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【摘 要】 介绍了虚拟化、云计算等与云架构相关的网络技术,以及云架构下全台制播网络系统的总体规划、各子系统划 分和功能定位。
【关键词】 云架构;云计算;制播网;全媒体融合
文章编号: 10.3969/j.issn.1674-8239.2015.08.007
【Abstract】This article mainly discussed the network techniques related to the cloud platform based framework, such as virtualization, cloud computing, as well as the overall programming and the subsystem division and its functional positioning of the full station covered production and broadcasting network.
【Key Words】network framework based on cloud platform ; cloud computing; production and proadcasting network framework; media convergence
1 电视制播网的出现与发展
电视制播网的出现与发展是随着数字、网络等技术的成熟以及对电视节目制作能力需求的提升应运而生的。
早期电视节目制作,在节目拍摄到编辑、存储、播出的过程中,以视音频基带信号流转,并以录像带作为承载视音频信号的载体。因此录像带成为电视台各系统间相互关联的重要媒介。这种方式持续了很多年,然而无论节目信号质量还是台内生产效率都很低下。
2000年以后,非线性编辑技术以其便捷、高效的优势逐渐代替传统以录像机为工具的线性编辑制作模式,节目内容实现文件化。同时网络进入到电视台制播领域,单机非线性编辑系统开始向网络化过渡,出现了非编网,这也是电视台制播网的雏形。
网络化带来了生产效率的提高,促进了电视台制播工作流程的优化。台内越来越多各种类型的制播子网出现,网间信息共享与交互成为共同研究的课题。以ESB(Enterprise Service Bus,企业服务总线)+EMB(Enterprise Media Bus,企业媒体总线)为互联互通的方式搭建了台内各业务子网之间的桥梁,这种以主干为核心的制播网架构逐渐成熟完善,并作为电视制播网的基本架构在2005年前后开始发展,一直持续到今天。
随着新媒体、云计算等新技术的产生,电视制播网的架构也面临着新的研究与再造。
2 现有电视制播网络架构面临的问题
2.1 现有电视全台网基础架构
现有电视台全台网以数字化为基础,网络化为核心,在“采、编、播、存、管”的整个电视工艺流程中,通过建立数字化、网络化的制播体系,实现节目制作、播出和存储管理的流水线式生产作业,达到优化工作流程、提高生产效率和管理水平的目的。
全台网系统目前大多基于SOA(Service-Oriented Architecture,面向服务架构)设计,以ESB+EMB双总线方式对各系统进行松耦合的互联,同时各应用系统的高内聚设计特性保证其可以独立运行,如图1所示。在此架构下,基础网络平台和业务支撑平台是各应用系统互联互通的基础,完成业务数据、媒体数据的交换。
2.2 现有电视全台网系统存在的问题
(1)系统规模大,管理复杂,资源浪费严重。随着业务规模的不断扩大和信息化进程的不断深入,信息化应用和服务器、工作站数目不断上升。由于前期建设往往缺乏系统的规划,通常网络中存在着不同时期安装、甚至不同操作系统的设备。不同软硬件组成的大系统很难形成统一的有序管理,技术管理、维护成本非常大。同时大多数服务器的评价工作负载低于20%,物理服务器、工作站、存储设备资源大量闲置。
(2)系统利用缺乏弹性,无法满足业务需求。基于现有架构建设的系统,其规模无法快速扩展与改变。目前在全台网初期建设很难测算未来的准确需求规模。系统的计算、存储、网络交换资源在不同的业务系统间分配不均衡,一些繁忙的业务分配不到足够的资源,进而导致效率低下,而另一些业务系统可能又存在大量的闲置资源却不能充分利用。
(3)应用系统对未来新业务的兼容性不足。原有系统对新业务的出现通常会有兼容不足的情况。电视行业新业务新应用层出不穷,传统的应用模式不可能一直存在,新业务的出现必然要求技术系统的无条件满足,以保证新业务在原有系统下灵活有效的运行。
3 云架构下的制播网络技术基础
3.1 虚拟化技术
虚拟化在计算机技术领域是指计算元件在虚拟的硬件基础上而不是真实的硬件基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量、简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以将单CPU虚拟为多CPU并行,容许一个平台同时运行多个操作系统,应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而提高工作效率。利用虚拟化技术可以构建不同的资源池,包括计算资源池、存储资源池、应用资源池等,并动态地将资源池中的资源分配给业务系统,形成弹性的IT架构。通过虚拟化技术,电视台可以将许多业务与所需的计算资源剥离,将计算能力集中到数据中心,构建一个全台共享的资源池,所有的业务都运行在虚拟机上。由于业务所需的计算资源已经虚拟化且实现了共享,每个业务系统的计算资源都可以很灵活地进行分配和调整,系统管理维护的效率也会得到较大的提升。
虚拟化技术在电视全台网中的具体应用包括工作站虚拟化、服务器虚拟化、存储虚拟化三个层面。 3.2 集群计算和云架构
集群计算旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统,构成计算资源池,并把这强大的计算能力分布到终端用户手中,使各种应用系统能够根据需要获取计算能力、存储空间和信息服务。通过不断提高计算资源池的处理能力,进而减少用户终端的处理负担,最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备,并能按需享受计算处理能力。
云计算既是指一种可以根据需要动态地提供、配置以及取消供应的计算和存储平台,又是指一种可以通过互联网进行访问的应用服务类型。系统只需要配置终端设备,就能实现新闻、制作、媒资、新媒体等各类业务的服务。而云架构就是基于云计算技术在全台制播网络建设中的一种全新架构方式,云架构的应用可以分为三大类,即SaaS(软件即服务)、PaaS(平台即服务)和IaaS(基础设施即服务),如图2所示。
(1)SaaS是指用户获取软件服务的一种新形式。它不需要用户将软件产品安装在自己的计算机或服务器上,而是按某种服务水平协议(SLA)直接通过网络向专门的提供商获取自己所需要的、带有相应软件功能的服务。SaaS本质上就是软件服务提供商为满足用户某种特定需求而提供其消费软件的计算能力。
当前,SaaS有各种典型的应用,如在线邮件服务、网络会议、网络传真、在线杀毒等各种工具型服务,还有在线HR(Human Resources ,人力资源)、在线项目管理等各种管理型服务。
(2)PaaS是指将一个完整的计算机平台,包括应用设计、应用开发、应用测试和应用托管,作为一种服务提供给客户。在这种服务模式中,客户不需要购买硬件和软件,只需要利用PaaS平台,就能够创建、测试和部署应用和服务,与基于数据中心的平台进行软件开发相比,费用要低得多,这是PaaS的最大价值所在。
(3)IaaS是指企业或个人可以使用云计算技术远程访问计算资源,包括计算、存储以及应用虚拟化技术所提供的相关功能。无论是最终用户、SaaS提供商还是PaaS提供商都可以从基础设施服务中获得应用所需的计算能力,但无需对支持这一计算能力的基础IT软硬件付出相应的原始投资成本。
4 云架构下的电视制播网规划
4.1 云架构下网络系统总体规划
云架构下全台制播网络应根据电视全台网的总体架构规划,考虑未来业务和系统组织构成。云架构下的全台网建设,主要任务是对现有业务流程进行梳理,并根据台内实际情况对业务子系统进行归类、整合,以便将割裂的子网统一到一个基础平台下。新闻制播业务和播出业务发展及流程较为固化且安全等级较高,其支撑平台暂不纳入云平台总体规划,其余所有业务系统划分为以下四个大类:
(1)综合媒体服务业务;
(2)制作类业务;
(3)媒资类业务;
(4)辅助类业务。
综合媒体服务业务以云架构形式独立部署在台外形成综合媒体服务平台。综合媒体服务平台是全台网络素材的集散中心,有大量外来素材输入需求,为减小网络安全风险和负担,可考虑部署在全台制播网外,并做好隔离防护,使网络文件流转形成纵深的防护体系。
制作类业务、媒资类业务以及支撑业务统一部署在台内,并以云平台作为其基础支撑平台,组成综合媒体生产平台系统。全台形成内网、外网两个云架构硬件平台,见图3,为未来媒体融合、业务拓展以及公有云部署从架构层面打下了基础。
4.2 综合媒体服务平台
综合媒体服务平台是电视、广播节目生产与互联网节目生产全面融合的生产管理平台,是以媒体内容渠道多样化汇聚、面向全媒体的内容生产策划、移动化的生产工具以及多渠道内容发布为核心业务。
综合媒体服务平台部署在外网,接收云端汇聚服务平台推送过来的互联网资讯汇聚内容并保存,供传统电视、广播生产系统作为线索、资料的来源,同时为全媒体演播室群提供互动内容。同时,根据海量汇聚的内容可以完成传统、互联网渠道内容生产的统一策划,将传统广播、电视生产系统纳入统一调度体系之下,同时,继续保持传统制、播体系的独立性、完整性。
由平台提供的全媒体内容制作、视音频快编制作既可作为互联网发布的内容生产体系,也可作为传统电视、广播生产的快编平台,既兼顾了传统,又满足了互联网节目生产的完整体系。
综合媒体服务平台板块包括媒体资源库和新媒体两个功能模块。具体功能设计如表1所示。
4.3 综合媒体生产平台
云架构下的电视制播网络不再完全是需要通过全台主干系统互联互通而组成的一个个技术系统子网,各制播业务也不需要再大而全的建设,更趋向于对各个业务模块分别设计,并建立在融合生产平台之上。除播出系统由于安全问题还保持传统架构外,各个业务子系统只关注于本系统内需要实现的功能,存储、计算等硬件资源开销以及网络管理和网络安全层面的基础性问题由综合媒体生产平台统一完成。
综合媒体生产平台将除新闻制作、内容服务平台、新媒体播发以及播出系统以外的其他所有系统进行整合,该平台的业务主要包括:收录、节目制作业务、演播室业务(包括节目单编排、广告业务、电视剧业务、全台制作整备)、总编业务、媒资等,如图4所示。功能定位及边界划分如下。
4.3.1 制作类业务
制作类业务包括:制作模块、广告功能模块、总编室业务编单功能模块和电视剧缩编等模块,各模块功能设计见表2~表7。
4.3.2 媒资类业务
媒资类业务主要包括媒资管理模块,具体功能见表7。
4.3.3 辅助类业务
辅助类业务包括:主干平台、ESB企业服务总线和EMB企业媒体总线等模块,各模块功能见表8~表10。
4.4 网络规划步骤及虚拟化原则 网络规划首先需要做软硬件及应用分析,确定使用功能服务器和工作站的种类及数量,通过分析确定这些设备及应用是否可以虚拟化。可虚拟化的设备根据其使用属性的不同对CPU/内存的需求进行估算,计算所有CPU/内存使用总量,并确定物理服务器的数量。再通过分析物理服务器的数量,确定是刀片服务器还是机架服务器。
由于电视制播网的特点,以下一些特殊设备或应用还无法(或不建议)虚拟化:
(1)专业板卡或特殊板卡(视音频类);
(2)数据吞吐量过高的设备(如归档/迁移服务器等);
(3)计算密度过高的服务器(如数据库服务器等)。
虚拟化原则界定后,将可虚拟化的所有硬件资源根据应用需求不同分为通用服务器、高CPU应用服务器、高(CPU+GPU)应用服务器。其中,高CPU应用包括转码、技审等业务,高(CPU+GPU)应用包括非编、打包、合成类等业务。根据不同类别的服务器,可分配每类单个应用服务器的虚拟CPU和虚拟内存资源,汇总后形成整个网络平台需要的全部硬件资源情况。
4.5 网络安全
网络安全建设是一个全方位的信息安全建设与防护过程,包含了策略、防护、监控、应急、审计等多个方面。
(1)根据电视台各业务系统的关键业务与IT支撑流程,评估网络中的重要信息资产,评估业务服务中各种安全的风险等级,分析威胁的来源,并制定信息安全保障的最终目标。
(2)分解各业务系统中不同安全保护需求的安全区域,进行全方位的信息安全体系规划设计。
(3)分别考虑安全体系,形成基于全台全媒体业务系统的安全体系。
(4)业务流程基于全媒体业务的汇聚、生产、管理、发布,并在业务的基础上充分考虑安全运维保障,包括监控和安全等方面的体系内容。
5 未来关注的问题
5.1 电视台特有属性下的网络安全问题
随着广播电视数字化、网络化的广泛应用,广播电视信息安全工作的重要性日益彰显,广电总局于2009年发布了《广播电视安全播出管理规定》(总局令第62号),明确提出要开展信息系统等级保护工作。为进一步贯彻落实相关要求,广电总局先后制定了《广播电视相关信息系统安全等级保护定级指南》(GD/J 037-2011)和《广播电视相关信息系统安全等级保护基本要求》(GD/J 038-2011)等相关标准与规范,作为规范全行业信息安全等级保护工作,提升安全播出保障能力的基础性标准。2014年10月广电总局科技司再次颁布新修订的62号令,其中明确提出:应按照《广播电视相关信息系统安全等级保护定级指南》(GD/J037)的要求,划分播出相关信息系统的安全保护等级;播出相关信息系统应符合《广播电视相关信息系统安全等级保护基本要求》(GD/J 038)的相关规定,并按照相应等级要求进行规划、设计、建设、评估和整改。
随着云计算等新内容进入到广电制播网领域,现有标准与新技术之间存在着衔接和过渡的过程,迫切需要相关网络安全标准修订或重新编制;同时,目前由国家广电总局牵头的全台网2.0白皮书的编制工作也在进行中。这些都将对未来网络规划中的安全规则起指导作用。
5.2 经济性问题
云计算进入广电是新的生产力形态出现和技术发展的必然趋势,各电视台以及系统集成商在系统搭建过程中越来越倾向于在网络架构搭建中引入云计算。然而目前这个阶段是否到了大规模采用云架构代替传统制播网业务形态,是否每种规模的电视台在现阶段都适用搭建云架构的系统,值得思考。
目前电视全台网系统搭建存在一个误区,似乎搭建云架构必须要使用密集刀片服务器,这样才能提高系统性能。云计算使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。云计算最大的好处是将所有硬件资源组合在一起、自由调配,并且对单一服务器硬件配置没有过多要求。目前,主流厂家刀片服务器机箱一套要几十万元,每个刀片服务器也要近十万元,从硬件成本上看是一笔不小的开支。根据虚拟化的原则简单测算后发现,网络架构必须达到一定规模后采用云架构才能达到一定的经济性优势,因此从现阶段看,单一的非编网类网络系统或中小型电视台全台网采用云架构并不划算。
经济性指标还需在后期运营维护加以考量。传统网络架构清晰、简单,易于维护,一些技术水平较高的电视台甚至可以通过本台技术人员进行日常维护,对网管人员技术水平要求也不一定很高。采用全台云架构后,需要维护人员具备网络知识、硬件维护能力、虚拟化软件调试能力、业务系统联调水平等多方面的素质,从人员成本上会有较大提高,这一点也是在系统搭建之初需要考虑的。
5.3 私有云与公有云的结合问题
公有云适合于不同的领域的不同的场景。传统的电视行业为了保证网络设备绝对的安全性,采用的是封闭系统。目前,面对新兴媒体建设的大方向,电视台网络云架构开放的体系还属新兴技术,从全台网络安全、台内固定资产及技术积累等方面考虑,以私有云方式最为普遍。
但是,从云架构的发展方向来看,全台网建设必然会从私有云向公有云方向过渡,以实现资源最大程度的共享以及硬件成本最大程度的节约。因此私有云加公有云的混合云形式将长期存在于全台网架构设计中。
作者简介:
牛睿,毕业于中国传媒大学电视工程系,中广电广播电影电视设计研究院技管办副主任,高级工程师、一级注册建造师、国家注册咨询工程师。从事电视制播工艺设计,主持或参与了上百项国内国外广电工程和科研项目,多次获得省部级工程设计及科技创新奖;在专业核心期刊发表过十余篇论文,作为副主编编著了《电视中心工程工艺设计》专著。
王宇,毕业于中国传媒大学电视工程系,中广电广播电影电视设计研究院助理工程师。从事电视制播工艺设计,参与了国内大、中、小各类广播电视工程的设计工作以及科研项目的编制,在专业核心期刊发表过数篇论文,参与编辑《电视中心工程工艺设计》。
【关键词】 云架构;云计算;制播网;全媒体融合
文章编号: 10.3969/j.issn.1674-8239.2015.08.007
【Abstract】This article mainly discussed the network techniques related to the cloud platform based framework, such as virtualization, cloud computing, as well as the overall programming and the subsystem division and its functional positioning of the full station covered production and broadcasting network.
【Key Words】network framework based on cloud platform ; cloud computing; production and proadcasting network framework; media convergence
1 电视制播网的出现与发展
电视制播网的出现与发展是随着数字、网络等技术的成熟以及对电视节目制作能力需求的提升应运而生的。
早期电视节目制作,在节目拍摄到编辑、存储、播出的过程中,以视音频基带信号流转,并以录像带作为承载视音频信号的载体。因此录像带成为电视台各系统间相互关联的重要媒介。这种方式持续了很多年,然而无论节目信号质量还是台内生产效率都很低下。
2000年以后,非线性编辑技术以其便捷、高效的优势逐渐代替传统以录像机为工具的线性编辑制作模式,节目内容实现文件化。同时网络进入到电视台制播领域,单机非线性编辑系统开始向网络化过渡,出现了非编网,这也是电视台制播网的雏形。
网络化带来了生产效率的提高,促进了电视台制播工作流程的优化。台内越来越多各种类型的制播子网出现,网间信息共享与交互成为共同研究的课题。以ESB(Enterprise Service Bus,企业服务总线)+EMB(Enterprise Media Bus,企业媒体总线)为互联互通的方式搭建了台内各业务子网之间的桥梁,这种以主干为核心的制播网架构逐渐成熟完善,并作为电视制播网的基本架构在2005年前后开始发展,一直持续到今天。
随着新媒体、云计算等新技术的产生,电视制播网的架构也面临着新的研究与再造。
2 现有电视制播网络架构面临的问题
2.1 现有电视全台网基础架构
现有电视台全台网以数字化为基础,网络化为核心,在“采、编、播、存、管”的整个电视工艺流程中,通过建立数字化、网络化的制播体系,实现节目制作、播出和存储管理的流水线式生产作业,达到优化工作流程、提高生产效率和管理水平的目的。
全台网系统目前大多基于SOA(Service-Oriented Architecture,面向服务架构)设计,以ESB+EMB双总线方式对各系统进行松耦合的互联,同时各应用系统的高内聚设计特性保证其可以独立运行,如图1所示。在此架构下,基础网络平台和业务支撑平台是各应用系统互联互通的基础,完成业务数据、媒体数据的交换。
2.2 现有电视全台网系统存在的问题
(1)系统规模大,管理复杂,资源浪费严重。随着业务规模的不断扩大和信息化进程的不断深入,信息化应用和服务器、工作站数目不断上升。由于前期建设往往缺乏系统的规划,通常网络中存在着不同时期安装、甚至不同操作系统的设备。不同软硬件组成的大系统很难形成统一的有序管理,技术管理、维护成本非常大。同时大多数服务器的评价工作负载低于20%,物理服务器、工作站、存储设备资源大量闲置。
(2)系统利用缺乏弹性,无法满足业务需求。基于现有架构建设的系统,其规模无法快速扩展与改变。目前在全台网初期建设很难测算未来的准确需求规模。系统的计算、存储、网络交换资源在不同的业务系统间分配不均衡,一些繁忙的业务分配不到足够的资源,进而导致效率低下,而另一些业务系统可能又存在大量的闲置资源却不能充分利用。
(3)应用系统对未来新业务的兼容性不足。原有系统对新业务的出现通常会有兼容不足的情况。电视行业新业务新应用层出不穷,传统的应用模式不可能一直存在,新业务的出现必然要求技术系统的无条件满足,以保证新业务在原有系统下灵活有效的运行。
3 云架构下的制播网络技术基础
3.1 虚拟化技术
虚拟化在计算机技术领域是指计算元件在虚拟的硬件基础上而不是真实的硬件基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量、简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以将单CPU虚拟为多CPU并行,容许一个平台同时运行多个操作系统,应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而提高工作效率。利用虚拟化技术可以构建不同的资源池,包括计算资源池、存储资源池、应用资源池等,并动态地将资源池中的资源分配给业务系统,形成弹性的IT架构。通过虚拟化技术,电视台可以将许多业务与所需的计算资源剥离,将计算能力集中到数据中心,构建一个全台共享的资源池,所有的业务都运行在虚拟机上。由于业务所需的计算资源已经虚拟化且实现了共享,每个业务系统的计算资源都可以很灵活地进行分配和调整,系统管理维护的效率也会得到较大的提升。
虚拟化技术在电视全台网中的具体应用包括工作站虚拟化、服务器虚拟化、存储虚拟化三个层面。 3.2 集群计算和云架构
集群计算旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统,构成计算资源池,并把这强大的计算能力分布到终端用户手中,使各种应用系统能够根据需要获取计算能力、存储空间和信息服务。通过不断提高计算资源池的处理能力,进而减少用户终端的处理负担,最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备,并能按需享受计算处理能力。
云计算既是指一种可以根据需要动态地提供、配置以及取消供应的计算和存储平台,又是指一种可以通过互联网进行访问的应用服务类型。系统只需要配置终端设备,就能实现新闻、制作、媒资、新媒体等各类业务的服务。而云架构就是基于云计算技术在全台制播网络建设中的一种全新架构方式,云架构的应用可以分为三大类,即SaaS(软件即服务)、PaaS(平台即服务)和IaaS(基础设施即服务),如图2所示。
(1)SaaS是指用户获取软件服务的一种新形式。它不需要用户将软件产品安装在自己的计算机或服务器上,而是按某种服务水平协议(SLA)直接通过网络向专门的提供商获取自己所需要的、带有相应软件功能的服务。SaaS本质上就是软件服务提供商为满足用户某种特定需求而提供其消费软件的计算能力。
当前,SaaS有各种典型的应用,如在线邮件服务、网络会议、网络传真、在线杀毒等各种工具型服务,还有在线HR(Human Resources ,人力资源)、在线项目管理等各种管理型服务。
(2)PaaS是指将一个完整的计算机平台,包括应用设计、应用开发、应用测试和应用托管,作为一种服务提供给客户。在这种服务模式中,客户不需要购买硬件和软件,只需要利用PaaS平台,就能够创建、测试和部署应用和服务,与基于数据中心的平台进行软件开发相比,费用要低得多,这是PaaS的最大价值所在。
(3)IaaS是指企业或个人可以使用云计算技术远程访问计算资源,包括计算、存储以及应用虚拟化技术所提供的相关功能。无论是最终用户、SaaS提供商还是PaaS提供商都可以从基础设施服务中获得应用所需的计算能力,但无需对支持这一计算能力的基础IT软硬件付出相应的原始投资成本。
4 云架构下的电视制播网规划
4.1 云架构下网络系统总体规划
云架构下全台制播网络应根据电视全台网的总体架构规划,考虑未来业务和系统组织构成。云架构下的全台网建设,主要任务是对现有业务流程进行梳理,并根据台内实际情况对业务子系统进行归类、整合,以便将割裂的子网统一到一个基础平台下。新闻制播业务和播出业务发展及流程较为固化且安全等级较高,其支撑平台暂不纳入云平台总体规划,其余所有业务系统划分为以下四个大类:
(1)综合媒体服务业务;
(2)制作类业务;
(3)媒资类业务;
(4)辅助类业务。
综合媒体服务业务以云架构形式独立部署在台外形成综合媒体服务平台。综合媒体服务平台是全台网络素材的集散中心,有大量外来素材输入需求,为减小网络安全风险和负担,可考虑部署在全台制播网外,并做好隔离防护,使网络文件流转形成纵深的防护体系。
制作类业务、媒资类业务以及支撑业务统一部署在台内,并以云平台作为其基础支撑平台,组成综合媒体生产平台系统。全台形成内网、外网两个云架构硬件平台,见图3,为未来媒体融合、业务拓展以及公有云部署从架构层面打下了基础。
4.2 综合媒体服务平台
综合媒体服务平台是电视、广播节目生产与互联网节目生产全面融合的生产管理平台,是以媒体内容渠道多样化汇聚、面向全媒体的内容生产策划、移动化的生产工具以及多渠道内容发布为核心业务。
综合媒体服务平台部署在外网,接收云端汇聚服务平台推送过来的互联网资讯汇聚内容并保存,供传统电视、广播生产系统作为线索、资料的来源,同时为全媒体演播室群提供互动内容。同时,根据海量汇聚的内容可以完成传统、互联网渠道内容生产的统一策划,将传统广播、电视生产系统纳入统一调度体系之下,同时,继续保持传统制、播体系的独立性、完整性。
由平台提供的全媒体内容制作、视音频快编制作既可作为互联网发布的内容生产体系,也可作为传统电视、广播生产的快编平台,既兼顾了传统,又满足了互联网节目生产的完整体系。
综合媒体服务平台板块包括媒体资源库和新媒体两个功能模块。具体功能设计如表1所示。
4.3 综合媒体生产平台
云架构下的电视制播网络不再完全是需要通过全台主干系统互联互通而组成的一个个技术系统子网,各制播业务也不需要再大而全的建设,更趋向于对各个业务模块分别设计,并建立在融合生产平台之上。除播出系统由于安全问题还保持传统架构外,各个业务子系统只关注于本系统内需要实现的功能,存储、计算等硬件资源开销以及网络管理和网络安全层面的基础性问题由综合媒体生产平台统一完成。
综合媒体生产平台将除新闻制作、内容服务平台、新媒体播发以及播出系统以外的其他所有系统进行整合,该平台的业务主要包括:收录、节目制作业务、演播室业务(包括节目单编排、广告业务、电视剧业务、全台制作整备)、总编业务、媒资等,如图4所示。功能定位及边界划分如下。
4.3.1 制作类业务
制作类业务包括:制作模块、广告功能模块、总编室业务编单功能模块和电视剧缩编等模块,各模块功能设计见表2~表7。
4.3.2 媒资类业务
媒资类业务主要包括媒资管理模块,具体功能见表7。
4.3.3 辅助类业务
辅助类业务包括:主干平台、ESB企业服务总线和EMB企业媒体总线等模块,各模块功能见表8~表10。
4.4 网络规划步骤及虚拟化原则 网络规划首先需要做软硬件及应用分析,确定使用功能服务器和工作站的种类及数量,通过分析确定这些设备及应用是否可以虚拟化。可虚拟化的设备根据其使用属性的不同对CPU/内存的需求进行估算,计算所有CPU/内存使用总量,并确定物理服务器的数量。再通过分析物理服务器的数量,确定是刀片服务器还是机架服务器。
由于电视制播网的特点,以下一些特殊设备或应用还无法(或不建议)虚拟化:
(1)专业板卡或特殊板卡(视音频类);
(2)数据吞吐量过高的设备(如归档/迁移服务器等);
(3)计算密度过高的服务器(如数据库服务器等)。
虚拟化原则界定后,将可虚拟化的所有硬件资源根据应用需求不同分为通用服务器、高CPU应用服务器、高(CPU+GPU)应用服务器。其中,高CPU应用包括转码、技审等业务,高(CPU+GPU)应用包括非编、打包、合成类等业务。根据不同类别的服务器,可分配每类单个应用服务器的虚拟CPU和虚拟内存资源,汇总后形成整个网络平台需要的全部硬件资源情况。
4.5 网络安全
网络安全建设是一个全方位的信息安全建设与防护过程,包含了策略、防护、监控、应急、审计等多个方面。
(1)根据电视台各业务系统的关键业务与IT支撑流程,评估网络中的重要信息资产,评估业务服务中各种安全的风险等级,分析威胁的来源,并制定信息安全保障的最终目标。
(2)分解各业务系统中不同安全保护需求的安全区域,进行全方位的信息安全体系规划设计。
(3)分别考虑安全体系,形成基于全台全媒体业务系统的安全体系。
(4)业务流程基于全媒体业务的汇聚、生产、管理、发布,并在业务的基础上充分考虑安全运维保障,包括监控和安全等方面的体系内容。
5 未来关注的问题
5.1 电视台特有属性下的网络安全问题
随着广播电视数字化、网络化的广泛应用,广播电视信息安全工作的重要性日益彰显,广电总局于2009年发布了《广播电视安全播出管理规定》(总局令第62号),明确提出要开展信息系统等级保护工作。为进一步贯彻落实相关要求,广电总局先后制定了《广播电视相关信息系统安全等级保护定级指南》(GD/J 037-2011)和《广播电视相关信息系统安全等级保护基本要求》(GD/J 038-2011)等相关标准与规范,作为规范全行业信息安全等级保护工作,提升安全播出保障能力的基础性标准。2014年10月广电总局科技司再次颁布新修订的62号令,其中明确提出:应按照《广播电视相关信息系统安全等级保护定级指南》(GD/J037)的要求,划分播出相关信息系统的安全保护等级;播出相关信息系统应符合《广播电视相关信息系统安全等级保护基本要求》(GD/J 038)的相关规定,并按照相应等级要求进行规划、设计、建设、评估和整改。
随着云计算等新内容进入到广电制播网领域,现有标准与新技术之间存在着衔接和过渡的过程,迫切需要相关网络安全标准修订或重新编制;同时,目前由国家广电总局牵头的全台网2.0白皮书的编制工作也在进行中。这些都将对未来网络规划中的安全规则起指导作用。
5.2 经济性问题
云计算进入广电是新的生产力形态出现和技术发展的必然趋势,各电视台以及系统集成商在系统搭建过程中越来越倾向于在网络架构搭建中引入云计算。然而目前这个阶段是否到了大规模采用云架构代替传统制播网业务形态,是否每种规模的电视台在现阶段都适用搭建云架构的系统,值得思考。
目前电视全台网系统搭建存在一个误区,似乎搭建云架构必须要使用密集刀片服务器,这样才能提高系统性能。云计算使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。云计算最大的好处是将所有硬件资源组合在一起、自由调配,并且对单一服务器硬件配置没有过多要求。目前,主流厂家刀片服务器机箱一套要几十万元,每个刀片服务器也要近十万元,从硬件成本上看是一笔不小的开支。根据虚拟化的原则简单测算后发现,网络架构必须达到一定规模后采用云架构才能达到一定的经济性优势,因此从现阶段看,单一的非编网类网络系统或中小型电视台全台网采用云架构并不划算。
经济性指标还需在后期运营维护加以考量。传统网络架构清晰、简单,易于维护,一些技术水平较高的电视台甚至可以通过本台技术人员进行日常维护,对网管人员技术水平要求也不一定很高。采用全台云架构后,需要维护人员具备网络知识、硬件维护能力、虚拟化软件调试能力、业务系统联调水平等多方面的素质,从人员成本上会有较大提高,这一点也是在系统搭建之初需要考虑的。
5.3 私有云与公有云的结合问题
公有云适合于不同的领域的不同的场景。传统的电视行业为了保证网络设备绝对的安全性,采用的是封闭系统。目前,面对新兴媒体建设的大方向,电视台网络云架构开放的体系还属新兴技术,从全台网络安全、台内固定资产及技术积累等方面考虑,以私有云方式最为普遍。
但是,从云架构的发展方向来看,全台网建设必然会从私有云向公有云方向过渡,以实现资源最大程度的共享以及硬件成本最大程度的节约。因此私有云加公有云的混合云形式将长期存在于全台网架构设计中。
作者简介:
牛睿,毕业于中国传媒大学电视工程系,中广电广播电影电视设计研究院技管办副主任,高级工程师、一级注册建造师、国家注册咨询工程师。从事电视制播工艺设计,主持或参与了上百项国内国外广电工程和科研项目,多次获得省部级工程设计及科技创新奖;在专业核心期刊发表过十余篇论文,作为副主编编著了《电视中心工程工艺设计》专著。
王宇,毕业于中国传媒大学电视工程系,中广电广播电影电视设计研究院助理工程师。从事电视制播工艺设计,参与了国内大、中、小各类广播电视工程的设计工作以及科研项目的编制,在专业核心期刊发表过数篇论文,参与编辑《电视中心工程工艺设计》。