全台网超融合媒体架构的策略研究

杨璐旻

广电产业的发展离不开科学技术的进步和创新，在新的传播格局以及全台网发展趋势下，以内容产业为主体的数字化网络平台，旨在实现素材采集、节目制作、资料存储、播出分布等各环节最优化的生产方式。超融合媒体架构以最有效的资源整合、最精细的流程管理，通过互联互通、信息共享、资源共享等方式，实现海量的节目生产、低成本的节目制作，以及可控高效的节目内容分发。采用超融合媒体架构将给媒体行业带来的益处包括：根据业务负载的起伏变化，分配对应的资源，平战结合；能快速响应热点事件的发生，将计算、存储、网络等资源快速向热点聚集；将上层业务与底层资源脱钩，底层资源的变化不被上层应用所感知；提升资源的利用率，提高系统的效费比。

一、电视台业务现状及业务诉求分析

近年来，随着全媒体的逐步发展，媒体对象数量越来越大、类型越来越多、关系越来越复杂。传统媒体架构方式中，资源四处分散难管理、单点不堪重负易故障、系统纷繁复杂难扩展等问题日益显现。

当前不少电视台虽有新闻生产网、非编制作网、广告制作网、媒资系统等多个业务子系统，各子系统能独立工作的同时，相互之间也可以实现必要的业务接洽。但是，台内各制作、媒资系统的分步建设，导致各业务模块的后台设备、存储设备等都是分离的，各系统都需要硬件、管理、软件等投入，各个系统间不能形成有效的资源利用。若用传统的方式建设全台网媒体架构，一次性投资较大，建设门槛较高，结构相对复杂，IT维护要求高。

总体来看，电视台业务桎梏主要表现在以下方面：

1、硬件资源浪费

随着电视台系统越来越多，硬件成本成倍增加，各业务系统基础架构变得越来越松散和庞杂，且缺乏与其它业务系统交互的灵活性。

2、系统可靠性差

传统架构需要为每一个应用系统单独建立一套容灾系统，一旦应用系统增多，不仅资源闲置率高，且操作变得异常复杂，使得其无法支撑电视台日益快速增长的业务量。根据权威机构统计，一个新应用系统投入使用，其中系统部署、运维的成本约占系统整个生命周期总成本50%。随着信息系统越来越庞大，新业务系统部署上线时间也变得非常漫长，无法及时响应业务发展需求，且后期运维压力巨大，花费成本高。

3、扩展性差

媒体行业业务负载起伏大，业务峰值不可预测。传统媒体架构不能满足系统无缝扩容的需求，难以应对业务信息的突发性增长。采用传统媒体架构将会造成左右为难，如果硬件资源配置不足就可能造成系统宕机，如果预备充足的硬件资源，又会造成平时的资源浪费。

4、安全风险大

随着电视台业务的扩展，越来越庞杂的IT设备导致组织内受到入侵和数据丢失的概率越来越大。同时传统架构的不可管理性让IT管理人员的工作也越来越复杂，一旦出现疏忽，将给组织内的信息带来巨大的安全风险。随着电视台业务的持续扩张，相应的IT系统还会日趋庞大和繁杂。且未来随着业务的发展还会陆续建造更多应用系统，每个系统的建制均需购买数套服务器、存储空间、软件授权，并且还需投入大量的人力、时间、电力和运维成本。

二、全台网超融合媒体架构的特点

为了应对电视台综上所述的业务桎梏，新型媒体架构需要在系统安全、系统横向扩展、维护管理难度、系统兼容性、硬件成本等各方面都有大的改善。超融合媒体架构以“软件定义”的方式，将存储设备、后台设备等都集中到一个盒子里（X86服务器），不仅实现了计算、存储、网络等资源的原子化和流动化，而且将各类资源集中，实现存储、CPU等资源完全共享；全新系统采用基于PaaS层的软件技术，提供数据引擎、计算引擎、业务引擎以及数据访问接口，以应对行业中日益膨胀的数据需求，提供全媒体时代业务处理和数据存储的专业平台；使电视台得以在各项业务正常运转的同时，走上传统媒体与新媒体的融合之路，逐步实现传统媒体的成功转型。

1、超融合媒体架构整体思想

超融合媒体架构基于通用x86平台，在同一节点中融合了计算、网络、存储和虚拟化等资源和技术；多个节点集群聚合起来，形成统一的资源池，成本可控。分布式文件系统采用非结构化存储，无需中央服务器，节点之间完全平等，便于扩展。非关系型数据库解决了大数据时代数据规模大、数据种类多、数据应用难、数据安全差等问题；将数据复制的同时分散记录在多个节点上，既解决了单点失效的问题，又提高了并行性能；增强了业务系统的灵活性和安全性。对象存储架构有效结合SAN和NAS系统的优点，支持直接访问磁盘以提高性能，通过共享文件和元数据以简化管理；同时通过内置冗余及高容错机制以进一步保障存储系统的安全性。

2、超融合媒体架构主要特性及优势

（1）成本降低

超融合媒体架构系统在支撑相同业务的前提下，比传统架构系统整体成本更低；且随着系统支撑业务的增加，系统整体规模越大，总体硬件成本按比例将降低更多。

（2）易维护性

超融合媒体架构采用分布式集群技术，以及多种备份冗余措施；单点故障时，系统有自愈的功能；当其中一个节点坏了，直接换掉就行，不会对运行中的系统造成任何影响；业务系统本身具有更高的安全性。所有的设备进行统一监控和管理，大大减轻了运维工作人员的负担。

（3）安全性提升

在超融合媒体架构中，采用全连接/网状结构、分布式处理系统、多余度容错技术，发生单一节点故障时，安全级别和业务承载能力仅降低1/N，且有自愈能力。

（4）可建设性

超融合媒体架构建设门槛低，扩展空间大；结构简单，运维成本低；采用最新技术架构，便于应对电视台业务的长久扩展需求。

（5）存储方案更科学

超融合媒体架构中的HIVE数据库基础架构平台在对象存储、键值存储、文档存储等技术的支撑下，根据储存内容的不同，制定了面向业务数据特征的存储方案，为不同类型的业务数据“私人定制”最适合的存储方案，更加科学地管理业务数据。

（6）业务扩展更便捷

在超融合媒体架构中，系统横向扩展的便捷性体现在数据扩展和业务扩展上：分布式系统和MongoDB非关系型数据库的分片机制可实现数据层的横向扩展；业务层采用容器（Docker）将系统所需的环境封装，以规范化接口的形式提供给电视台，方便业务的扩展。

（7）资源管理全局化

超融合媒体架构改变了传统架构烟囱式的建设方式，打破了固有结构的局限性，以扁平化的方式存储，使得媒体资源管理全局化。

（8）数据挖掘更智能

超融合媒体架构在数据存储安全、检索方便的基础上，为电视台提供数据挖掘服务。PaaS层内容管理平台可以通过精准的数据统计、科学的数据分析得到电视台关心或者可能感兴趣的数据，并以热力图、统计曲线、标签云等方式进行规律、直观地表示，帮助电视台挖掘和实现潜在的数据价值。

三、全台网超融合业务系统架构探索

基于全台网的超融合媒体架构，主要目标是将电视台新闻生产网、非编制作网、广告部等多个子业务系统的存储设备、网络设备、后台设备等虚拟融合，将计算、存储、网络等资源聚合起来形成资源池后统一全局动态分配，大大提高了硬件资源的利用率，降低了成本；增强了系统的安全性和可扩展性等；采用最新技术架构，开放了底层协议，更便于从技术上实现私有云与公有云的连通，以应对媒体行业不断更新的业务诉求。

1、系统性能要求

（1）支撑相同业务的前提下，超融合媒体架构应比原有架构的系统整体成本更低；且随着系统整体规模和支撑业务的增加，总体硬件成本应当降低更多。

（2）相对于传统媒体架构，系统应该有更高的安全性：存储、数据、后台服务都是多节点分布式备份，单节点故障或者在同一节点上出现两块数据硬盘故障时，不影响业务应用正常进行。在业务生产过程中后台任一节点发生硬件故障，业务生产中断时间不超过30秒。应用模块或基础模块发生故障时，各模块自动切换时间10秒以内。

（3）超融合媒体架构整体后台存储容量、系统带宽、计算能力等可进行横向扩展；节点增加的情况下，容量和带宽呈线性增加。横向扩展支持在线扩展，不影响业务的正常使用和进行；在线扩展过程中，系统的性能（主要指带宽）降低不能超过20%。

（4）整体架构应当易于维护，整体的维护方式应当简单，管理和维护成本低。

（5）超融合媒体架构为全新架构，但需要考虑系统的兼容性，包括一定层次的向下兼容性、系统交互兼容性、系统升级改造兼容性。

2、系统模块及功能要求

超融合媒体架构系统需要具备基础模块、网管模块、专业非编模块、媒体资源管理模块、标签检索模块、文稿模块等各后台和应用模块。

各模块功能设计要求如下：

非编模块：可继承电视台原非编系统的素材、时间线、管理数据等内容。非编软件功能、性能相对于传统架构有所提升。

资源管理模块：除了继承传统架构系统的功能外，还应有更多的业务功能。例如支持更多格式素材的引入；可自动清理垃圾数据记录，释放存储空间等。

标签与检索模块：要求可添加标签及标签检索，定义元数据，网页下载、操作等历史查询等。

文稿模块：支持统一浏览器IE10以上版本。有文稿、串联单、评分统计功能，串联单可同步到演播室，串联单已播状态可设置等。

网管模块：系统各模块后台管理统一预制到网管模块。可以通过网管软件管理用户空间、用户权限等，可以查看系统所有在线用户信息，系统后台运行状态监控功能，可实现按日期自动归档，可查看编辑站点登录、退出、上载、删除操作记录等。

总之，超融合媒体架构的优势，决定了它是当前媒体行业的最佳选择。相对于传统媒体架构方式而言，超融合媒体架构采用分布式集群技术，可根据电视台业务需求，以积木式扩展系统，成本低；每增加一个节点，性能和容量呈线性增长；服务可按需更新。整体架构扁平化、系统健壮性更强。管理简单，降低了电视台维护管理成本。将计算、存储、网络等资源完全池化，各业务系统间不用频繁迁移数据，节约读写带宽，同时保证更高的时效性和工作效率。开放了底层协议，从技术上更便于实现私有云与公有云间的连通。超融合媒体架构解决了电视台当下所面临的资源四处分散难管理、单点不堪重负易故障、数据没有副本难恢复、系统纷繁复杂难扩展等问题。