电视台私有云的建设

苏庆丰，黄华玉

（海南广播电视总台，海南 海口 520106）

0 引 言

随着我国互联网和云计算等全新一代技术的快速发展，电视台的发展迎来了全新的机遇和挑战。基于当下的社会背景，全台网1.0的弊端越来越明显，资源共享存在严重的局限性是主要的表现。全台网难以形成较高的共享效率，资源的增加或部署变得更加费力。相关部门在2015年就已经下发了《电视台融合媒体平台建设技术白皮书》，明确地指导、规划了新形势下电视台的发展。如何促使电视台从全台网1.0向2.0发展，不仅成为技术人员的挑战，而且与技术体系构架以及生产流程的部署都有十分紧密的关联。为了保障这些问题得到充分的解决，电视台应当充分明确私有云的构架、用途、可扩展性、业务能力以及未来的管理模式优势等。

1 私有云核心技术

私有云作为一个范围性的观念，在某种程度上是一种商业服务模式的体现，借助分布式以及虚拟化等多种技术，为用户提供大规模计算及数据存储等服务[1]。

就虚拟化技术而言，作为私有云最关键的技术，首先需要颗粒化地处理全部资源，具体有网络资源、存储资源以及计算资源。其中，计算资源主要包括服务器的CPU，存储资源主要包括各种存储和服务器的本地硬盘，网络资源包括多种服务器的网卡以及交换设备。其次，借助虚拟化的软件将资源进行集合，从资源库中对资源进行分类，创建虚拟机，将多种操作系统以及应用程序部署在虚拟机中实现操作系统和硬件的解耦，进而在少量的设备中完成多种应用程序的部署，保障设备性能得以充分激发。

分布式技术对于私有云而言也有着十分重要的作用和价值。分布式技术的原理就是将利用传统集中处理方式无法解决的问题进行分类与拆解，随后交付多个设备进行处理。分布式处理技术和资源互相结合，能够在多个构建于计算池之上的虚拟机来完成运算任务分配，因此人们也称之为分布式计算，是云计算的代表，经常被用来处理大数据。

2 私有云架构

参照私有云的思想，集中部署平台上软件以及硬件等功能，在各个业务板块中不应反复地建设同一个功能，而是要进行统一的云端建设与管理，通过建设之后的功能才能够提供服务。

参照现阶段我国电视台的业务体系，可以用私有云构架代替原有的全台网1.0架构，在私有云上布置业务。全台网2.0私有云构架如图1所示。

图1 全台网2.0的私有云构架

2.1 基础层

基础层通过虚拟化技术将硬件设备进行封装，保障上层用户能够上手直接操作底层硬件的服务[2]。在进行基础层构建的过程中，需要对投资保护的问题进行充分的考量，促使电视台原有的设备能够直接或升级配置后接入到虚拟资源池。

2.1.1 计算资源池

首先，就计算资源池而言，其主要来源于服务器（主机）的CPU、内存，若利用现有的服务器，升级服务器内存容易，但是对服务器的CPU进行升级则需要较大的成本支出[3]。因此，通常情况下并不会考虑旧服务器的CPU升级，而限制原有服务器应用的主要因素就是CPU的性能。从资源应用效率的角度而言，若考虑将一台服务器加入私有云，该服务器最起码应当具备两个以上的CPU，同时还必须支持超线程，更应当具备更多的内核。计算资源池中的资源通过虚拟机交付使用，因此基础层可以构建更多的资源池。对于虚拟机而言，其只能够建立在某一个资源池上，不能跨资源池建立，同时为了能够最大程度保障虚拟机的计算资源在池内进行自由的伸缩和迁移，每一个不同资源池中存在的VCPU都需要保持严格的时钟频率。在进行资源池构建的过程中，对于服务器的选择应当高度重视，应确保有足够的资源池来维持上层应用的顺利开展。

2.1.2 存储资源池

私有云系统的存储主要分为系统存储和业务存储，虚拟机受系统存储的服务，其能够为虚拟机提供充足的本地存储空间；媒体云可以接受业务存储的服务，进而提供不同媒体文件的存储空间[4]。这两种存储由于服务对象存在差别而具有不同的性能与需求，因此在进行私有云建设的过程中要配置两套独立的存储。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。业务存储选型更关注存储的扩展性和整体带宽，白皮书指出“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4层以上4K视频的实时剪辑。

2.1.3 网络资源池

为了对私有云所需的网络环境提供支持，相关网络工作人员需要切实掌握SND以及VxLAN这两种新型技术的应用[5]。相较于传统的网络构建，私有云构建有着明显的不同，主要体现在使用方式以及网络资源的管理上。在不同的主机之上建立虚拟机，能够确保主机与虚拟机之间迁移过程中网络配置的一致性有充分保障，应当积极利用虚拟交换软件在虚拟网络接口和主机的网络结构之间构建一个分布式的交换机。对于所有关联的主机而言，分布式交换机实际上就是单一的交换机，可以将其理解为在各个服务器上分布的虚拟交换机，这种虚拟交换机有着良好的二层网络交换机属性，借助物理网络接口的标准交换机，能够引导虚拟机在二层网络上进行拓展。

2.2 公共服务层

作为业务层与基础层进行沟通的主要依据，公共服务层的设计应当将电视台的特色充分展现出来，真正实现按需提供的目标，促使广电业务应用服务的需求得以充分的满足，更应建立一个具有明显公共特性的通用服务集群，自适应匹配基础层产生的各种资源[6]。同时，公共服务层还应当满足对应用层进行统一部署和交付使用的条件，在确保服务品质的基础上促使设备成本以及管理成本得到充分的消减。

2.2.1 数据库和中间件

在公有云背景下，为了有效地支撑大数据，一般应部署一些更容易拓展和更高并发访问量的分布式数据库，如常见的开源数据库MySQL[7]。但是这种分布式数据库并不能满足传统电视台业务的一致性要求，也难以与当前的电视台设备兼容，因此仍然需要应用传统的关系型数据库，如Oracle、DB2、SQL Server。数据库使用基础层所提供的存储资源以及计算资源，可以充分体现私有云具备的安全性能以及拓展性能，这种数据库集中部署方式也更加有利于DBA提供的统一化管理。中间件的使用没有任何变化。

2.2.2 合成、转码与迁移

电视台包含众多的系统集成，权限管理问题涉及十分复杂的内容，一般情况下不会使用简单的文件共享方式来针对业务系统进行数据共享，因此还需要在系统间进行节目文件的迁移[8]。在私有云建设过程中，需要采用ESB的方式促使数据能够在各个业务系统的数据库中进行交换，但是可以摒弃最初的EMB迁移数据，因此所有的数据存储都会采用分布式存储的方式进行保存，针对数据的权限在存储管理层进行明确，这就可以摆脱以往以复制来转移数据的方式，最大程度地节省网络资源以及工作人员的时间。建设公共服务层时，可以以各个业务系统为参照，建立一个统一的转码和合成服务集群，积极利用计算资源池的拓展性，自由伸缩集群规模。

2.2.3 平台接口

平台接口是广电网私有云与公共服务的接口，也是广电从私有云走向移动互联网的关键环节。平台接口包括网络层次的连接和业务层次的连接两个方面。网络层面的连接通常选择专线，并且配置安全装置，保障网络连接的带宽与安全。业务层面的连接通常需要构造一个内容分发和共享的系统，用于公有云和私有云之间的数据交换与共享。平台接口需要由互联网企业和广电系统的集成商共同按照电视台的业务特点进行定制开发。

3 私有云的管理

在实际运维工作中，各类型的电视台根据自己的实际情况已经基本形成了不同的新型电视台整体运维技术管理机制，技术服务平台和新型电视网整体运维技术管理机制相辅相成，互补地发挥作用。技术服务平台的巨大创造或者革新，必然会直接推动新型电视网整体运维技术管理机制发生巨大变化，否则，新型电视网运维技术服务平台就难以在实际运维工作中真正发挥出应有的效果。

私有云资源部署后，传统业务网络的分散独立的资源管理模式已不再适合，除了内容发布平台以外，所有资源都被统一部署并进行集中化运维[9]。按照云平台的分层管理体系，电视台公司应该实行分层管理，将系统层与应用级别的管理区域分开，基础层与服务级别的管理区域分开，各个层之间通过服务调用为主角色划分所有管理界面。根据云服务系统来划分所有的管理机构和功能，根据技术人员的能力特长来分配管理对象。基础层的管理注重物理基础设施资源和虚拟化资源池的维护，提供基础的资源服务。公共服务层着眼于数据库、中间件及广电业务组件等信息化技术，并且专门从事逻辑性资源服务。

4 结 语

面对媒体融合背景下业务的开展，需要电视台建设云平台来进行支撑，但是私有云的建设是一项系统性的工程，相关部门应当进行合理的设计与管理，才能够真正保障私有云发挥出自己的作用。首先，要保障管理层面能够为所有技术管理人员提供高质量的服务，利用互联网思维来分析问题；其次，要充分意识到现阶段大部分原有资源并不适合在私有云平台中应用，相较于传统的系统，私有云有着完全不同的架构，需要进行专门的软件、硬件设计，条件允许的情况下可以建设一个全新的平台，将原有的业务逐渐转移到新平台上；再次，现阶段，私有云还没有形成固定的模式，因此需要电视台、广电设备商以及互联网公司共同参与设计；最后，私有云建设完成后运行成本较高，但是随着业务的拓展，后期的成本会相应降低，电视台可以采取分期建设的方式进行建设，但是在此过程中还应当制定完善的规划，保障建设周期的科学性以及合理性。