淺析泰州電視臺超大型高清非編網(wǎng)建設(shè)

陳健

摘要：分析了泰州電視臺對超大型高清非編網(wǎng)的設(shè)計需求，摒棄了傳統(tǒng)的“FC+以太”雙網(wǎng)架構(gòu)技術(shù)，基于單網(wǎng)構(gòu)架技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)規(guī)模、單網(wǎng)架構(gòu)、存儲系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)帶寬、負(fù)載均衡等系列設(shè)計，開展了非編網(wǎng)讀盤陣穩(wěn)定性測試，系統(tǒng)性構(gòu)建了適用于地方電視臺的一整套安全、高效、低成本的超大型高清非編網(wǎng)。

關(guān)鍵詞：超大型單網(wǎng)構(gòu)架；萬兆以太網(wǎng)交換機(jī)；在線存儲；網(wǎng)絡(luò)帶寬

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）21-0018-02

目前大多數(shù)高清制作網(wǎng)基本采用“FC+以太”雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，這種雙網(wǎng)構(gòu)架可以為節(jié)目制作提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)帶寬，但帶來的弊端也很多，如網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)復(fù)雜、成本高等。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與存儲技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)單網(wǎng)結(jié)構(gòu)用于非編網(wǎng)建設(shè)日趨成熟，優(yōu)勢也日漸明顯。以泰州市廣播電視臺為例，基于單網(wǎng)架構(gòu)技術(shù)完成了一整套超大型高清網(wǎng)的構(gòu)建，其成功案例為其他地方臺高清網(wǎng)建設(shè)提供了參考。

1 系統(tǒng)背景

高清非編網(wǎng)主要用于泰州廣播電視臺新聞類節(jié)目的生產(chǎn)制作，對非編設(shè)備、存儲系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化管理，實現(xiàn)集中管理、統(tǒng)一調(diào)度，達(dá)到設(shè)備數(shù)量減少，節(jié)約資源，提升性能的目的。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 總體要求

通過對節(jié)目部門的需求分析，系統(tǒng)設(shè)計必須完成以下要求：

? 必須在保證高清編輯的網(wǎng)絡(luò)性能需求的前提下，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架及設(shè)備選型；

? 在系統(tǒng)帶寬設(shè)計方面，必須滿足至少50臺站點(diǎn)，支持不低于4層100M 高碼流素材的實時編輯和播放且不出現(xiàn)停頓、丟幀等，并可以根據(jù)需要支持?jǐn)U容；

? 基于單網(wǎng)架構(gòu)，其工作站點(diǎn)采用雙千兆接入，實現(xiàn)端口的鏈路匯聚，確保網(wǎng)絡(luò)帶寬的穩(wěn)定性；

? 建立必要的應(yīng)急機(jī)制，如當(dāng)突現(xiàn)重大故障，應(yīng)有相應(yīng)的保障措施保證當(dāng)天的節(jié)目生產(chǎn)。

2.2 系統(tǒng)規(guī)模設(shè)計

在非編系統(tǒng)中，基于單網(wǎng)架構(gòu)的所有工作站點(diǎn)采用的軟硬件必須高標(biāo)清兼容，關(guān)鍵環(huán)節(jié)的設(shè)計應(yīng)支持適當(dāng)冗余，確保系統(tǒng)的整體可用性，整個超大型非編系網(wǎng)規(guī)模如下：

（1）高清非編網(wǎng)站點(diǎn)數(shù)量

? 高清有卡工作站25臺；

? 高清無卡非編工作站21臺；

? 高清無卡配音工作站4臺；

? 移動審片IPAD2臺；

（2） 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模

? 本網(wǎng)建設(shè)采用萬兆集群架構(gòu)；

? 存儲為EMC 公司的 X410，6個節(jié)點(diǎn)共計216TB；

? 萬兆以太交換機(jī)（支持24個10G/1G BASE-XSFP+端口） 2 臺；

? 文件傳輸系統(tǒng)1套。

2.3 系統(tǒng)單網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計

如上圖所示，高清制作系統(tǒng)在存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用了目前先進(jìn)的萬兆集群架構(gòu)的設(shè)計模式，整個網(wǎng)絡(luò)由在線存儲、服務(wù)器和有卡高標(biāo)清非編工作站等設(shè)備組成。

在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，系統(tǒng)設(shè)計之初也按完整結(jié)構(gòu)規(guī)模設(shè)計，同時按一定預(yù)留量預(yù)留系統(tǒng)未來的設(shè)備擴(kuò)展和接口擴(kuò)展。即按搭建完整的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)規(guī)模設(shè)計，系統(tǒng)后期可以根據(jù)實際需求通過添加站點(diǎn)的模式實現(xiàn)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展。

2.4 存儲系統(tǒng)設(shè)計

通常新聞及日播欄目通常需要在線存儲，而且需要存放一段時間，造成存儲需求較大。為解決這個問題，專門配置了EMC 公司的 X410存儲設(shè)備，單節(jié)點(diǎn)物理容量36TB，6個節(jié)點(diǎn)共計216TB，每個節(jié)點(diǎn)配置5個raid5，每組7塊硬盤，配置1塊全局熱備盤，單節(jié)點(diǎn)有效容量為30TB，6個節(jié)點(diǎn)有效容量180TB，按照以圖2所示的存儲空間配置，大約可存儲時間如下：

2.5網(wǎng)絡(luò)帶寬設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)帶寬主要為編輯制作及故事版審片工作占用。每臺有卡編輯工作站按照4×100Mb節(jié)目編輯每臺非編的帶寬占用，即訪問讀：4×100Mb÷8= 50MB。

對于編輯業(yè)務(wù)單臺服務(wù)器的訪問讀、寫不會同時產(chǎn)生，故對于網(wǎng)絡(luò)帶寬統(tǒng)計如下：

在當(dāng)前配置下，陣列提供至少實測1800MBps以上的讀寫復(fù)合帶寬，可以充分滿足臺內(nèi)當(dāng)前的業(yè)務(wù)需求。即使系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)載還有剩余的350MBps的帶寬可提供，完全可以超大型非編系統(tǒng)帶寬需求。同時配置盤陣也具有良好的擴(kuò)展性，完全滿足未來的帶寬使用需求。

2.6 負(fù)載均衡設(shè)計

負(fù)載均衡是穩(wěn)定帶寬的保障，帶寬的穩(wěn)定性對于一個大型的非編網(wǎng)來說是極為重要的，在此系統(tǒng)中實際采用了“帶寬負(fù)載均衡”的策略，也就是不明確區(qū)分主備存儲，根據(jù)欄目在盤陣上設(shè)置不同的存儲空間，劃出一個公共區(qū)域來構(gòu)建共享素材庫，實現(xiàn)六個存儲節(jié)點(diǎn)共同對外提供服務(wù)，使盤陣帶寬的利用得到最大化。六個節(jié)點(diǎn)的盤陣之間利用萬兆光纖線路進(jìn)行互聯(lián)，實現(xiàn)兩個盤陣間的數(shù)據(jù)交換，使得非編站點(diǎn)的帶寬得到最大限度的使用。

2.7 非編系統(tǒng)讀盤陣穩(wěn)定性測試

針對非編系統(tǒng)讀盤陣穩(wěn)定性，專門對在非編網(wǎng)絡(luò)正常使用狀態(tài)下的存儲穩(wěn)定性進(jìn)行了壓力測試，其結(jié)果如圖所示：

3 結(jié)束語

此非編網(wǎng)建成以來，大洋D3-Edit 高清非編系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全穩(wěn)定，功能強(qiáng)大，滿足了臺里高標(biāo)清節(jié)目制作的需求。在系統(tǒng)設(shè)計與實施中，通過以太網(wǎng)單網(wǎng)構(gòu)架的運(yùn)用，降低整個系統(tǒng)建設(shè)的復(fù)雜程度，大大節(jié)約了雙網(wǎng)中光纖線路相關(guān)的開支（線路、存儲、交換設(shè)備、光纖網(wǎng)卡、文件系統(tǒng)等），使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)成本更低。以泰州市電視臺非編網(wǎng)建設(shè)為例，至少節(jié)省了1/3 的成本。另外在系統(tǒng)的管理方面也更為方便，系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)成本也得到了極大的降低。

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