爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng)；另一方面，傳統(tǒng)媒體的盈利模式面臨挑戰(zhàn)，電視廣告收入增幅幾乎零增長(zhǎng)，廣告平均價(jià)格大幅度下降。形勢(shì)的變化，要求廣電技術(shù)系統(tǒng)建設(shè)從“網(wǎng)絡(luò)化、文件化、高清化”改造逐步轉(zhuǎn)向“用戶(hù)導(dǎo)向，服務(wù)導(dǎo)向”的流程改造和模式創(chuàng)新。因此，融合媒體數(shù)據(jù)中心建設(shè)不僅要滿(mǎn)足節(jié)目部門(mén)對(duì)內(nèi)容生產(chǎn)平臺(tái)的需求，而且還要適應(yīng)傳統(tǒng)媒體和新興媒體融合發(fā)展的趨勢(shì)。

1.1 全媒體云計(jì)算與全I(xiàn)P化

20世紀(jì)90年代以來(lái)，深圳廣電集團(tuán)(含原深圳電視臺(tái))電視內(nèi)容生產(chǎn)平臺(tái)依次經(jīng)歷了編輯工具數(shù)字化、生產(chǎn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、內(nèi)容生產(chǎn)平臺(tái)云化三個(gè)階段，IP化則貫穿其中?？傮w而言，編輯工具數(shù)字化提高了節(jié)目制作水平和效率，提升節(jié)目生產(chǎn)過(guò)程的管控能力；生產(chǎn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化逐步消除業(yè)務(wù)孤島，節(jié)目制播的運(yùn)作效率和資源共享的能力進(jìn)一步提升。為了應(yīng)對(duì)新媒體競(jìng)爭(zhēng)以及自身融合發(fā)展需要，深圳廣電內(nèi)容生產(chǎn)平臺(tái)利用融合新聞中心項(xiàng)目建設(shè)的契機(jī)開(kāi)始進(jìn)入全I(xiàn)P和云計(jì)算時(shí)代。

1)電視生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)全流程IP化探索

在傳統(tǒng)媒體與新媒體融合的過(guò)程中，內(nèi)容生產(chǎn)平臺(tái)整體架構(gòu)向全I(xiàn)P融合架構(gòu)演進(jìn)成為業(yè)界一致的認(rèn)識(shí)，這一演進(jìn)過(guò)程可以稱(chēng)為內(nèi)容生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的全I(xiàn)P化。生產(chǎn)系統(tǒng)全流程IP化實(shí)際上是采、編、播、存各個(gè)節(jié)點(diǎn)采用IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，并在線(xiàn)路傳輸、實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制、完善網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等三個(gè)層面完成IP化改造。2005年元旦，深圳廣電上線(xiàn)全臺(tái)網(wǎng)，為進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和降低成本，開(kāi)始逐步對(duì)內(nèi)容生產(chǎn)體系全業(yè)務(wù)流程進(jìn)行IP化改造。深圳廣電全臺(tái)網(wǎng)的全I(xiàn)P化改造主要包括信號(hào)和信令的IP化、業(yè)務(wù)流程的文件化、生產(chǎn)管理的信息化等方面。

2)內(nèi)容生產(chǎn)制作平臺(tái)的私有云實(shí)踐

云計(jì)算是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供各種計(jì)算服務(wù)和存儲(chǔ)服務(wù)，包括基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)、平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)和軟件即服務(wù)(SaaA)等服務(wù)模式。云計(jì)算的部署模式包括私有云、社區(qū)云、公有云、混合云。文獻(xiàn)[1]提出多媒體云和云多媒體來(lái)研究多媒體云計(jì)算。在云中進(jìn)行多媒體信息處理帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，包括多媒體和服務(wù)異構(gòu)性、QoS異構(gòu)性、網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)性、設(shè)備異構(gòu)性。云計(jì)算不僅有助于工作效率、降低運(yùn)營(yíng)成本，還可以促進(jìn)內(nèi)容資源整合、發(fā)展創(chuàng)新業(yè)務(wù)，為內(nèi)容生產(chǎn)提供良好的技術(shù)基礎(chǔ)。從中國(guó)國(guó)際廣播電臺(tái)、央視新址、北京電視臺(tái)、鳳凰衛(wèi)視在廣電云平臺(tái)的實(shí)踐來(lái)看，云計(jì)算技術(shù)在廣電應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在有效降低用戶(hù)的使用終端成本[2]、優(yōu)化技術(shù)調(diào)配運(yùn)維和促進(jìn)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)[3]、業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)敏捷，實(shí)現(xiàn)“全媒體、全時(shí)空”的高效業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)[4]。

1.2 深廣電全臺(tái)網(wǎng)的發(fā)展

深圳廣電集團(tuán)全臺(tái)網(wǎng)經(jīng)過(guò)10年發(fā)展，電視內(nèi)容生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的資產(chǎn)規(guī)模增長(zhǎng)4倍，直播時(shí)長(zhǎng)增長(zhǎng)26倍，為了滿(mǎn)足不斷發(fā)展的內(nèi)容生產(chǎn)業(yè)務(wù)的需求，深圳廣電不斷優(yōu)化和改造全臺(tái)網(wǎng)。

2004年，深圳廣電率先于全國(guó)建成全臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化制作播出系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)采、編、播文件化交互和網(wǎng)絡(luò)化傳輸播出。但由于全臺(tái)網(wǎng)原有設(shè)計(jì)和當(dāng)時(shí)技術(shù)限制，系統(tǒng)之間普遍通過(guò)單點(diǎn)連接，媒體資源共享性較差；中央節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)重，形成“瓶頸”，一旦發(fā)生故障，則全網(wǎng)受到影響。

2010年開(kāi)始，深圳廣電的基于雙總線(xiàn)架構(gòu)的主干平臺(tái)投入使用，建立以主干為總線(xiàn)、其他系統(tǒng)向主干注冊(cè)服務(wù)的模式，應(yīng)用層面通過(guò)統(tǒng)一檢索平臺(tái)實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)檢索和調(diào)用。這些項(xiàng)目建設(shè)實(shí)現(xiàn)了高標(biāo)清素材級(jí)(文稿、串聯(lián)單、成品和素材)互相調(diào)用，實(shí)現(xiàn)了異地異構(gòu)系統(tǒng)間的協(xié)同工作，構(gòu)建了標(biāo)準(zhǔn)化的集團(tuán)內(nèi)部接口服務(wù)；但是在松散耦合系統(tǒng)中，子系統(tǒng)都是服務(wù)提供者，被動(dòng)地被外界調(diào)用；除媒資、播出和收錄向外提供較多服務(wù)之外，其他子系統(tǒng)間缺乏統(tǒng)一的業(yè)務(wù)流程驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致業(yè)務(wù)量極少，特別是網(wǎng)臺(tái)互動(dòng)實(shí)際應(yīng)用不多。

隨著業(yè)務(wù)壓力的日益增大，設(shè)備使用年限的逐年增加，故障發(fā)生頻率越來(lái)越高，2011年前4個(gè)月時(shí)間內(nèi)，設(shè)備故障率已經(jīng)達(dá)到2010年全年故障數(shù)量的77%，其中故障主要集中在存儲(chǔ)故障、關(guān)鍵服務(wù)器故障、單點(diǎn)故障等方面。

深圳廣電內(nèi)容生產(chǎn)網(wǎng)的發(fā)展主要面臨3個(gè)方面的挑戰(zhàn)：

1)生產(chǎn)系統(tǒng)“煙囪式”發(fā)展，資源無(wú)法有效利用；系統(tǒng)安全防護(hù)需要進(jìn)一步加強(qiáng)；面對(duì)不斷增加的業(yè)務(wù)需求，需要進(jìn)行系統(tǒng)性的整體規(guī)劃。

2)新媒體迅猛發(fā)展，網(wǎng)臺(tái)互動(dòng)依然是“兩張皮”。

3)如何做好標(biāo)清資產(chǎn)的再利用。在深廣電高清化過(guò)程中，原有5個(gè)標(biāo)清制播網(wǎng)絡(luò)價(jià)值數(shù)千萬(wàn)的標(biāo)清設(shè)備、系統(tǒng)(授權(quán))再利用問(wèn)題。

1.3 深廣電融合媒體數(shù)據(jù)中心需求分析

經(jīng)過(guò)持續(xù)調(diào)查與研究，深圳廣電希望通過(guò)業(yè)務(wù)流程變革和技術(shù)支撐升級(jí)來(lái)應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)。一方面，優(yōu)化現(xiàn)有流程，改善資源共享的效率和安全性，完善新聞流程的一體化設(shè)計(jì)；應(yīng)對(duì)未來(lái)全媒體環(huán)境下的業(yè)務(wù)生產(chǎn)，重構(gòu)傳統(tǒng)媒體與新興媒體融合的生產(chǎn)流程；另一方面，面對(duì)不斷擴(kuò)張的業(yè)務(wù)需求，建立更具彈性，橫向擴(kuò)展性更強(qiáng)的IP化、分布式基礎(chǔ)架構(gòu)；面對(duì)內(nèi)部業(yè)務(wù)生產(chǎn)建立媒體私有云，針對(duì)全媒體的生產(chǎn)環(huán)境，結(jié)合公有云服務(wù)建立“混合云”。

2013年，融合新聞中心開(kāi)始建設(shè)。系統(tǒng)包含5個(gè)生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、2個(gè)生產(chǎn)輔助系統(tǒng)，系統(tǒng)平臺(tái)包含160多個(gè)子功能模塊，支持電視、微博、微信、App等平臺(tái)的新聞生產(chǎn)與發(fā)布。項(xiàng)目采用全I(xiàn)P化、私有云技術(shù)、IP分布式存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)90%后臺(tái)計(jì)算資源的虛擬化，采用桌面虛擬化、流媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)視頻簡(jiǎn)編業(yè)務(wù)。深圳廣電在建設(shè)全媒體融合新聞中心過(guò)程中，積極探索和實(shí)踐云計(jì)算技術(shù)在融合新聞生產(chǎn)平臺(tái)中的應(yīng)用。其中，融合新聞中心媒體數(shù)據(jù)中心在IAAS層、終端層，混合云等方面進(jìn)行了云計(jì)算的探索。

2 深圳廣電融合媒體數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)

2013年，深圳廣電、系統(tǒng)集成廠(chǎng)商、硬件廠(chǎng)商建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主要測(cè)試項(xiàng)目包括服務(wù)器虛擬化、分布式存儲(chǔ)兩大類(lèi)共16項(xiàng)。通過(guò)9個(gè)多月的測(cè)試和完善，基本確認(rèn)現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)可以支持融合媒體數(shù)據(jù)中心的內(nèi)容資源全I(xiàn)P化、業(yè)務(wù)能力平臺(tái)化、生產(chǎn)系統(tǒng)云化等3個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)。參考互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(Internet Data Center)平臺(tái)架構(gòu)，融合新聞中心項(xiàng)目提出并建設(shè)了“媒體數(shù)據(jù)中心(Media Data Center，MDC)”。融合媒體數(shù)據(jù)中心(MDC)是融合新聞中心技術(shù)平臺(tái)的一部分，為融合新聞中心新聞運(yùn)作與指揮平臺(tái)(NRP)、全媒體匯聚平臺(tái)、融合生產(chǎn)平臺(tái)、全媒體發(fā)布平臺(tái)提供媒體處理、業(yè)務(wù)支撐、公共服務(wù)、IT基礎(chǔ)架構(gòu)、傳統(tǒng)媒體基礎(chǔ)架構(gòu)等資源，同時(shí)接收云管理平臺(tái)、統(tǒng)一監(jiān)控中心的管理和監(jiān)控。

2.1 基礎(chǔ)設(shè)施層設(shè)計(jì)

MDC基礎(chǔ)設(shè)施層主要包括分布式IP存儲(chǔ)設(shè)計(jì)、虛擬計(jì)算資源設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)及安全設(shè)計(jì)等部分，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)：1)為上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供可靠、安全、高效、可擴(kuò)展性強(qiáng)的存儲(chǔ)資源、計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)資源；2)要求MDC在不改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、僅增加硬件資源的前提下可支持接入新的業(yè)務(wù)，即可擴(kuò)展到全臺(tái)網(wǎng)。

1)分布式IP存儲(chǔ)設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)廣電生產(chǎn)系統(tǒng)的存儲(chǔ)采用FC+IP的雙網(wǎng)架構(gòu)，很重要的原因是帶寬、延遲和抖動(dòng)等方面的QoS(服務(wù)水平保障)要求[1]。項(xiàng)目組通過(guò)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室測(cè)試驗(yàn)證了分布式IP集群存儲(chǔ)可以滿(mǎn)足業(yè)務(wù)要求。因此，系統(tǒng)整體存儲(chǔ)架構(gòu)采用在線(xiàn)、歸檔一體化設(shè)計(jì)，通過(guò)分級(jí)存儲(chǔ)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)媒體文件以及其他非媒體文件的管理，能在系統(tǒng)生命周期的各個(gè)階段實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展和均衡。根據(jù)業(yè)務(wù)需求，存儲(chǔ)系統(tǒng)需要支持全媒體匯聚、內(nèi)容交換、融合生產(chǎn)、發(fā)布，并支持在線(xiàn)和歸檔需求。媒體數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)業(yè)務(wù)類(lèi)型分為在線(xiàn)存儲(chǔ)、歸檔存儲(chǔ)和應(yīng)急存儲(chǔ)三類(lèi)。邏輯上將在線(xiàn)存儲(chǔ)和歸檔存儲(chǔ)融設(shè)計(jì)為一套存儲(chǔ)系統(tǒng)，即在線(xiàn)/歸檔存儲(chǔ)，一共包含22個(gè)P節(jié)點(diǎn)(Performance node)和7個(gè)C節(jié)點(diǎn)(Capacity node)，統(tǒng)一對(duì)外提供服務(wù)，存儲(chǔ)內(nèi)部采用存儲(chǔ)分層的辦法，實(shí)現(xiàn)素材在歸檔存儲(chǔ)空間(7個(gè)C節(jié)點(diǎn))和在線(xiàn)存儲(chǔ)空間(22個(gè)P節(jié)點(diǎn))之間的數(shù)據(jù)遷移。剩余的3個(gè)C節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)組成一套應(yīng)急存儲(chǔ)，用于支撐系統(tǒng)最小規(guī)模業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量(一期設(shè)計(jì)支持20個(gè)高清站點(diǎn)的在線(xiàn)新聞制作)。

分布式IP集群存儲(chǔ)支持?jǐn)U容至40 Pbyte，隨著存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的增加，容量和帶寬均呈線(xiàn)性增長(zhǎng)。在線(xiàn)存儲(chǔ)(2個(gè)子域)上可以同時(shí)損壞的節(jié)點(diǎn)數(shù)或硬盤(pán)數(shù)量為4個(gè)。歸檔存儲(chǔ)域上可以同時(shí)損壞的節(jié)點(diǎn)數(shù)或硬盤(pán)數(shù)量為2個(gè)。應(yīng)急存儲(chǔ)上可以損壞的節(jié)點(diǎn)數(shù)為1個(gè)，可以同時(shí)損壞的硬盤(pán)數(shù)為2個(gè)。當(dāng)主存儲(chǔ)不可用的情況下，切換至3節(jié)點(diǎn)的應(yīng)急存儲(chǔ)，保障核心業(yè)務(wù)不中斷。

2)計(jì)算資源設(shè)計(jì)

根據(jù)業(yè)務(wù)需求，融合新聞中心計(jì)算資源總計(jì)需要6類(lèi)共310臺(tái)服務(wù)器資源，其中290臺(tái)通過(guò)服務(wù)器虛擬化提供，7%的計(jì)算資源采用物理服務(wù)器提供，例如演播室類(lèi)服務(wù)器所在網(wǎng)絡(luò)比較獨(dú)立，安全性和松耦合要求較強(qiáng)。SDI收錄類(lèi)服務(wù)器因?qū)I(yè)設(shè)備(板卡等)無(wú)法通過(guò)服務(wù)器虛擬化提供。D類(lèi)視頻渲染類(lèi)服務(wù)器還涉及GPU虛擬化，主要采用GPU直通共享模式。

計(jì)算資源虛擬化部分根據(jù)業(yè)務(wù)需求和安全等級(jí)劃分3個(gè)區(qū)域：MDC服務(wù)器虛擬化、DMZ區(qū)服務(wù)器虛擬化、流媒體編輯桌面虛擬化。3個(gè)MDC區(qū)刀箱中，包含全寬顯卡刀片10塊，每個(gè)刀片有顯卡2張，用于合成虛擬機(jī)的渲染使用。通過(guò)外掛2臺(tái)IP SAN存儲(chǔ)作為虛擬化共享存儲(chǔ)，用來(lái)存放虛擬服務(wù)器的OS、數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例卷、索引文件卷、IP收錄緩存卷。2臺(tái)虛擬化共享存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡、互為主備，通過(guò)同步遠(yuǎn)程復(fù)制功能，保持?jǐn)?shù)據(jù)同步。MDC區(qū)虛擬化平臺(tái)滿(mǎn)足250臺(tái)服務(wù)器的虛擬化。

DMZ區(qū)虛擬化平臺(tái)和桌面虛擬化分別采用計(jì)算+存儲(chǔ)一體機(jī)刀框。所用刀片既提供計(jì)算資源，又提供虛擬化共享存儲(chǔ)。通過(guò)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)將刀片自帶SAS硬盤(pán)做成存儲(chǔ)池，為虛擬機(jī)或虛擬桌面提供OS存儲(chǔ)。DMZ區(qū)虛擬化平臺(tái)滿(mǎn)足80臺(tái)服務(wù)器的虛擬化。桌面虛擬化支持200個(gè)桌面的虛擬化。

3)網(wǎng)絡(luò)及安全設(shè)計(jì)

融合新聞中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 融合新聞中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

媒體數(shù)據(jù)中心采用分布式數(shù)據(jù)中心的模式，即目前融合新聞中心的媒體數(shù)據(jù)中心和未來(lái)建設(shè)的媒體數(shù)據(jù)中心在不同的物理位置，但在邏輯上是同一個(gè)媒體數(shù)據(jù)中心。媒體數(shù)據(jù)中心部署1對(duì)堆疊數(shù)據(jù)中心交換機(jī)，虛擬化資源池、服務(wù)服務(wù)器資源池、分布式存儲(chǔ)資源和圖文包裝系統(tǒng)均接入數(shù)據(jù)中心交換機(jī)。部署2套互為主備應(yīng)用負(fù)載均衡器，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的負(fù)載均衡。部署1對(duì)數(shù)據(jù)中心防火墻，用于外部訪(fǎng)問(wèn)的安全隔離。

終端接入?yún)^(qū)包括專(zhuān)用生產(chǎn)終端、生產(chǎn)辦公一體化終端、在線(xiàn)包裝終端、離線(xiàn)包裝終端。專(zhuān)用生產(chǎn)終端指高碼編輯工作站、高碼審片工作站、配音工作站，這部分終端直通數(shù)據(jù)中心訪(fǎng)問(wèn)業(yè)務(wù)，不能訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)和辦公網(wǎng)；生產(chǎn)辦公一體化終端指低碼編輯工作站、流媒體編輯工作站，這部分終端需要訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)和辦公網(wǎng)，訪(fǎng)問(wèn)生產(chǎn)業(yè)務(wù)必須經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)中心防火墻。在線(xiàn)包裝終端不能訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)和辦公網(wǎng)；離線(xiàn)包裝終端能夠訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)和辦公網(wǎng)，訪(fǎng)問(wèn)生產(chǎn)業(yè)務(wù)必須經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)中心防火墻。

外部安全交換區(qū)是互聯(lián)網(wǎng)、集團(tuán)下屬新媒體網(wǎng)絡(luò)接入電視生產(chǎn)網(wǎng)的中轉(zhuǎn)交換區(qū)域。融合新聞中心各業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要和互聯(lián)網(wǎng)、集團(tuán)下屬新媒體網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行業(yè)務(wù)交互的，在外部交換區(qū)實(shí)施部署相關(guān)安全措施。

辦公邊界安全交換區(qū)是辦公網(wǎng)絡(luò)接入電視生產(chǎn)網(wǎng)的中轉(zhuǎn)交換區(qū)。融合新聞中心各業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要和辦公網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行業(yè)務(wù)交互的，在外部交換區(qū)實(shí)施部署相關(guān)安全措施。

2.2 平臺(tái)層設(shè)計(jì)

融合新聞中心平臺(tái)層為上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供媒體處理服務(wù)、業(yè)務(wù)支撐服務(wù)、全媒體內(nèi)容庫(kù)服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)與中間件服務(wù)。

1)媒體處理服務(wù)

媒體處理服務(wù)提供對(duì)媒體文件的內(nèi)容處理的公共服務(wù)，供上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用?？芍С謱?duì)各種媒體文件處理：渲染服務(wù)、技審服務(wù)、轉(zhuǎn)碼服務(wù)、遷移分發(fā)服務(wù)、語(yǔ)音轉(zhuǎn)文本服務(wù)、流媒體服務(wù)。各類(lèi)媒體處理服務(wù)器采用集群模式，由任務(wù)管理器統(tǒng)一調(diào)度。集群內(nèi)包含多臺(tái)相同功能的媒體處理服務(wù)器對(duì)同一任務(wù)分片并行處理或多任務(wù)并行處理，既能提高業(yè)務(wù)的處理性能，又能實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)高可用。

2)業(yè)務(wù)支撐服務(wù)

可以提供流程管理、安全認(rèn)證、協(xié)同工作等基礎(chǔ)公共服務(wù)。系統(tǒng)需提供統(tǒng)一的接入技術(shù)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，具備系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)統(tǒng)一管理能力和調(diào)度能力。主要包括：統(tǒng)一認(rèn)證/登錄服務(wù)、統(tǒng)一時(shí)鐘服務(wù)、訪(fǎng)問(wèn)控制服務(wù)、工作流引擎服務(wù)、消息服務(wù)、統(tǒng)一代碼應(yīng)用。

3)全媒體內(nèi)容庫(kù)服務(wù)

全媒體內(nèi)容庫(kù)服務(wù)實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)管理、空間管理、內(nèi)容檢索、內(nèi)容分布式管理等功能，包括以下模塊：內(nèi)容匯聚、內(nèi)容組織、內(nèi)容處理、內(nèi)容檢索呈現(xiàn)。全媒體內(nèi)容庫(kù)匯聚內(nèi)容包括視頻網(wǎng)站、合作媒體、社交網(wǎng)絡(luò)、用戶(hù)分享、制作網(wǎng)稿件、制作網(wǎng)素材和節(jié)目以及收錄素材等，包含視頻、音頻、圖片、文字、Flash等多種類(lèi)型。內(nèi)容庫(kù)的視頻文件經(jīng)過(guò)智能語(yǔ)音識(shí)別、轉(zhuǎn)場(chǎng)識(shí)別等多種智能處理引擎，自動(dòng)生成素材相關(guān)的元數(shù)據(jù)信息。所有資源匯聚后分類(lèi)展現(xiàn)，統(tǒng)一搜索，自動(dòng)匯聚元數(shù)據(jù)資源，增加標(biāo)簽功能需求。

4)數(shù)據(jù)庫(kù)與中間件服務(wù)

融合新聞中心項(xiàng)目將數(shù)據(jù)庫(kù)與中間件設(shè)計(jì)成一個(gè)公共服務(wù)平臺(tái)，整合數(shù)據(jù)庫(kù)和中間件需求，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)和中間件平臺(tái)，滿(mǎn)足上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求。數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)采用主、備、第三備多層防護(hù)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的高可用。同時(shí)使用統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)為不同的上層業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用服務(wù)。數(shù)據(jù)庫(kù)中間件實(shí)現(xiàn)的3層架構(gòu)，做到系統(tǒng)主體業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)體系和應(yīng)用系統(tǒng)的框架無(wú)關(guān)性，系統(tǒng)靈活構(gòu)成3層C/S結(jié)構(gòu)，或B/S結(jié)構(gòu)，最大程度減輕用戶(hù)數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)負(fù)擔(dān)，提高系統(tǒng)訪(fǎng)問(wèn)安全性和對(duì)具體業(yè)務(wù)的支持能力。

2.3 業(yè)務(wù)層部署設(shè)計(jì)

融合新聞中心業(yè)務(wù)層包括全媒體匯聚平臺(tái)、融合生產(chǎn)平臺(tái)、全媒體發(fā)布與互動(dòng)平臺(tái)、新聞指揮與運(yùn)作平臺(tái)。上層業(yè)務(wù)層依托MDC基礎(chǔ)設(shè)施層和平臺(tái)層為最終用戶(hù)提供服務(wù)。業(yè)務(wù)層部署設(shè)計(jì)主要如下：

1)服務(wù)器部署方式

虛擬化服務(wù)器部署：除演播室業(yè)務(wù)和SDI收錄業(yè)務(wù)外，所有業(yè)務(wù)均部署在虛擬化服務(wù)器上，包括IP收錄業(yè)務(wù)、融合生產(chǎn)業(yè)務(wù)、新媒體發(fā)布與互動(dòng)業(yè)務(wù)、新聞指揮與運(yùn)作業(yè)務(wù)、DMZ區(qū)接口業(yè)務(wù)、后臺(tái)管理業(yè)務(wù)。

物理服務(wù)器部署：演播室業(yè)務(wù)、SDI收錄業(yè)務(wù)。

2)高可用部署

負(fù)載均衡方式：所有B/S類(lèi)業(yè)務(wù)，包括文稿、新聞指揮、全媒體發(fā)布等均采用多個(gè)資源池由負(fù)載均衡器調(diào)度的方式部署，其中任何一個(gè)資源發(fā)生故障不影響整體業(yè)務(wù)的運(yùn)行。

集群方式：媒體處理業(yè)務(wù)如合成、轉(zhuǎn)碼、遷移，流媒體等業(yè)務(wù)采用集群方式部署，多個(gè)資源池由MPC統(tǒng)一調(diào)度管理，實(shí)現(xiàn)在任何一個(gè)資源不可用的情況下，可以自動(dòng)調(diào)度其他資源。

主備熱備方式：播出服務(wù)器、播出控制工作站等業(yè)務(wù)采用主備熱備的方式部署，當(dāng)主業(yè)務(wù)出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換至備業(yè)務(wù)。

3)極端情況下的業(yè)務(wù)可持續(xù)性設(shè)計(jì)——編輯工作站分布式備份

在MDC存儲(chǔ)、計(jì)算資源、網(wǎng)絡(luò)均不可用的極端情況下，如何僅僅利用編輯工作站完成新聞制作，是融合新聞中心業(yè)務(wù)部署的關(guān)鍵點(diǎn)。融合新聞中心采用編輯工作站分布式備份的方式實(shí)現(xiàn)極端情況下的新聞制作和播出業(yè)務(wù)。在日常新聞制作過(guò)程中，將各個(gè)制作環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)如上載、配音、粗編、精編、審片的數(shù)據(jù)自動(dòng)備份到預(yù)定的編輯工作站的本地硬盤(pán)上。當(dāng)新聞制作模塊因發(fā)生極端故障不可用時(shí)，利用預(yù)定備份工作站的備份數(shù)據(jù)，啟用本地編輯、本地合成、本地審片模式，完成新聞制作。新聞制作完成后將成品節(jié)目下載到藍(lán)光盤(pán)，并將藍(lán)光盤(pán)送演播室播出。

2.4 基于云架構(gòu)的媒體數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)

傳統(tǒng)全臺(tái)網(wǎng)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)采用煙囪式的建設(shè)，形成各自獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)孤島，造成資源不能有效整合和共享，系統(tǒng)擴(kuò)展性差。基于云架構(gòu)的媒體數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)資源的整合和系統(tǒng)的平臺(tái)化，有利于提高資源利用率、降低成本、提高系統(tǒng)部署敏捷性[3]。

融合新聞中心私有云架構(gòu)如圖2所示，包括IaaS層、PaaS層、SaaS層和云管理平臺(tái)。融合媒體數(shù)據(jù)中心采用32個(gè)節(jié)點(diǎn)的IP分布式存儲(chǔ)，總?cè)萘?.5 Pbyte；400個(gè)服務(wù)器虛機(jī)(總計(jì) 2 000 個(gè)VCPU、3.5 Tbyte VMemory、100 Tbyte VStore、80個(gè)VGPU)，實(shí)現(xiàn)90%后臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器計(jì)算資源虛擬化；前端支持100個(gè)高碼高清站點(diǎn)、100個(gè)代理高清編輯站點(diǎn)，以及100個(gè)桌面虛擬化工作站對(duì)生產(chǎn)域提供上網(wǎng)和辦公業(yè)務(wù)，對(duì)辦公域提供流媒體簡(jiǎn)編業(yè)務(wù)。

圖2 融合新聞中心私有云架構(gòu)

3 融合媒體數(shù)據(jù)中心總結(jié)和展望

深圳廣電融合新聞中心全媒體云平臺(tái)是在全媒體匯聚、共平臺(tái)生產(chǎn)、多渠道發(fā)布的一體化業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上，集合全媒體采、編、播、存、管的所有環(huán)節(jié)，提供一個(gè)長(zhǎng)期不間斷運(yùn)行、高可靠性、高處理能力、可擴(kuò)展性強(qiáng)的多業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)。融合媒體數(shù)據(jù)中心是業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的基礎(chǔ)，MDC按照分布式架構(gòu)設(shè)計(jì)，本次完成第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展建設(shè)后續(xù)節(jié)點(diǎn)。

3.1 私有云和公有云

深圳廣電融合新聞中心項(xiàng)目(一期)多媒體云平臺(tái)是一個(gè)私有云平臺(tái)。隨著未來(lái)高清業(yè)務(wù)發(fā)展，需要更多存儲(chǔ)，現(xiàn)有資源池即使不斷擴(kuò)容，但是維護(hù)海量存儲(chǔ)資源池和同樣數(shù)量級(jí)災(zāi)備系統(tǒng)的投資非常大。未來(lái)可以考慮通過(guò)低廉的公有云租用減少人力和設(shè)備支出，例如IP收錄、輿情監(jiān)控、全媒體匯聚等業(yè)務(wù)可以向公有云擴(kuò)展延伸。同時(shí)，對(duì)于具有公眾訪(fǎng)問(wèn)意義的內(nèi)容可以擴(kuò)展到公有云上，為用戶(hù)快速搜索、訪(fǎng)問(wèn)和視頻資源挖掘提供便利。

3.2 全臺(tái)網(wǎng)的云平臺(tái)演進(jìn)

隨著媒體云架構(gòu)成功應(yīng)用于融合新聞中心項(xiàng)目，深圳廣電后續(xù)將其逐步應(yīng)用于全臺(tái)網(wǎng)其他新聞欄目、電視節(jié)目以及離線(xiàn)制作類(lèi)節(jié)目，甚至是廣播頻率等，同時(shí)考慮到各業(yè)務(wù)板塊的獨(dú)立性，需要在一體化的計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池上分業(yè)務(wù)獨(dú)立部署，同時(shí)保持隔離和互通。現(xiàn)有的云計(jì)算vDC虛擬化數(shù)據(jù)中心技術(shù)已經(jīng)能夠支持這類(lèi)需求。

3.3 媒體云的安全體系

現(xiàn)有媒體云設(shè)計(jì)了較為完善的冗余備份和安全防范體系，保障系統(tǒng)高可靠和端到端的安全，具有全面的多層次安全防護(hù)，無(wú)單一崩潰點(diǎn)，應(yīng)急手段較為豐富，應(yīng)急播出不對(duì)正常播出頻道產(chǎn)生影響[5-7]。從上線(xiàn)運(yùn)行情況來(lái)看，這些設(shè)計(jì)還要在實(shí)際運(yùn)行中加以檢驗(yàn)和完善；同時(shí)融合生產(chǎn)對(duì)于辦公、互聯(lián)網(wǎng)、生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)一體化的要求越來(lái)越緊迫。

3.4 媒體云的運(yùn)維與監(jiān)控

媒體云管理平臺(tái)需要有集中統(tǒng)一的系統(tǒng)監(jiān)控體系，且能擴(kuò)展升級(jí)到更高層次的IT服務(wù)管理或BSM業(yè)務(wù)服務(wù)管理體系。目前深圳廣電融合媒體數(shù)據(jù)中心采用Fusion Sphere自帶的Fusion Manager云管理軟件，負(fù)責(zé)全系統(tǒng)云架構(gòu)下硬件和軟件資源的操作維護(hù)管理、用戶(hù)業(yè)務(wù)的自動(dòng)化運(yùn)維；采用捷成世紀(jì)IT基礎(chǔ)架構(gòu)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件等基礎(chǔ)架構(gòu)日常運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控；采用索貝業(yè)務(wù)系統(tǒng)監(jiān)控軟件，對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)關(guān)鍵進(jìn)程和性能等進(jìn)行了相關(guān)監(jiān)控。深圳廣電未來(lái)將繼續(xù)探索多平臺(tái)監(jiān)控向統(tǒng)一運(yùn)維監(jiān)控的演進(jìn)。

[1] 朱文武.多媒體云計(jì)算[J].電子產(chǎn)品世界,2011,18(9):18-23.

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Design of Media Data Center Based on Cloud Architecture in Shenzhen Media Group

HU Tao

(ShenzhenMediaGroup,GuangdongShenzhen518026,China)

To meet omnimedia news production system’s need, the media data center in the Shenzhen media group is designed. Based on cloud computing technology and IP cluster storage technology, a private cloud platform is constructed for supporting production and broadcasting system. The solutions can realize the separation of general hardware and software, and improve the platform of news production effectiveness and sharing ability. Finally, the development of the media data center about the hybrid cloud, the whole network evolution, the security of the media cloud, unified maintenance and monitoring, etc, are discussed.

omnimedia; cloud computing; media data center

TN948

A

10.16280/j.videoe.2015.18.014

2015-06-10

【本文獻(xiàn)信息】胡濤.基于云架構(gòu)的深圳廣電融合媒體數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)[J].電視技術(shù),2015，39(18).

胡 濤(1977— )，高級(jí)工程師，博士，主要研究方向?yàn)閺V電工程、全臺(tái)網(wǎng)、新媒體運(yùn)營(yíng)與管理、媒體云、數(shù)據(jù)庫(kù)與知識(shí)庫(kù)等。

責(zé)任編輯：任健男