王弋

摘 要 面對(duì)當(dāng)前呈現(xiàn)出持續(xù)增長(zhǎng)的電視臺(tái)節(jié)目制作播出需求，文章就從虛擬化技術(shù)的概念展開了具體分析，而后進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)虛擬化、服務(wù)器虛擬化、桌面與應(yīng)用虛擬化等技術(shù)在電視節(jié)目制作系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入探究，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)的研究人員提供一些有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞 服務(wù)器；虛擬化技術(shù)；電視臺(tái)；制作系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2018）206-0087-02

隨著相關(guān)計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，其現(xiàn)已在電視臺(tái)制作系統(tǒng)當(dāng)中發(fā)揮著越來越重要的作用。而受到相關(guān)應(yīng)用業(yè)務(wù)的快速化發(fā)展影響，服務(wù)器硬件環(huán)境配置已經(jīng)難以滿足于業(yè)務(wù)增長(zhǎng)要求，例如服務(wù)器資源利用率過低，低資源服務(wù)器剩余資源無(wú)法得到有效利用，導(dǎo)致資源閑置，因此怎樣能夠在現(xiàn)有的硬件資源基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)更多的服務(wù)器功能已經(jīng)成為了一項(xiàng)重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。服務(wù)器虛擬化技術(shù)便是利用計(jì)算機(jī)的虛擬技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的優(yōu)化整合，從而滿足于更多的服務(wù)器功能。

1 虛擬化技術(shù)概述

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中，應(yīng)用服務(wù)器虛擬化技術(shù)在當(dāng)前的軟件及硬件平臺(tái)上，建立起虛擬處理器、內(nèi)存與存儲(chǔ)空間，以促使其能夠成為一項(xiàng)虛擬化的硬件管理平臺(tái)。

虛擬化即為硬件和操作系統(tǒng)的抽象、轉(zhuǎn)換后的呈現(xiàn)，可將操作系統(tǒng)和物理硬件得以有效隔離，各虛擬設(shè)備均同時(shí)具備有內(nèi)存、網(wǎng)卡、虛擬中央處理器、存儲(chǔ)空間等。

物理服務(wù)器可被虛擬為多臺(tái)虛擬設(shè)備，并分別建立起相應(yīng)的服務(wù)器群組，利用虛擬應(yīng)用技術(shù)，將各個(gè)物理服務(wù)器建立成統(tǒng)一、抽象化的虛擬平臺(tái)，各項(xiàng)硬件資源均可被統(tǒng)一至一項(xiàng)虛擬化層級(jí)之內(nèi)開展統(tǒng)一調(diào)配。各虛擬服務(wù)器也可在群內(nèi)各物理服務(wù)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移、復(fù)制與備份。

2 虛擬化技術(shù)在電視節(jié)目制作系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)虛擬化

不論采用的數(shù)據(jù)架構(gòu)形式是怎樣，高碼率視音頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及高效共享均需存儲(chǔ)系統(tǒng)具備有較高的安全性與傳輸效率，而IP？SAN則因?yàn)榈蛢r(jià)、安全、開放、容量大、傳輸效率高等顯著優(yōu)勢(shì)特征，現(xiàn)已在中等規(guī)模的電視臺(tái)制作系統(tǒng)當(dāng)中得到了大規(guī)模應(yīng)用。以大洋非線性編輯系統(tǒng)為例，其核心架構(gòu)即為在IP？SAN基礎(chǔ)上，核心存儲(chǔ)設(shè)備選用DFT？RS？ 3016I-S30，內(nèi)部采用四通道高速流量控制器與磁盤陣列連接。嵌于VMN及HSTD當(dāng)中促使存儲(chǔ)空間可形成一個(gè)巨大的儲(chǔ)蓄池，同時(shí)再進(jìn)一步采用LUN方式向服務(wù)器提供應(yīng)用。VMV則可促使儲(chǔ)蓄池的大小處于動(dòng)態(tài)性的變化之中，且在不停機(jī)基礎(chǔ)上采用主機(jī)系統(tǒng)針對(duì)共享存儲(chǔ)分區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息訪問，以保障系統(tǒng)本身的安全性，且單向LUN仍可支持多物理端口并發(fā)，有助于促進(jìn)訪問帶寬量的大幅度提升。

2.2 服務(wù)器虛擬化

電視臺(tái)制作系統(tǒng)因其所開展的業(yè)務(wù)內(nèi)容存在著較為復(fù)雜性的特征，必須要能夠同時(shí)運(yùn)行應(yīng)用于各類型的服務(wù)器，且還要能夠達(dá)到系統(tǒng)安全性要求，各臺(tái)服務(wù)器均要配置備份存儲(chǔ)系統(tǒng)，因而服務(wù)器應(yīng)用效率相對(duì)偏低。

同樣以大洋非線性編輯系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)選用以往的MSCS集群形式來針對(duì)多個(gè)服務(wù)器展開整合處理，相應(yīng)的服務(wù)器總數(shù)將明顯縮減，然而卻仍舊存在有安排過程繁瑣、載荷失衡等不足問題。在預(yù)先設(shè)置vSphere集群的過程中，通常會(huì)設(shè)計(jì)ESXi主機(jī)3臺(tái)，共享存儲(chǔ)1個(gè)，以及vCenter1臺(tái)，由此在集群當(dāng)中運(yùn)行虛擬機(jī)時(shí)，以及虛擬機(jī)內(nèi)的應(yīng)用程序均可有效應(yīng)用，但FT與HA最為明顯的差異即體現(xiàn)為，F(xiàn)T是基于HA基礎(chǔ)之上所達(dá)成的，進(jìn)行虛擬設(shè)備轉(zhuǎn)換調(diào)整時(shí)，HA內(nèi)包含有一項(xiàng)中斷時(shí)間，這也將會(huì)導(dǎo)致業(yè)務(wù)在短期內(nèi)發(fā)生中斷，而FT便可達(dá)到與以往熱儲(chǔ)備相似的無(wú)延遲切換，能夠充分確保業(yè)務(wù)系統(tǒng)不會(huì)遭受到任何意外干擾。

目前FT系統(tǒng)最為明顯的一項(xiàng)缺陷隱患即體現(xiàn)為虛擬機(jī)基于容錯(cuò)機(jī)制下僅可分配一項(xiàng)中央處理器，這也就導(dǎo)致部分負(fù)載較大的服務(wù)器難以利用FT技術(shù)來達(dá)到更高的利用率。

2.3 桌面與應(yīng)用虛擬化

電視臺(tái)節(jié)目制作系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)和外網(wǎng)系統(tǒng)完全隔絕，從物理層面防止安全隱患問題的發(fā)生，然而需要注意的一點(diǎn)是電視臺(tái)制作系統(tǒng)在獲取有關(guān)信息要素之時(shí)，相關(guān)的工作人員可能會(huì)連接外網(wǎng)，且日常工作中也要對(duì)多個(gè)管理系統(tǒng)展開訪問，以及獲取相關(guān)的媒體素材，針對(duì)諸如此類的需求便需確立起有關(guān)的桌面系統(tǒng)及平臺(tái)，這一點(diǎn)同樣也是桌面與應(yīng)用虛擬化技術(shù)所最為突出的一項(xiàng)關(guān)鍵要點(diǎn)。

若應(yīng)用本身需基于完備的桌面環(huán)境之下所展開，從而便可利用桌面虛擬化軟件技術(shù)，于服務(wù)器一端制作并安裝操作系統(tǒng)，以及預(yù)裝部分應(yīng)用軟件，盡快完成對(duì)虛擬桌面的部署安排，客戶端可經(jīng)由PcoIP協(xié)議直接向虛擬桌面展開訪問工作。針對(duì)無(wú)需完整桌面便可直接應(yīng)用軟件，采用服務(wù)器虛擬化技術(shù)向其提供以端與端之間的交付應(yīng)用服務(wù)，便可妥善處理好這一項(xiàng)問題。

桌面及應(yīng)用的虛擬化均可同時(shí)安裝更加集中化且靈活性更高的配置形式，從而降低對(duì)于客戶端軟件版本的過度要求，促使管理與支持成本能夠得以有效減少。僅采用傳輸控制指令的信號(hào)和屏幕改變信息，而并不進(jìn)行任何數(shù)據(jù)信息的傳輸。各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息內(nèi)容均可被存儲(chǔ)于后臺(tái)系統(tǒng)，在其末尾終端不進(jìn)行任何數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)。完全集中于對(duì)終端用戶權(quán)限的有效控制，例如復(fù)制、粘貼、上傳、下載、禁止特定訪問等具體應(yīng)用，此舉不但可確保內(nèi)外網(wǎng)本身不會(huì)互相影響，達(dá)到較高的系統(tǒng)訪問安全性，且同時(shí)還可在一定程度上提升用戶工作效率。

桌面及應(yīng)用虛擬化最大的差異及體現(xiàn)為：桌面虛擬化能夠提供以完備的桌面運(yùn)行環(huán)境，促使用戶達(dá)到更加良好的體驗(yàn)感受，然而虛擬桌面的各個(gè)用戶均需具備一項(xiàng)虛擬設(shè)備，由此也便需用到規(guī)模更大的資源及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，而通過應(yīng)用服務(wù)器虛擬化技術(shù)便可僅用一臺(tái)服務(wù)器同時(shí)向多個(gè)用戶提供服務(wù)，效率更高。

2.4 制作系統(tǒng)虛擬化的實(shí)現(xiàn)

鑒于當(dāng)前電視臺(tái)的制作與播出采取的是互相分離模式，基于這一形式之下，對(duì)于電視節(jié)目的制作和播出便會(huì)存在著較為明顯的獨(dú)立性，由此也便可促使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性得到進(jìn)一步的提升。

現(xiàn)就關(guān)于虛擬化制作網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)展開具體分析。在整個(gè)制作網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中主要就包含了制作、新聞、媒體咨詢、音視頻收錄、廣告?zhèn)鞑サ榷鄠€(gè)服務(wù)器系統(tǒng)。如在制作服務(wù)系統(tǒng)當(dāng)中，服務(wù)器所配備的制作數(shù)據(jù)服務(wù)器包括了制作ftp服務(wù)器、webservice服務(wù)其、媒體咨詢數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器以及新聞數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等。音頻收錄服務(wù)器需要外聯(lián)業(yè)務(wù)板卡，不太適合采取虛擬服務(wù)器方式，因此對(duì)其采取獨(dú)立配置形式。轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器則因?qū)Ψ?wù)器的資源損耗量較大，因此同樣采取獨(dú)立配置形式，系統(tǒng)備份服務(wù)器則因部署物理空間距離相距較遠(yuǎn)因此也需獨(dú)立配置。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布線方式采取垂直與水平兩級(jí)構(gòu)架形式，整體網(wǎng)絡(luò)主干結(jié)構(gòu)利用全光纖進(jìn)行連接，各交換機(jī)設(shè)備連接均通過光纖來實(shí)現(xiàn)。

核心交換機(jī)是整體網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，因此保障其安全性同樣至關(guān)重要，因而在此次設(shè)計(jì)過程中選用了兩臺(tái)核心交換機(jī)設(shè)備，以起到互相補(bǔ)充的作用。交換機(jī)利用千兆接口進(jìn)行交換，而樓層與核心交換機(jī)的連接則是通過千兆光纖采取上行連接，各項(xiàng)服務(wù)設(shè)備與核心交換機(jī)同樣通過千兆光纖口實(shí)現(xiàn)上行連接。面刀片服務(wù)器聚集于交換機(jī)以及核心交換機(jī)間通過過線網(wǎng)絡(luò)相連。

對(duì)于虛擬網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，考慮到虛擬所提供的網(wǎng)絡(luò)元素和物理環(huán)節(jié)較為接近，且此類元素同時(shí)包含有標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)、虛擬網(wǎng)絡(luò)接口卡、分布式交換機(jī)、以及端口。和物理機(jī)完全相同，各虛擬機(jī)所具有的vNIC不少于1個(gè)。客戶機(jī)操控系統(tǒng)及應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)由普通設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序及Vmware應(yīng)用在虛擬環(huán)境優(yōu)化設(shè)備驅(qū)動(dòng)及vNIC通信過程當(dāng)中。在虛擬機(jī)外，vNIC具有完全獨(dú)立的MAC及IP地址，同時(shí)也一并同物理網(wǎng)卡遵循同樣的以外網(wǎng)斜頂。虛擬交換機(jī)運(yùn)行原理與二層物理交換機(jī)完全一致。

3 結(jié)論

伴隨著當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息的快速化發(fā)展，各項(xiàng)新型技術(shù)手段也取得了越來越多的發(fā)展成就。虛擬化技術(shù)的發(fā)展當(dāng)前主要集中在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)虛擬化、服務(wù)器虛擬化、桌面及應(yīng)用虛擬化等方面，其中仍存在著許多技術(shù)障礙。因而，就當(dāng)前的現(xiàn)狀情況來看，在電視臺(tái)制作系統(tǒng)當(dāng)中僅可應(yīng)用一部分的虛擬構(gòu)架。關(guān)于虛擬化技術(shù)更深層次的研究，還需要相關(guān)的科技工作者能夠在日常的工作實(shí)踐中不斷測(cè)試并應(yīng)用虛擬化技術(shù)，以推動(dòng)此項(xiàng)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

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