全臺(tái)網(wǎng)超融合媒體架構(gòu)的策略研究

楊璐旻

廣電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新，在新的傳播格局以及全臺(tái)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)下，以內(nèi)容產(chǎn)業(yè)為主體的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，旨在實(shí)現(xiàn)素材采集、節(jié)目制作、資料存儲(chǔ)、播出分布等各環(huán)節(jié)最優(yōu)化的生產(chǎn)方式。超融合媒體架構(gòu)以最有效的資源整合、最精細(xì)的流程管理，通過(guò)互聯(lián)互通、信息共享、資源共享等方式，實(shí)現(xiàn)海量的節(jié)目生產(chǎn)、低成本的節(jié)目制作，以及可控高效的節(jié)目?jī)?nèi)容分發(fā)。采用超融合媒體架構(gòu)將給媒體行業(yè)帶來(lái)的益處包括：根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)載的起伏變化，分配對(duì)應(yīng)的資源，平戰(zhàn)結(jié)合；能快速響應(yīng)熱點(diǎn)事件的發(fā)生，將計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源快速向熱點(diǎn)聚集；將上層業(yè)務(wù)與底層資源脫鉤，底層資源的變化不被上層應(yīng)用所感知；提升資源的利用率，提高系統(tǒng)的效費(fèi)比。

一、電視臺(tái)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀及業(yè)務(wù)訴求分析

近年來(lái)，隨著全媒體的逐步發(fā)展，媒體對(duì)象數(shù)量越來(lái)越大、類型越來(lái)越多、關(guān)系越來(lái)越復(fù)雜。傳統(tǒng)媒體架構(gòu)方式中，資源四處分散難管理、單點(diǎn)不堪重負(fù)易故障、系統(tǒng)紛繁復(fù)雜難擴(kuò)展等問(wèn)題日益顯現(xiàn)。

當(dāng)前不少電視臺(tái)雖有新聞生產(chǎn)網(wǎng)、非編制作網(wǎng)、廣告制作網(wǎng)、媒資系統(tǒng)等多個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)能獨(dú)立工作的同時(shí)，相互之間也可以實(shí)現(xiàn)必要的業(yè)務(wù)接洽。但是，臺(tái)內(nèi)各制作、媒資系統(tǒng)的分步建設(shè)，導(dǎo)致各業(yè)務(wù)模塊的后臺(tái)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備等都是分離的，各系統(tǒng)都需要硬件、管理、軟件等投入，各個(gè)系統(tǒng)間不能形成有效的資源利用。若用傳統(tǒng)的方式建設(shè)全臺(tái)網(wǎng)媒體架構(gòu)，一次性投資較大，建設(shè)門檻較高，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，IT維護(hù)要求高。

總體來(lái)看，電視臺(tái)業(yè)務(wù)桎梏主要表現(xiàn)在以下方面：

1、硬件資源浪費(fèi)

隨著電視臺(tái)系統(tǒng)越來(lái)越多，硬件成本成倍增加，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)變得越來(lái)越松散和龐雜，且缺乏與其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)交互的靈活性。

2、系統(tǒng)可靠性差

傳統(tǒng)架構(gòu)需要為每一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)單獨(dú)建立一套容災(zāi)系統(tǒng)，一旦應(yīng)用系統(tǒng)增多，不僅資源閑置率高，且操作變得異常復(fù)雜，使得其無(wú)法支撐電視臺(tái)日益快速增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)量。根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，一個(gè)新應(yīng)用系統(tǒng)投入使用，其中系統(tǒng)部署、運(yùn)維的成本約占系統(tǒng)整個(gè)生命周期總成本50%。隨著信息系統(tǒng)越來(lái)越龐大，新業(yè)務(wù)系統(tǒng)部署上線時(shí)間也變得非常漫長(zhǎng)，無(wú)法及時(shí)響應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展需求，且后期運(yùn)維壓力巨大，花費(fèi)成本高。

3、擴(kuò)展性差

媒體行業(yè)業(yè)務(wù)負(fù)載起伏大，業(yè)務(wù)峰值不可預(yù)測(cè)。傳統(tǒng)媒體架構(gòu)不能滿足系統(tǒng)無(wú)縫擴(kuò)容的需求，難以應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)信息的突發(fā)性增長(zhǎng)。采用傳統(tǒng)媒體架構(gòu)將會(huì)造成左右為難，如果硬件資源配置不足就可能造成系統(tǒng)宕機(jī)，如果預(yù)備充足的硬件資源，又會(huì)造成平時(shí)的資源浪費(fèi)。

4、安全風(fēng)險(xiǎn)大

隨著電視臺(tái)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，越來(lái)越龐雜的IT設(shè)備導(dǎo)致組織內(nèi)受到入侵和數(shù)據(jù)丟失的概率越來(lái)越大。同時(shí)傳統(tǒng)架構(gòu)的不可管理性讓IT管理人員的工作也越來(lái)越復(fù)雜，一旦出現(xiàn)疏忽，將給組織內(nèi)的信息帶來(lái)巨大的安全風(fēng)險(xiǎn)。隨著電視臺(tái)業(yè)務(wù)的持續(xù)擴(kuò)張，相應(yīng)的IT系統(tǒng)還會(huì)日趨龐大和繁雜。且未來(lái)隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展還會(huì)陸續(xù)建造更多應(yīng)用系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)的建制均需購(gòu)買數(shù)套服務(wù)器、存儲(chǔ)空間、軟件授權(quán)，并且還需投入大量的人力、時(shí)間、電力和運(yùn)維成本。

二、全臺(tái)網(wǎng)超融合媒體架構(gòu)的特點(diǎn)

為了應(yīng)對(duì)電視臺(tái)綜上所述的業(yè)務(wù)桎梏，新型媒體架構(gòu)需要在系統(tǒng)安全、系統(tǒng)橫向擴(kuò)展、維護(hù)管理難度、系統(tǒng)兼容性、硬件成本等各方面都有大的改善。超融合媒體架構(gòu)以“軟件定義”的方式，將存儲(chǔ)設(shè)備、后臺(tái)設(shè)備等都集中到一個(gè)盒子里（X86服務(wù)器），不僅實(shí)現(xiàn)了計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源的原子化和流動(dòng)化，而且將各類資源集中，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)、CPU等資源完全共享；全新系統(tǒng)采用基于PaaS層的軟件技術(shù)，提供數(shù)據(jù)引擎、計(jì)算引擎、業(yè)務(wù)引擎以及數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口，以應(yīng)對(duì)行業(yè)中日益膨脹的數(shù)據(jù)需求，提供全媒體時(shí)代業(yè)務(wù)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的專業(yè)平臺(tái)；使電視臺(tái)得以在各項(xiàng)業(yè)務(wù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，走上傳統(tǒng)媒體與新媒體的融合之路，逐步實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)媒體的成功轉(zhuǎn)型。

1、超融合媒體架構(gòu)整體思想

超融合媒體架構(gòu)基于通用x86平臺(tái)，在同一節(jié)點(diǎn)中融合了計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和虛擬化等資源和技術(shù)；多個(gè)節(jié)點(diǎn)集群聚合起來(lái)，形成統(tǒng)一的資源池，成本可控。分布式文件系統(tǒng)采用非結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)，無(wú)需中央服務(wù)器，節(jié)點(diǎn)之間完全平等，便于擴(kuò)展。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)解決了大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)據(jù)規(guī)模大、數(shù)據(jù)種類多、數(shù)據(jù)應(yīng)用難、數(shù)據(jù)安全差等問(wèn)題；將數(shù)據(jù)復(fù)制的同時(shí)分散記錄在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，既解決了單點(diǎn)失效的問(wèn)題，又提高了并行性能；增強(qiáng)了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的靈活性和安全性。對(duì)象存儲(chǔ)架構(gòu)有效結(jié)合SAN和NAS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，支持直接訪問(wèn)磁盤以提高性能，通過(guò)共享文件和元數(shù)據(jù)以簡(jiǎn)化管理；同時(shí)通過(guò)內(nèi)置冗余及高容錯(cuò)機(jī)制以進(jìn)一步保障存儲(chǔ)系統(tǒng)的安全性。

2、超融合媒體架構(gòu)主要特性及優(yōu)勢(shì)

（1）成本降低

超融合媒體架構(gòu)系統(tǒng)在支撐相同業(yè)務(wù)的前提下，比傳統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)整體成本更低；且隨著系統(tǒng)支撐業(yè)務(wù)的增加，系統(tǒng)整體規(guī)模越大，總體硬件成本按比例將降低更多。

（2）易維護(hù)性

超融合媒體架構(gòu)采用分布式集群技術(shù)，以及多種備份冗余措施；單點(diǎn)故障時(shí)，系統(tǒng)有自愈的功能；當(dāng)其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)壞了，直接換掉就行，不會(huì)對(duì)運(yùn)行中的系統(tǒng)造成任何影響；業(yè)務(wù)系統(tǒng)本身具有更高的安全性。所有的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控和管理，大大減輕了運(yùn)維工作人員的負(fù)擔(dān)。

（3）安全性提升

在超融合媒體架構(gòu)中，采用全連接/網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、分布式處理系統(tǒng)、多余度容錯(cuò)技術(shù)，發(fā)生單一節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，安全級(jí)別和業(yè)務(wù)承載能力僅降低1/N，且有自愈能力。

（4）可建設(shè)性

超融合媒體架構(gòu)建設(shè)門檻低，擴(kuò)展空間大；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)維成本低；采用最新技術(shù)架構(gòu)，便于應(yīng)對(duì)電視臺(tái)業(yè)務(wù)的長(zhǎng)久擴(kuò)展需求。

（5）存儲(chǔ)方案更科學(xué)

超融合媒體架構(gòu)中的HIVE數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)在對(duì)象存儲(chǔ)、鍵值存儲(chǔ)、文檔存儲(chǔ)等技術(shù)的支撐下，根據(jù)儲(chǔ)存內(nèi)容的不同，制定了面向業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)特征的存儲(chǔ)方案，為不同類型的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)“私人定制”最適合的存儲(chǔ)方案，更加科學(xué)地管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

（6）業(yè)務(wù)擴(kuò)展更便捷

在超融合媒體架構(gòu)中，系統(tǒng)橫向擴(kuò)展的便捷性體現(xiàn)在數(shù)據(jù)擴(kuò)展和業(yè)務(wù)擴(kuò)展上：分布式系統(tǒng)和MongoDB非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的分片機(jī)制可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)層的橫向擴(kuò)展；業(yè)務(wù)層采用容器（Docker）將系統(tǒng)所需的環(huán)境封裝，以規(guī)范化接口的形式提供給電視臺(tái)，方便業(yè)務(wù)的擴(kuò)展。

（7）資源管理全局化

超融合媒體架構(gòu)改變了傳統(tǒng)架構(gòu)煙囪式的建設(shè)方式，打破了固有結(jié)構(gòu)的局限性，以扁平化的方式存儲(chǔ)，使得媒體資源管理全局化。

（8）數(shù)據(jù)挖掘更智能

超融合媒體架構(gòu)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全、檢索方便的基礎(chǔ)上，為電視臺(tái)提供數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)。PaaS層內(nèi)容管理平臺(tái)可以通過(guò)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、科學(xué)的數(shù)據(jù)分析得到電視臺(tái)關(guān)心或者可能感興趣的數(shù)據(jù)，并以熱力圖、統(tǒng)計(jì)曲線、標(biāo)簽云等方式進(jìn)行規(guī)律、直觀地表示，幫助電視臺(tái)挖掘和實(shí)現(xiàn)潛在的數(shù)據(jù)價(jià)值。

三、全臺(tái)網(wǎng)超融合業(yè)務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)探索

基于全臺(tái)網(wǎng)的超融合媒體架構(gòu)，主要目標(biāo)是將電視臺(tái)新聞生產(chǎn)網(wǎng)、非編制作網(wǎng)、廣告部等多個(gè)子業(yè)務(wù)系統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、后臺(tái)設(shè)備等虛擬融合，將計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源聚合起來(lái)形成資源池后統(tǒng)一全局動(dòng)態(tài)分配，大大提高了硬件資源的利用率，降低了成本；增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性和可擴(kuò)展性等；采用最新技術(shù)架構(gòu)，開放了底層協(xié)議，更便于從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)私有云與公有云的連通，以應(yīng)對(duì)媒體行業(yè)不斷更新的業(yè)務(wù)訴求。

1、系統(tǒng)性能要求

（1）支撐相同業(yè)務(wù)的前提下，超融合媒體架構(gòu)應(yīng)比原有架構(gòu)的系統(tǒng)整體成本更低；且隨著系統(tǒng)整體規(guī)模和支撐業(yè)務(wù)的增加，總體硬件成本應(yīng)當(dāng)降低更多。

（2）相對(duì)于傳統(tǒng)媒體架構(gòu)，系統(tǒng)應(yīng)該有更高的安全性：存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)、后臺(tái)服務(wù)都是多節(jié)點(diǎn)分布式備份，單節(jié)點(diǎn)故障或者在同一節(jié)點(diǎn)上出現(xiàn)兩塊數(shù)據(jù)硬盤故障時(shí)，不影響業(yè)務(wù)應(yīng)用正常進(jìn)行。在業(yè)務(wù)生產(chǎn)過(guò)程中后臺(tái)任一節(jié)點(diǎn)發(fā)生硬件故障，業(yè)務(wù)生產(chǎn)中斷時(shí)間不超過(guò)30秒。應(yīng)用模塊或基礎(chǔ)模塊發(fā)生故障時(shí)，各模塊自動(dòng)切換時(shí)間10秒以內(nèi)。

（3）超融合媒體架構(gòu)整體后臺(tái)存儲(chǔ)容量、系統(tǒng)帶寬、計(jì)算能力等可進(jìn)行橫向擴(kuò)展；節(jié)點(diǎn)增加的情況下，容量和帶寬呈線性增加。橫向擴(kuò)展支持在線擴(kuò)展，不影響業(yè)務(wù)的正常使用和進(jìn)行；在線擴(kuò)展過(guò)程中，系統(tǒng)的性能（主要指帶寬）降低不能超過(guò)20%。

（4）整體架構(gòu)應(yīng)當(dāng)易于維護(hù)，整體的維護(hù)方式應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)單，管理和維護(hù)成本低。

（5）超融合媒體架構(gòu)為全新架構(gòu)，但需要考慮系統(tǒng)的兼容性，包括一定層次的向下兼容性、系統(tǒng)交互兼容性、系統(tǒng)升級(jí)改造兼容性。

2、系統(tǒng)模塊及功能要求

超融合媒體架構(gòu)系統(tǒng)需要具備基礎(chǔ)模塊、網(wǎng)管模塊、專業(yè)非編模塊、媒體資源管理模塊、標(biāo)簽檢索模塊、文稿模塊等各后臺(tái)和應(yīng)用模塊。

各模塊功能設(shè)計(jì)要求如下：

非編模塊：可繼承電視臺(tái)原非編系統(tǒng)的素材、時(shí)間線、管理數(shù)據(jù)等內(nèi)容。非編軟件功能、性能相對(duì)于傳統(tǒng)架構(gòu)有所提升。

資源管理模塊：除了繼承傳統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)的功能外，還應(yīng)有更多的業(yè)務(wù)功能。例如支持更多格式素材的引入；可自動(dòng)清理垃圾數(shù)據(jù)記錄，釋放存儲(chǔ)空間等。

標(biāo)簽與檢索模塊：要求可添加標(biāo)簽及標(biāo)簽檢索，定義元數(shù)據(jù)，網(wǎng)頁(yè)下載、操作等歷史查詢等。

文稿模塊：支持統(tǒng)一瀏覽器IE10以上版本。有文稿、串聯(lián)單、評(píng)分統(tǒng)計(jì)功能，串聯(lián)單可同步到演播室，串聯(lián)單已播狀態(tài)可設(shè)置等。

網(wǎng)管模塊：系統(tǒng)各模塊后臺(tái)管理統(tǒng)一預(yù)制到網(wǎng)管模塊?？梢酝ㄟ^(guò)網(wǎng)管軟件管理用戶空間、用戶權(quán)限等，可以查看系統(tǒng)所有在線用戶信息，系統(tǒng)后臺(tái)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控功能，可實(shí)現(xiàn)按日期自動(dòng)歸檔，可查看編輯站點(diǎn)登錄、退出、上載、刪除操作記錄等。

總之，超融合媒體架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，決定了它是當(dāng)前媒體行業(yè)的最佳選擇。相對(duì)于傳統(tǒng)媒體架構(gòu)方式而言，超融合媒體架構(gòu)采用分布式集群技術(shù)，可根據(jù)電視臺(tái)業(yè)務(wù)需求，以積木式擴(kuò)展系統(tǒng)，成本低；每增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)，性能和容量呈線性增長(zhǎng)；服務(wù)可按需更新。整體架構(gòu)扁平化、系統(tǒng)健壯性更強(qiáng)。管理簡(jiǎn)單，降低了電視臺(tái)維護(hù)管理成本。將計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源完全池化，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)間不用頻繁遷移數(shù)據(jù)，節(jié)約讀寫帶寬，同時(shí)保證更高的時(shí)效性和工作效率。開放了底層協(xié)議，從技術(shù)上更便于實(shí)現(xiàn)私有云與公有云間的連通。超融合媒體架構(gòu)解決了電視臺(tái)當(dāng)下所面臨的資源四處分散難管理、單點(diǎn)不堪重負(fù)易故障、數(shù)據(jù)沒(méi)有副本難恢復(fù)、系統(tǒng)紛繁復(fù)雜難擴(kuò)展等問(wèn)題。