李婉紅

(天津廣播電視臺(tái) 天津300070)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，傳統(tǒng)媒體與新興媒體的深度融合需求日益迫切。傳統(tǒng)節(jié)目生產(chǎn)所采用的全臺(tái)網(wǎng) v1.0技術(shù)架構(gòu)已無法滿足需求。天津廣播電視臺(tái)節(jié)目私有云生產(chǎn)管理綜合云平臺(tái)的建設(shè)正是為了有效推動(dòng)天津廣播電視臺(tái)傳統(tǒng)媒體和新興媒體融合發(fā)展，旨在打造現(xiàn)代傳媒，實(shí)現(xiàn)全媒體節(jié)目生產(chǎn)發(fā)布能力，建立傳統(tǒng)媒體與新興媒體互化生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營模式的轉(zhuǎn)型，生產(chǎn)管理流程的再造。

1 綜合云平臺(tái)設(shè)計(jì)思路

媒體私有云主要指的是電視臺(tái)自主建設(shè)的，采用虛擬化和云計(jì)算技術(shù)的系統(tǒng)。臺(tái)內(nèi)私有云主要解決的是現(xiàn)有傳統(tǒng)制播系統(tǒng)向云體系的過渡問題，主要承載融合生產(chǎn)業(yè)務(wù)。天津廣播電視臺(tái)節(jié)目私有云生產(chǎn)管理綜合云平臺(tái)的建設(shè)旨在實(shí)現(xiàn)硬件資源虛擬化，統(tǒng)一管理，按需分配，彈性擴(kuò)展；新增其他生產(chǎn)網(wǎng)業(yè)務(wù)無需再按傳統(tǒng)方式單建系統(tǒng)，通過虛機(jī)池資源分配，快速應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)；整合軟件服務(wù)，優(yōu)化各業(yè)務(wù)所需的后臺(tái)服務(wù)資源，降低建設(shè)成本。

天津電視臺(tái)現(xiàn)有的系統(tǒng)采用的是傳統(tǒng)的ESB/EMB雙總線技術(shù)架構(gòu)的全臺(tái)網(wǎng)系統(tǒng)。各子系統(tǒng)通過主干總線互聯(lián)，各個(gè)系統(tǒng)彼此獨(dú)立部署，維護(hù)成本高，無法滿足融合媒體未來的業(yè)務(wù)拓展和技術(shù)發(fā)展的需求。

新構(gòu)建的面向全臺(tái)的綜合云平臺(tái)系統(tǒng)，需要與現(xiàn)有的全臺(tái)主干網(wǎng)互聯(lián)，進(jìn)行合理的業(yè)務(wù)流程整合，提供節(jié)目遷移歸檔送播等功能。同時(shí)需要將原有的全臺(tái)媒體資源平滑融入，并且能夠?yàn)椤敖蛟啤敝醒霃N房系統(tǒng)提供完整的數(shù)據(jù)、服務(wù)對(duì)接功能。

綜合云平臺(tái)系統(tǒng)包含綜合制作業(yè)務(wù)、全臺(tái)收錄業(yè)務(wù)以及全臺(tái)媒資(內(nèi)容庫)業(yè)務(wù)，要全方位為業(yè)務(wù)發(fā)展提供技術(shù)支撐，提供多種內(nèi)容產(chǎn)品形態(tài)的生產(chǎn)工具。

按照廣電總局《電視臺(tái)融合媒體平臺(tái)建設(shè)技術(shù)白皮書》的要求，設(shè)計(jì)采用 IaaS、PaaS、SaaS三層云平臺(tái)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建基于全媒體融合生產(chǎn)的節(jié)目生產(chǎn)、管理體系(見圖1)。

圖1 天津電視臺(tái)云平臺(tái)體系架構(gòu)Fig.1 Structure of Tianjin TV station

1.1 IaaS媒體設(shè)施服務(wù)層

IaaS媒體設(shè)施服務(wù)層為媒體平臺(tái)與軟件服務(wù)提供統(tǒng)一的基礎(chǔ)環(huán)境，主要包括計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源，以及在上述資源基礎(chǔ)之上的虛擬化、池化管理、各類數(shù)據(jù)庫、中間件、負(fù)載均衡等。

1.2 PaaS媒體平臺(tái)服務(wù)層

根據(jù)新媒體業(yè)務(wù)特殊性要求，云平臺(tái)服務(wù)層為了能夠有效支撐應(yīng)用層各項(xiàng)應(yīng)用，通過資源適配層完成針對(duì) IaaS層資源的有效整合和支撐，通過針對(duì)不同云平臺(tái)的API整合完成統(tǒng)一的媒體云平臺(tái)的API，實(shí)現(xiàn)PaaS平臺(tái)在不同IaaS平臺(tái)上的同構(gòu)。

1.3 SaaS媒體軟件服務(wù)層

SaaS媒體軟件服務(wù)層部署了云平臺(tái)非編系統(tǒng)、內(nèi)部基礎(chǔ)、公共應(yīng)用、統(tǒng)一運(yùn)營管理等業(yè)務(wù)所需的工具，能夠通過媒體平臺(tái)服務(wù)層的支持完成業(yè)務(wù)系統(tǒng)的使用。此類工具軟件雖然獨(dú)立部署，本地化運(yùn)行，但將通過接口交互方式，實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)類應(yīng)用的交互。

2 綜合云平臺(tái)建設(shè)

天津廣播電視臺(tái)綜合云平臺(tái)采用萬兆以太網(wǎng)架構(gòu)，核心存儲(chǔ)與核心服務(wù)器均連入萬兆以太網(wǎng)交換機(jī)。實(shí)體業(yè)務(wù)站點(diǎn)：上載/審片/配音站點(diǎn)采用千兆桌面接入方式連到核心交換網(wǎng)絡(luò)(見圖2)。

2.1 綜合云平臺(tái)IaaS平臺(tái)

2.1.1 媒體存儲(chǔ)系統(tǒng)

天津廣播電視臺(tái)綜合云平臺(tái)媒體素材存儲(chǔ)采用EMC Isilon X410分布式存儲(chǔ)，承載了云平臺(tái)內(nèi)容庫，集中收錄節(jié)目上載和制作的相關(guān)業(yè)務(wù)。配置 11個(gè)Isilon X410節(jié)點(diǎn)，可采用8+3(當(dāng)3個(gè)節(jié)點(diǎn)故障時(shí)仍可提供正常的存儲(chǔ)訪問讀寫業(yè)務(wù))的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)保護(hù)機(jī)制。

圖2 綜合云平臺(tái)架構(gòu)Fig.2 Structure of integrated cloud platform

每個(gè) Isilon X410節(jié)點(diǎn)可提供穩(wěn)定的 600,MB/s帶寬，11個(gè)節(jié)點(diǎn)可以提供6.6,GB/s的網(wǎng)絡(luò)帶寬，滿足綜合云平臺(tái)業(yè)務(wù)需求。

2.1.2 虛擬化存儲(chǔ)系統(tǒng)

綜合云平臺(tái)虛擬化存儲(chǔ)系統(tǒng)采用 2臺(tái) EMC VNX 2 5200 + VPLEX 解決方案。2臺(tái)EMC VNX 2 5200用于存放云平臺(tái)虛機(jī)鏡像文件，存放內(nèi)容完全一致。

VPLEX用于構(gòu)建雙活虛機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)，通過鏡像虛擬卷提供給應(yīng)用系統(tǒng)訪問。而在后端，VPlex鏡像虛擬卷將數(shù)據(jù)寫入兩臺(tái)獨(dú)立的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，來達(dá)到數(shù)據(jù)本地保護(hù)的目的。

2.1.3 網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)

綜合云平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)采用核心交換機(jī)、萬兆接入交換機(jī)以及桌面接入交換機(jī)3層接入方式。

核心交換采用 2組 H3C S10500 系列核心交換機(jī)，H3C S10500系列交換機(jī)產(chǎn)品是面向云計(jì)算數(shù)據(jù)中心核心、下一代園區(qū)網(wǎng)核心和城域網(wǎng)匯聚而專門設(shè)計(jì)開發(fā)的核心交換產(chǎn)品。主要特性：交換容量，27.65,Tbps/153.6,Tbps；包轉(zhuǎn)發(fā)率，6,720,Mpps/48,000,Mpps；支持Vxlan三層功能。

媒資編目業(yè)務(wù)/全臺(tái)收錄業(yè)務(wù)/綜合制作業(yè)務(wù)，分別配置3組(6臺(tái))千兆桌面接入交換機(jī)，每臺(tái)交換機(jī)均配置 2～4個(gè) SFP+萬兆上聯(lián)口接入核心交換機(jī)，24/48千兆電口用于接入桌面編輯站點(diǎn)。

2.1.4 網(wǎng)絡(luò)虛擬化系統(tǒng)

本系統(tǒng)采用VMware vSphere +VMware vCenter構(gòu)建簡化的云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)，能夠提供靈活可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。VMware vSphere虛擬化并匯總多個(gè)系統(tǒng)間的基礎(chǔ)物理硬件資源，同時(shí)為數(shù)據(jù)中心提供大量虛擬資源。

共 14個(gè)高性能刀片服務(wù)器做虛擬化后臺(tái)虛機(jī)，每臺(tái)刀片服務(wù)器配置雙 E5-2690,v4處理器/256,GB內(nèi)存，可提供物理核：14×2×14＝392，可提供 65個(gè)以上虛機(jī)資源池，承載私有云平臺(tái)的所有后臺(tái)服務(wù)。

2.1.5 云管理系統(tǒng)

H3Cloud OS云操作系統(tǒng)融入業(yè)界先進(jìn)的OpenStack協(xié)議框架，基于H3C融合管理架構(gòu)，通過靈活可擴(kuò)展的運(yùn)維架構(gòu)和運(yùn)維流程，提供功能完備的云業(yè)務(wù)服務(wù)平臺(tái)，并通過統(tǒng)一門戶便于用戶通過各種方式接入訪問；H3Cloud 云操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面的IaaS服務(wù)并提供對(duì) PaaS、SaaS、DBaaS等業(yè)務(wù)支撐，通過完備的資源管理和面向應(yīng)用的自動(dòng)化編排和服務(wù)管理能力，全面支撐云業(yè)務(wù)運(yùn)維。

總體來說 IaaS的目標(biāo)是通過物理設(shè)備的虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源的池化，從而可動(dòng)態(tài)地調(diào)配和管理，以實(shí)現(xiàn)低成本數(shù)據(jù)中心建設(shè)，提高安全容災(zāi)能力、降低數(shù)據(jù)中心維護(hù)要求。

2.2 綜合云平臺(tái)PaaS平臺(tái)

天津廣播電視臺(tái)綜合云PaaS平臺(tái)為全臺(tái)私有云平臺(tái)提供統(tǒng)一的門戶、用戶管理，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)云平臺(tái)的統(tǒng)一管理，提供對(duì)于視、音頻業(yè)務(wù)支撐及生產(chǎn)加工能力的基礎(chǔ)工具集，提供智能工作流引擎以驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)，提供服務(wù)(包括第三方生產(chǎn)工具)的快速注冊(cè)和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用開發(fā)接口，為合作伙伴和開發(fā)者提供音視頻生產(chǎn)加工、管理發(fā)布等服務(wù)。

2.2.1 完善的工具集支持

系統(tǒng)提供了完善的工具集支持和接口支持，目標(biāo)是提供開放的機(jī)制，使得平臺(tái)具備集成來自不同廠商的工具和基礎(chǔ)服務(wù)的能力，豐富平臺(tái)對(duì)各種內(nèi)容的處理加工手段和其他各種功能。

傳統(tǒng)應(yīng)用是煙囪式的系統(tǒng)，各種處理能力(如轉(zhuǎn)碼、技審、拆條、編輯、收錄、直播等)都集成在應(yīng)用程序中，只能做代碼級(jí)的復(fù)用。而云計(jì)算的方式則要求把各種能力從應(yīng)用程序中剝離出來，與業(yè)務(wù)邏輯解耦，封裝成基礎(chǔ)服務(wù)，以 API調(diào)用的方式提供給應(yīng)用層和平臺(tái)層的其他服務(wù)使用。

2.2.2 云管理中間件和云資源調(diào)度管理

主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對(duì)不同基礎(chǔ)資源平臺(tái)的統(tǒng)一接入和管理，兼容不同云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)商提供的 IaaS平臺(tái)。云管理中間件針對(duì)每個(gè)不同平臺(tái)的 API進(jìn)行對(duì)接和統(tǒng)一封裝，上層應(yīng)用只要構(gòu)建在云平臺(tái)上，就無需跟所有的IaaS平臺(tái)對(duì)接，在更換IaaS平臺(tái)時(shí)無需進(jìn)行任何修改。對(duì)廣電媒體機(jī)構(gòu)而言，云管理中間件可以保證靈活選取不同云服務(wù)提供商，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的混合云服務(wù)，提高資源的使用效率和安全性。

云中間件(OM)是一個(gè)云服務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和接口提供平臺(tái)，它是全媒體云平臺(tái)產(chǎn)品中重要的組成部分。云中間件完成對(duì)所有基礎(chǔ)資源層基礎(chǔ)服務(wù)的統(tǒng)一封裝和協(xié)議轉(zhuǎn)換，適配不同云服務(wù)提供商的開發(fā)接口，將不同來源的云平臺(tái)和CDN服務(wù)，通過OM轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的接口，以提供給全媒體云平臺(tái) OCSE應(yīng)用(見圖3)。

圖3 云中間件Fig.3 Cloud middleware

云資源調(diào)度管理提供了對(duì)虛機(jī)、鏡像、集群等各種管理功能，為上層應(yīng)用的自動(dòng)部署、彈性部署等功能服務(wù)。

2.2.3 資源彈性管理功能

彈性擴(kuò)展能力是云計(jì)算的重要特性之一，它也是保證云服務(wù)能否成功實(shí)施的關(guān)鍵。正是因?yàn)樗?，云平臺(tái)能根據(jù)目標(biāo)系統(tǒng)的運(yùn)行特征動(dòng)態(tài)為其調(diào)配資源，以確保系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量符合契約(SLA)規(guī)定，并保證資源利用率較高。實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)彈性擴(kuò)展機(jī)制的重要步驟是為目標(biāo)系統(tǒng)構(gòu)建準(zhǔn)確的資源需求模型，以便根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行特征參數(shù)值估算其所需的資源數(shù)目，從而為其增添資源或從中釋放回收資源。

根據(jù)實(shí)時(shí)的云資源監(jiān)控信息，可以隨時(shí)增加和縮減 IT基礎(chǔ)設(shè)施資源規(guī)模，實(shí)時(shí)滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，不浪費(fèi)成本，真正做到按需使用，按量付費(fèi)。

2.3 綜合云平臺(tái)SaaS系統(tǒng)功能

天津廣播電視臺(tái)綜合云平臺(tái)主要由以下幾項(xiàng)功能構(gòu)成：全媒體節(jié)目統(tǒng)一內(nèi)容庫、全媒體節(jié)目統(tǒng)一收錄、全媒體節(jié)目制作生產(chǎn)。本文主要介紹全媒體節(jié)目統(tǒng)一內(nèi)容庫。

全媒體內(nèi)容庫是全臺(tái)私有云平臺(tái)的重要組成部分，通過統(tǒng)一內(nèi)容庫可實(shí)現(xiàn)跨媒體的內(nèi)容資源管理。系統(tǒng)采用平臺(tái)化的架構(gòu)，整合全臺(tái)在線全媒體內(nèi)容資源，前臺(tái)以統(tǒng)一界面提供服務(wù)。支持分部門、分崗位、分級(jí)別的權(quán)限管理，通過授權(quán)，使用人員可以在臺(tái)內(nèi)任何地點(diǎn)，甚至臺(tái)外的新聞現(xiàn)場使用該系統(tǒng)。全媒體內(nèi)容庫突出資源匯聚、資源管理、媒體業(yè)務(wù)支撐 3方面的功能定位(見圖4)。

圖4 全媒體內(nèi)容庫Fig.4 Full Media Content Library

全媒體內(nèi)容庫主要分為 3個(gè)層次：基礎(chǔ)資源層、業(yè)務(wù)邏輯層和應(yīng)用展現(xiàn)層。

基礎(chǔ)資源層主要由大容量共享存儲(chǔ)的管理、大數(shù)據(jù)量及非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)索引、文件版本管理和基礎(chǔ)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫構(gòu)成。其主要功能是為上層業(yè)務(wù)邏輯應(yīng)用提供數(shù)據(jù)管理和支撐。該部分除了可以有效管理大容量共享存儲(chǔ)外，還可以對(duì)于海量數(shù)據(jù)檢索提供基礎(chǔ)支持，能在千萬級(jí)數(shù)據(jù)量的情況下達(dá)到亞秒級(jí)檢索，極大提高了應(yīng)用的用戶體驗(yàn)和效率。

業(yè)務(wù)邏輯層主要完成全媒體內(nèi)容庫在素材管理、節(jié)目管理、標(biāo)題管理及全數(shù)據(jù)管理等方面的特殊業(yè)務(wù)功能。業(yè)務(wù)邏輯層同時(shí)還接收來自互聯(lián)網(wǎng)新聞聚合平臺(tái)匯聚的互聯(lián)網(wǎng)(網(wǎng)站、論壇、微博、微信等)資訊抓取內(nèi)容、電視臺(tái)內(nèi)收錄系統(tǒng)收錄內(nèi)容、記者上載上傳內(nèi)容已經(jīng)回傳類的內(nèi)容，是全媒體內(nèi)容庫中全媒體新聞內(nèi)容的匯聚入口。

應(yīng)用展現(xiàn)層主要為用戶提供統(tǒng)一的檢索和展現(xiàn)，將在內(nèi)容管理庫中訪問或使用資源統(tǒng)一進(jìn)行檢索和展現(xiàn)，使用戶無需關(guān)心所使用內(nèi)容來自于互聯(lián)網(wǎng)還是收錄或是其他渠道。檢索完成的資源可以在應(yīng)用層將資源進(jìn)行全媒體發(fā)布、再生產(chǎn)或是下載。

天津廣播電視臺(tái)綜合云平臺(tái)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)了全媒體節(jié)目生產(chǎn)制播業(yè)務(wù)，為全臺(tái)提供全媒體電視節(jié)目的統(tǒng)一匯聚、統(tǒng)一生產(chǎn)、統(tǒng)一管理。這種開放式、扁平化、平等性的系統(tǒng)，奠定了新型數(shù)據(jù)、計(jì)算、業(yè)務(wù)架構(gòu)的基礎(chǔ)，保證了計(jì)算、數(shù)據(jù)庫和存儲(chǔ)的安全性，更加符合融合媒體業(yè)務(wù)對(duì)效率和安全的要求。