电视台私有云的建设
本文根据广播电视台节目生产流程的实际情况并参照总局全台网2.0白皮书的相关内容，浅析在融合媒体的背景下，电视台私有云建设的思路，主要包括各种广电业务在云上的部署方式及电视台原有资源的再利用。
电视台    私有云    部署方式    资源再利用 随着互联网和云计算等新一代信息技术的飞速发展，电视台遇到了新的机遇和挑战，这种情况下，全台网1.0架构的弊端越发明显，主要体现在资源共享存在局限性、共享效率低、无法更灵活有效地增加或部署资源。总局于2015年12月发布了《电视台融合媒体平台建设技术白皮书》，对新形势下电视台全台网的建设进行了规划和指导。广播电视台业务增
长依靠融合媒体，
因此，如何从全台
网1.0向2.0进行
过渡，是对技术
人员的挑战，这涉
及到技术体系的构
架、生产流程的部
署、以及现有网络
的再利用。要解决
这些问题，我们需
要思考电视台私有
云的架构是什么？
它能解决什么样的问题？现有的设备或网络是否值得或如何加入到云里？我们都有哪些业务可以运行于云的公共服务之上？未来的管理模式是什么？
一 私有云的核心技术
式，通过虚拟化和分布式等多种技术，提供大规模计算和
数据存储服务。
虚拟化是云计算的关键技术，首先要将整个网络的资源细粒化，划分为计算资源、存储资源和网络资源，计算资源包括服务器的CPU 和内存，CPU 的资源进一步切分为VCPU （VCPU=CPU 数量 内核数 超线程），存储资源包括各种存储和服务器的本地硬盘，网络资源包括各种交换设备和服务器的网卡。然后通过虚拟化软件，将这些资源
分布式技术也是云的关键技术，分布式技术的思想是把一个利用传统的集中处理方式无法解决的问题拆解分类后，交给多个设备进行处理。分布式技术和资源池相结合，可以将运算任务分配给多个构建于计算池之上的虚拟机来完成，称之为分布式计算，它是云计算的代表，是大数据处理的技术手段。采用同样的思想，分布式存储将数据分布在多个存储节点上，对外提供一致性的数据存储服务。从目前来看，电视台现在保留的数据都是媒体数据，并不需要使用大数据工具来进行处理，而海量的互联网数据交给公有云来进行挖掘和分析更为合适，所以现阶段电视台私有云没有部署大数据工具的需求。二 私有云的架构按照云的思想，私有云平台实现硬、软件功能的集中化部署，同一个功能不应该在各个业务板块反复的建设，而是应该集中到云端来统一建设和管理，建设完成的功能再通过服务化方式提供出去。按照广电的业务体系，以云架构代替原有的全台网1.0架构，将业务部署在私有云上，全台网2.0的私有云架构如图2所示。1. 基础层基础层又称为IaaS 层，它通过虚拟化技术，将硬件设备封装成服务，为上层用户提供接近于直接操作底层硬件计算资源来自于服务器（主机）的CPU 和内存，如果我们利用台里原有的服务器，首先要考察这些设备的配置，服务器内存很容易升级，CPU 升级成本很高，我们通常不会考虑升级旧服务器的CPU ，因此限制原有服务器利用的主要因素就是CPU 的性能。
前面介绍过CPU 在逻辑上切分为VCPU 后，再纳入到计算池里。所以从资源利用效率来看，如果考虑把一台服务器加入到云里，这台服务器至少应该配有两个CPU ，必
须支持超线程，而且内核数量越多越好。
计算资源池的资源是通过虚拟机交付使用的，基础层可以构建多个计算资源池，虚拟机只能建立在某一个资源池上，不能跨资源池建立，为了保证虚拟机的计算资源在
池内伸缩和迁移，每个计算资源池的VCPU 要求时钟频率
必须一致，所以我们在构建一个资源池的时候，不能随意
选择服务器，必须有足够多的相同CPU 时钟频率的服务
器，才能组成足够大的资源池来支持上层的应用。
虚拟化软件授权费用取决于CPU 的数量，CPU 内核数量越多，单VCPU 的授权费用就越低。电视台原有的服务器内核数量普遍不多，从授权费用的角度考虑，内核数量
工作岗位是什么较少的服务器用在虚拟资源池上并不合适。此外，利用原有服务器还需要考虑维保费用、使用机架式服务器还需要考虑机房环境、配电等因素。
针对辽宁广播电视台收录网，共有29台机架式服务器，
利用这些服务器构建一个资源池，可以得到580个VCPU
的计算池，建立290台时钟频率为2GHz 的双VCPU 的虚
拟机，这些计算能力需要购买58个CPU 的授权。如果选
用为云计算设计的高性能的刀箱，配备12个双24核CPU
的服务器刀片，可以在19U 的高度里，获得超过1000个主
频3GHz 以上的VCPU ，24TB 的内存，部署在一个标准机
柜内的2个这样的刀箱基本可以满足全台业务所需的计算
资源，同时大大节约了机房资源和电力资源。
综合以上描述，在虚拟池化过程中利用台里原有的服
关于爱情的至理名言
务器有很多限制，从服务器性能、应用和成本考虑，可能
利用原有服务器并不一定合适，购买新的为虚拟化设计的
古代女子发髻图片刀箱服务器，虽初期投入大，但如果台里有详细的改造计
划，从长远来看，这是更好的选择。
（2）存储资源池
私有云的存储划分为系统存储和业务储存，系统存储服
冬至的祝福语大全池里，为上层虚拟机提供数据存储服务，在系统存储选型
时，我们更重视虚拟机对存储的瞬时访问速度，所以系统
存储应该提供块级访问，需要选用FC或ISCSI协议，可以
纸嫁衣4第四章通关攻略
选择FC存储、统一存储或者Server SAN。
Server SAN通过分布式文件系统将多台服务器的本地
硬盘组合成一个分布式的存储池，为上层应用提供块级和文件级的访问。Server SAN对服务器的要求比较苛刻，需
要有高内存、万兆以太网或IB接口、全SSD硬盘或使用SSD硬盘作为缓存。Server SAN实现成本很高，其采用副本（两副本或更多）的安全冗余方式导致资源利用率较低。
各台现有的FC存储工作时间基本都超过5年，其安全性无法保证，并且运维成本很高，不建议使用。
系统存储最成熟的解决方案是使用终端的一体化存储，通常使用ISCSI来提供存储访问，并使用双存储镜像的方式保证安全。
业务存储选型时更关注存储的扩展性和整体带宽，白皮书上指出“私有云宜采用基于IP的单网结构分布式存储”，分布式存储支持横向扩展，其容量和带宽可以随着存储节点的增加而线性增加，并具备提供大数据接口和对象接口的能力，可以更好地支持融合媒体业务。在单客户端带宽方面，一些产品已经突破了单客户端连接带宽性能瓶颈，可以支持四层以上4K视频的实时剪辑。
（3）网络资源池
为了支撑云所需的网络环境，网络技术人员需要掌握和应用两个新的技术，分别是VxLAN和SDN。
云的网络架构完全不同于传统的网络架构，在网络资源的管理和使用方式上也完全不同。虚拟机建立在不同的主机之上，为了保证虚拟机在主机之间迁移时网络配置的一致性，利用虚拟交换软件在虚拟机的虚拟网络接口和主机的物理网络接口之间构建分布式交换机。分布式交换机在所有关联主机之间充当单一交换机，可理解为分布在各个服务器上的虚拟交换机，该虚拟交换机具备二层网络交换机的属性，依托于连接物理网络接口的标准交换机，可以使虚拟机在二层网络上扩展。资源池化要求同属于一个计算池的所有主机都工作在同一个二层的网络上，如果主机数量很大，或者调用异地资源，那么就涉及到三层网络，这时就需要采用通道技术，对二层网络在三层范围进行扩展，白皮书上建议使用VxLAN技术来实现。2. 公共服务层
公共服务层是业务层和基础层的沟通平台，它的设
计更能体现广电的特，为了实现按需提供各种广电业务应用服务的要求，必须建立具有公共特性的通用服务都集，对基础层可做到各种资源的自适应匹配；对应用层可做到统一部署并交付使用，提供服务品质的同时，降低设备成本和管理成本。
（1）数据库和中间件
在公有云的环境中，为了给大数据提供支撑，通常会部署更容易扩展、更高并发访问量的分布式数据库，如开源的云数据库MySQL。但因为分布式数据库无法满足传统广电业务对数据一致性的要求，以及兼容广电现有的产品，我们
依然需要使用传统的关系型数据库，如SQL Server、DB2、Oracle。不同之处在于数据库使用基础层提供的计算资源和存储资源，可以利用云提供的扩展性能和安全性能，集中部署的数据库也更利于DBA提供统一的维护管理。
中间件的使用方式没有变化。
（2）迁移、转码和合成
广电系统集成商众多，因为涉及到复杂的权限管理问题，基本不可能使用简单的文件共享方式在业务系统之间共享数据，所以还是需要在系统间迁移节目文件。在私有云的架构里，仍然采用ESB的方式在各业务系统的数据库之间交换元数据，但不需要再使用EMB迁移数据，因为所有数据都存储在同一个分布式存储内，只需要在存储管理层面对数据的权限进行指定，无需复制数据就可以实现数据的迁移，节省大量的网络资源和时间。
在公共服务层上可以为各业务系统建立统一的转码和合成服务集，并利用计算资源池的扩展性对集规模进行自由伸缩。
（3）平台接口
平台接口是电视台私有云和公有云的接口，是广电走向互联网的关键环节。平台接口涉及到网络层面连接和业务层面连接两个方面。网络层面连接通常采用专线，并配有安全设备，保证网络连接的带宽和安全。业务层面连接通常需要建立内容发布和共享系统，作为公有云和私有云交换和共享数据的平台。平台接口需要互联网公司和广电系统集成商共同根据电视台的业务需求进行定制开发。
求不高的应用都可以部署在云的虚拟机上，使用类似CPU 虚拟化的GPU虚拟化技术来满足应用程序对GPU的需求，然后通过瘦客户端或者其他任何与网络相连的设备来访问虚拟机上的应用程序，以及整个客户桌面。对GPU要求很高的应用程序仍然需要部署在图形工作站上。
4. 发布
为了保证播出安全，所有的内容发布系统宜独立部署。备播系统可以部署在云端，在云端完成转码和迁移工作。播出系统仍采用现行的成熟架构。
李玮驸马
三私有云的管理
在实践中，各电视台根据自身情况形成了不同的运维管理机制，技术平台与运维管理机制相辅相成、相互促进，技术平台的革新也必然导致运维管理机制的变革，否则，新的技术平台难以发挥作用。
在私有云部署后，传统的业务网络分散独立的管理方式不再适用，除了内容发布平台以外，所有的资源统一部署和集中运维管理。按照云平台的分层体系，电视台应该实行分层管理的方式，将系统层和应用层的管理分开，基础层和服务。公共服务层注重对数据库、中间件及广电业务组件的管理，提供逻辑资源服务。应用层管理注重虚拟机的订购和使用、广电业务软件的部署和管理，为业务用户提供服务。整个运维体系应该以用户感知为中心来建立，研究用户对业务质量的理解和感受，以提高用户满意度为目标，科学安排维护工作，使用户感知到业务质量的提高。
四结束语
电视台需要建设云平台来支撑媒体融合背景下业务的开展，融合媒体的需求迫在眉睫，但云平台建设是非常复杂的长期的工程。首先，在管理层面提供保证，所有的技术管理人员要注重服务，用互联网
的思想来思考问题；其次，在资源规划方面要认识到绝大部分的原有资源并不适合在云平台上使用，云是和传统系统完全不同的架构，需要专门为其设计软、硬件，所以最好的解决方案是建设一个全新的云平台，逐步将原有的业务转移到云平台上；再次，现阶段云没有固定的模式，需要根据台方、互联网公司和广电设备供应商共同来设计实现；最后，建设云的初期成本高，随着业务的扩展，后期成本相对降低，电视台可以采取分期建设，但要有明确的计划，且时间不宜过长。
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