蘇慶豐，黃華玉

（海南廣播電視總臺(tái)，海南 ?？?520106）

0 引 言

隨著我國互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等全新一代技術(shù)的快速發(fā)展，電視臺(tái)的發(fā)展迎來了全新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)?；诋?dāng)下的社會(huì)背景，全臺(tái)網(wǎng)1.0的弊端越來越明顯，資源共享存在嚴(yán)重的局限性是主要的表現(xiàn)。全臺(tái)網(wǎng)難以形成較高的共享效率，資源的增加或部署變得更加費(fèi)力。相關(guān)部門在2015年就已經(jīng)下發(fā)了《電視臺(tái)融合媒體平臺(tái)建設(shè)技術(shù)白皮書》，明確地指導(dǎo)、規(guī)劃了新形勢下電視臺(tái)的發(fā)展。如何促使電視臺(tái)從全臺(tái)網(wǎng)1.0向2.0發(fā)展，不僅成為技術(shù)人員的挑戰(zhàn)，而且與技術(shù)體系構(gòu)架以及生產(chǎn)流程的部署都有十分緊密的關(guān)聯(lián)。為了保障這些問題得到充分的解決，電視臺(tái)應(yīng)當(dāng)充分明確私有云的構(gòu)架、用途、可擴(kuò)展性、業(yè)務(wù)能力以及未來的管理模式優(yōu)勢等。

1 私有云核心技術(shù)

私有云作為一個(gè)范圍性的觀念，在某種程度上是一種商業(yè)服務(wù)模式的體現(xiàn)，借助分布式以及虛擬化等多種技術(shù)，為用戶提供大規(guī)模計(jì)算及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等服務(wù)[1]。

就虛擬化技術(shù)而言，作為私有云最關(guān)鍵的技術(shù)，首先需要顆?；靥幚砣抠Y源，具體有網(wǎng)絡(luò)資源、存儲(chǔ)資源以及計(jì)算資源。其中，計(jì)算資源主要包括服務(wù)器的CPU，存儲(chǔ)資源主要包括各種存儲(chǔ)和服務(wù)器的本地硬盤，網(wǎng)絡(luò)資源包括多種服務(wù)器的網(wǎng)卡以及交換設(shè)備。其次，借助虛擬化的軟件將資源進(jìn)行集合，從資源庫中對(duì)資源進(jìn)行分類，創(chuàng)建虛擬機(jī)，將多種操作系統(tǒng)以及應(yīng)用程序部署在虛擬機(jī)中實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)和硬件的解耦，進(jìn)而在少量的設(shè)備中完成多種應(yīng)用程序的部署，保障設(shè)備性能得以充分激發(fā)。

分布式技術(shù)對(duì)于私有云而言也有著十分重要的作用和價(jià)值。分布式技術(shù)的原理就是將利用傳統(tǒng)集中處理方式無法解決的問題進(jìn)行分類與拆解，隨后交付多個(gè)設(shè)備進(jìn)行處理。分布式處理技術(shù)和資源互相結(jié)合，能夠在多個(gè)構(gòu)建于計(jì)算池之上的虛擬機(jī)來完成運(yùn)算任務(wù)分配，因此人們也稱之為分布式計(jì)算，是云計(jì)算的代表，經(jīng)常被用來處理大數(shù)據(jù)。

2 私有云架構(gòu)

參照私有云的思想，集中部署平臺(tái)上軟件以及硬件等功能，在各個(gè)業(yè)務(wù)板塊中不應(yīng)反復(fù)地建設(shè)同一個(gè)功能，而是要進(jìn)行統(tǒng)一的云端建設(shè)與管理，通過建設(shè)之后的功能才能夠提供服務(wù)。

參照現(xiàn)階段我國電視臺(tái)的業(yè)務(wù)體系，可以用私有云構(gòu)架代替原有的全臺(tái)網(wǎng)1.0架構(gòu)，在私有云上布置業(yè)務(wù)。全臺(tái)網(wǎng)2.0私有云構(gòu)架如圖1所示。

圖1 全臺(tái)網(wǎng)2.0的私有云構(gòu)架

2.1 基礎(chǔ)層

基礎(chǔ)層通過虛擬化技術(shù)將硬件設(shè)備進(jìn)行封裝，保障上層用戶能夠上手直接操作底層硬件的服務(wù)[2]。在進(jìn)行基礎(chǔ)層構(gòu)建的過程中，需要對(duì)投資保護(hù)的問題進(jìn)行充分的考量，促使電視臺(tái)原有的設(shè)備能夠直接或升級(jí)配置后接入到虛擬資源池。

2.1.1 計(jì)算資源池

首先，就計(jì)算資源池而言，其主要來源于服務(wù)器（主機(jī)）的CPU、內(nèi)存，若利用現(xiàn)有的服務(wù)器，升級(jí)服務(wù)器內(nèi)存容易，但是對(duì)服務(wù)器的CPU進(jìn)行升級(jí)則需要較大的成本支出[3]。因此，通常情況下并不會(huì)考慮舊服務(wù)器的CPU升級(jí)，而限制原有服務(wù)器應(yīng)用的主要因素就是CPU的性能。從資源應(yīng)用效率的角度而言，若考慮將一臺(tái)服務(wù)器加入私有云，該服務(wù)器最起碼應(yīng)當(dāng)具備兩個(gè)以上的CPU，同時(shí)還必須支持超線程，更應(yīng)當(dāng)具備更多的內(nèi)核。計(jì)算資源池中的資源通過虛擬機(jī)交付使用，因此基礎(chǔ)層可以構(gòu)建更多的資源池。對(duì)于虛擬機(jī)而言，其只能夠建立在某一個(gè)資源池上，不能跨資源池建立，同時(shí)為了能夠最大程度保障虛擬機(jī)的計(jì)算資源在池內(nèi)進(jìn)行自由的伸縮和遷移，每一個(gè)不同資源池中存在的VCPU都需要保持嚴(yán)格的時(shí)鐘頻率。在進(jìn)行資源池構(gòu)建的過程中，對(duì)于服務(wù)器的選擇應(yīng)當(dāng)高度重視，應(yīng)確保有足夠的資源池來維持上層應(yīng)用的順利開展。

2.1.2 存儲(chǔ)資源池

私有云系統(tǒng)的存儲(chǔ)主要分為系統(tǒng)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)存儲(chǔ)，虛擬機(jī)受系統(tǒng)存儲(chǔ)的服務(wù)，其能夠?yàn)樘摂M機(jī)提供充足的本地存儲(chǔ)空間；媒體云可以接受業(yè)務(wù)存儲(chǔ)的服務(wù)，進(jìn)而提供不同媒體文件的存儲(chǔ)空間[4]。這兩種存儲(chǔ)由于服務(wù)對(duì)象存在差別而具有不同的性能與需求，因此在進(jìn)行私有云建設(shè)的過程中要配置兩套獨(dú)立的存儲(chǔ)。系統(tǒng)存儲(chǔ)最成熟的解決方案是使用終端的一體化存儲(chǔ)，通常使用ISCSI來提供存儲(chǔ)訪問，并使用雙存儲(chǔ)鏡像的方式保證安全。業(yè)務(wù)存儲(chǔ)選型更關(guān)注存儲(chǔ)的擴(kuò)展性和整體帶寬，白皮書指出“私有云宜采用基于IP的單網(wǎng)結(jié)構(gòu)分布式存儲(chǔ)”，分布式存儲(chǔ)支持橫向擴(kuò)展，其容量和帶寬可以隨著存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的增加而線性增加，并具備提供大數(shù)據(jù)接口和對(duì)象接口的能力，可以更好地支持融合媒體業(yè)務(wù)。在單客戶端帶寬方面，一些產(chǎn)品已經(jīng)突破了單客戶端連接帶寬性能瓶頸，可以支持4層以上4K視頻的實(shí)時(shí)剪輯。

2.1.3 網(wǎng)絡(luò)資源池

為了對(duì)私有云所需的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提供支持，相關(guān)網(wǎng)絡(luò)工作人員需要切實(shí)掌握SND以及VxLAN這兩種新型技術(shù)的應(yīng)用[5]。相較于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，私有云構(gòu)建有著明顯的不同，主要體現(xiàn)在使用方式以及網(wǎng)絡(luò)資源的管理上。在不同的主機(jī)之上建立虛擬機(jī)，能夠確保主機(jī)與虛擬機(jī)之間遷移過程中網(wǎng)絡(luò)配置的一致性有充分保障，應(yīng)當(dāng)積極利用虛擬交換軟件在虛擬網(wǎng)絡(luò)接口和主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間構(gòu)建一個(gè)分布式的交換機(jī)。對(duì)于所有關(guān)聯(lián)的主機(jī)而言，分布式交換機(jī)實(shí)際上就是單一的交換機(jī)，可以將其理解為在各個(gè)服務(wù)器上分布的虛擬交換機(jī)，這種虛擬交換機(jī)有著良好的二層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)屬性，借助物理網(wǎng)絡(luò)接口的標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)，能夠引導(dǎo)虛擬機(jī)在二層網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行拓展。

2.2 公共服務(wù)層

作為業(yè)務(wù)層與基礎(chǔ)層進(jìn)行溝通的主要依據(jù)，公共服務(wù)層的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)將電視臺(tái)的特色充分展現(xiàn)出來，真正實(shí)現(xiàn)按需提供的目標(biāo)，促使廣電業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)的需求得以充分的滿足，更應(yīng)建立一個(gè)具有明顯公共特性的通用服務(wù)集群，自適應(yīng)匹配基礎(chǔ)層產(chǎn)生的各種資源[6]。同時(shí)，公共服務(wù)層還應(yīng)當(dāng)滿足對(duì)應(yīng)用層進(jìn)行統(tǒng)一部署和交付使用的條件，在確保服務(wù)品質(zhì)的基礎(chǔ)上促使設(shè)備成本以及管理成本得到充分的消減。

2.2.1 數(shù)據(jù)庫和中間件

在公有云背景下，為了有效地支撐大數(shù)據(jù)，一般應(yīng)部署一些更容易拓展和更高并發(fā)訪問量的分布式數(shù)據(jù)庫，如常見的開源數(shù)據(jù)庫MySQL[7]。但是這種分布式數(shù)據(jù)庫并不能滿足傳統(tǒng)電視臺(tái)業(yè)務(wù)的一致性要求，也難以與當(dāng)前的電視臺(tái)設(shè)備兼容，因此仍然需要應(yīng)用傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，如Oracle、DB2、SQL Server。數(shù)據(jù)庫使用基礎(chǔ)層所提供的存儲(chǔ)資源以及計(jì)算資源，可以充分體現(xiàn)私有云具備的安全性能以及拓展性能，這種數(shù)據(jù)庫集中部署方式也更加有利于DBA提供的統(tǒng)一化管理。中間件的使用沒有任何變化。

2.2.2 合成、轉(zhuǎn)碼與遷移

電視臺(tái)包含眾多的系統(tǒng)集成，權(quán)限管理問題涉及十分復(fù)雜的內(nèi)容，一般情況下不會(huì)使用簡單的文件共享方式來針對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，因此還需要在系統(tǒng)間進(jìn)行節(jié)目文件的遷移[8]。在私有云建設(shè)過程中，需要采用ESB的方式促使數(shù)據(jù)能夠在各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行交換，但是可以摒棄最初的EMB遷移數(shù)據(jù)，因此所有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)都會(huì)采用分布式存儲(chǔ)的方式進(jìn)行保存，針對(duì)數(shù)據(jù)的權(quán)限在存儲(chǔ)管理層進(jìn)行明確，這就可以擺脫以往以復(fù)制來轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)的方式，最大程度地節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源以及工作人員的時(shí)間。建設(shè)公共服務(wù)層時(shí)，可以以各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)為參照，建立一個(gè)統(tǒng)一的轉(zhuǎn)碼和合成服務(wù)集群，積極利用計(jì)算資源池的拓展性，自由伸縮集群規(guī)模。

2.2.3 平臺(tái)接口

平臺(tái)接口是廣電網(wǎng)私有云與公共服務(wù)的接口，也是廣電從私有云走向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。平臺(tái)接口包括網(wǎng)絡(luò)層次的連接和業(yè)務(wù)層次的連接兩個(gè)方面。網(wǎng)絡(luò)層面的連接通常選擇專線，并且配置安全裝置，保障網(wǎng)絡(luò)連接的帶寬與安全。業(yè)務(wù)層面的連接通常需要構(gòu)造一個(gè)內(nèi)容分發(fā)和共享的系統(tǒng)，用于公有云和私有云之間的數(shù)據(jù)交換與共享。平臺(tái)接口需要由互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和廣電系統(tǒng)的集成商共同按照電視臺(tái)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)進(jìn)行定制開發(fā)。

3 私有云的管理

在實(shí)際運(yùn)維工作中，各類型的電視臺(tái)根據(jù)自己的實(shí)際情況已經(jīng)基本形成了不同的新型電視臺(tái)整體運(yùn)維技術(shù)管理機(jī)制，技術(shù)服務(wù)平臺(tái)和新型電視網(wǎng)整體運(yùn)維技術(shù)管理機(jī)制相輔相成，互補(bǔ)地發(fā)揮作用。技術(shù)服務(wù)平臺(tái)的巨大創(chuàng)造或者革新，必然會(huì)直接推動(dòng)新型電視網(wǎng)整體運(yùn)維技術(shù)管理機(jī)制發(fā)生巨大變化，否則，新型電視網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)服務(wù)平臺(tái)就難以在實(shí)際運(yùn)維工作中真正發(fā)揮出應(yīng)有的效果。

私有云資源部署后，傳統(tǒng)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的分散獨(dú)立的資源管理模式已不再適合，除了內(nèi)容發(fā)布平臺(tái)以外，所有資源都被統(tǒng)一部署并進(jìn)行集中化運(yùn)維[9]。按照云平臺(tái)的分層管理體系，電視臺(tái)公司應(yīng)該實(shí)行分層管理，將系統(tǒng)層與應(yīng)用級(jí)別的管理區(qū)域分開，基礎(chǔ)層與服務(wù)級(jí)別的管理區(qū)域分開，各個(gè)層之間通過服務(wù)調(diào)用為主角色劃分所有管理界面。根據(jù)云服務(wù)系統(tǒng)來劃分所有的管理機(jī)構(gòu)和功能，根據(jù)技術(shù)人員的能力特長來分配管理對(duì)象?；A(chǔ)層的管理注重物理基礎(chǔ)設(shè)施資源和虛擬化資源池的維護(hù)，提供基礎(chǔ)的資源服務(wù)。公共服務(wù)層著眼于數(shù)據(jù)庫、中間件及廣電業(yè)務(wù)組件等信息化技術(shù)，并且專門從事邏輯性資源服務(wù)。

4 結(jié) 語

面對(duì)媒體融合背景下業(yè)務(wù)的開展，需要電視臺(tái)建設(shè)云平臺(tái)來進(jìn)行支撐，但是私有云的建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)與管理，才能夠真正保障私有云發(fā)揮出自己的作用。首先，要保障管理層面能夠?yàn)樗屑夹g(shù)管理人員提供高質(zhì)量的服務(wù)，利用互聯(lián)網(wǎng)思維來分析問題；其次，要充分意識(shí)到現(xiàn)階段大部分原有資源并不適合在私有云平臺(tái)中應(yīng)用，相較于傳統(tǒng)的系統(tǒng)，私有云有著完全不同的架構(gòu)，需要進(jìn)行專門的軟件、硬件設(shè)計(jì)，條件允許的情況下可以建設(shè)一個(gè)全新的平臺(tái)，將原有的業(yè)務(wù)逐漸轉(zhuǎn)移到新平臺(tái)上；再次，現(xiàn)階段，私有云還沒有形成固定的模式，因此需要電視臺(tái)、廣電設(shè)備商以及互聯(lián)網(wǎng)公司共同參與設(shè)計(jì)；最后，私有云建設(shè)完成后運(yùn)行成本較高，但是隨著業(yè)務(wù)的拓展，后期的成本會(huì)相應(yīng)降低，電視臺(tái)可以采取分期建設(shè)的方式進(jìn)行建設(shè)，但是在此過程中還應(yīng)當(dāng)制定完善的規(guī)劃，保障建設(shè)周期的科學(xué)性以及合理性。