内蒙古广播电视台私有云IaaS平台建设

李 婷 云旭禾

1.2.内蒙古广播电视台 内蒙古 呼和浩特市 010050

引言

在媒体深度融合发展的背景下，广播电视传统媒体需要建设新型业务支撑平台助力业务快速发展，这是传统媒体顺应时代发展、打破技术壁垒、推动业务进步的前提条件。随着云计算技术的迅猛发展，越来越多的行业通过建设云平台实现自身的数字化变革，云化也成为广播电视传统媒体建设新型业务支撑平台的首选。

1 建设目标

根据《电视台融合媒体平台建设技术白皮书》《广播电台融合媒体平台建设技术白皮书》指导意见，以及当前云化标准、政策走向、技术发展趋势、应用软件适用性、带宽及计算能力需求，结合自身情况，内蒙古广播电视台云架构生产平台采用私有云方式建设，同时保留接入纳管公有云服务的能力。在融媒体云架构生产平台建设过程中，IaaS 层相关基础资源建设是整个项目的基础及重要组成部分。

内蒙古广播电视台云架构生产平台整合多系统间非必要的迁移工作，实现去主干化，提高运转效率，减少资源浪费，快速响应全台的资源调配、负载波动等需求，构建新型工作模式，为传统广播、电视、新媒体业务提供创新性服务，避免出现信息孤岛现象，提高信息传播能力。融媒体私有云IaaS 平台建设目标包括建立统一的基础资源部署方案，突破资源调度及使用障碍，避免数据搬迁及资源浪费，为媒体融合业务打好基础；降低基础资源使用难度，将基础资源虚拟化、池化、自动化，使基础资源的使用更加灵活、简单、便捷；优化基础资源配置，按需适量分配逻辑资源，在保证业务良好运行的同时，节约物理资源，持续改进优化，达到最佳状态；强化基础资源管理，实现基础资源平台运维的简洁化、自动化、智能化，提升内蒙古广播电视台管理、维护、运营水平。

2 技术方案

2.1 全局架构

内蒙古广播电视台融媒体私有云IaaS 平台共有虚拟化非编服务器刀框6 个，虚拟化非编刀片服务器24 台，后台打包、技审、转码刀片服务器8 台，后台应用刀片服务器22 台，SAN存储2 台，分布式NAS 存储节点18 个，总容量2.3PB；应用服务器虚拟化镜像存储40TB，云桌面镜像存储40TB。融媒体私有云IaaS 平台主要包括IaaS 云管理系统和资源池。IaaS 云管理系统主要包括基础资源平台管理、基础资源运维管理、基础资源运营管理以及基础资源服务接口；资源池主要包含存储资源池、计算资源池、网络资源池和桌面资源池。内蒙古广播电视台融媒体私有云IaaS 平台全局架构如图1 所示。

图1 内蒙古广播电视台融媒体私有云IaaS 平台全局架构

2.2 计算资源池

计算资源池对多个物理服务器计算资源进行虚拟化集中管理和分配，为应用系统分配可伸缩的计算资源，根据不同业务对CPU 性能、内存资源、存储资源、安全访问的不同需求，对资源进行动态化、合理化配置，针对图形化处理功能有区别地分配GPU 资源，实现GPU 与虚拟机的耦合及池化，提高资源的利用率，避免物理服务器资源浪费。通过虚拟化技术创建CPU 分时绑定模式及静态绑定模式，支持虚拟机的在线迁移。同时，对多个物理服务器的资源进行统一管理，减少管理和维护的工作量。

2.3 存储资源池

内蒙古广播电视台融媒体私有云IaaS 平台存储设备系统由SAN 存储器和分布式NAS 存储器构成。融媒体私有云IaaS存储设备系统拓扑图如图2 所示，存储资源池对物理存储设备的存储空间进行集中管理和分配，形成一个统一的资源池，为应用业务提供可伸缩的存储资源。

图2 融媒体私有云IaaS 存储设备系统拓扑图

SAN 存储适用于存储虚拟服务器镜像文件、操作系统等，提供主备各60TB 的物理存储容量，通过仲裁服务器实现阵列双活、负载均衡的目的，保证2 套存储高效安全运行。同时，SAN 存储有图形化存储管理软件，支持带外管理，支持角色管理，为不同的管理人员分配相应的管理权限，降低网管人员的管理难度。

分布式存储适用于存储节目数据以及SAAS 工具厂家系统文件，具备较高的存储容量、读写带宽以及安全性能。存储池支持多副本或跨节点RAID 技术，支持N+M 冗余模式，实现N+4 保护级别或8 倍副本镜像保护。根据数据重要程度，存储池对存储目录中的冗余度进行调节，即使在使用过程中更改保护机制也不会影响使用。存储池具有负载均衡模块，实现多用户同时连接时的多节点负载均衡，CPU 占用率、网络带宽、TCP/IP 连接数、轮询、节点能力值等可以通过设置负载策略来实现。此外，存储池具有图形化GUI 管理软件，可通过GUI 或CLI 设置和管理阵列，无需单独配置管理节点。管理员可以通过Web 或者其他管理软件进行远程登录管理，通过可视化存储结构示意图，对每个部分进行监控，具有告警提示、使用分析、状态分析等多项功能，及时发现问题并解决问题。

2.4 网络资源池

内蒙古广播电视台融媒体私有云IaaS 平台网络资源池的设计参照《电视台融合媒体平台建设技术白皮书》，利用软件定义网络SDN 实现网络虚拟化，通过OpenFlow 技术将网络设备的管理面与数据面分离，脱离传统物理网络约束，利用逻辑网络对网络流量进行控制，更加灵活化，从而使作为数据互通管道的网络变得更加智能化。在Overlay 网络架构叠加虚拟化技术的模式下，解决数字中心的二层互联与业务扩展问题，使虚机部署及业务活动不再受限于物理网络。同时，Overlay 网络技术更具包容性，可以让VLAN 配置更加灵活，避免网络流量的浪费，更好地适应于负载链路分担策略，保障网络流量的高吞吐量，为多租户的使用奠定基础。内蒙古广播电视台融媒体私有云IaaS 平台网络拓扑图如图3 所示。

图3 内蒙古广播电视台融媒体私有云IaaS 平台网络拓扑图

网络资源池部署了安全设备，防范各类网络攻击，对传输过程、攻击防护、网络隔离等方面进行防护，保障用户数据安全。利用VLAN 划分网络，阻止感染网络与其他网络通信，最大限度地保护存储、计算、接入等资源的安全。在网络层面，系统须采用防火墙+网闸的方式分离生产网络和办公网络。利用核心层链路与汇聚层链路间的冗余链接方式，确保任何时间以太设备都可以正常运转，接入层的交换设备采用分散接入方式，避免链路出现节点故障，从而导致整个网络及业务瘫痪。

2.5 桌面资源池

桌面虚拟化技术的使用可以使物理计算机桌面资源（如操作系统、应用程序、文件等）得到集中管理和分配，形成一个统一的资源池，为用户提供虚拟桌面，最大化利用空闲桌面资源，通过静态桌面池或动态桌面池使用户不受地理位置的限制，利用不同终端虚拟机登录桌面，方便终端虚拟机更加灵活、可靠、便利地接入云生产环境；同时，根据用户业务需求的变化，及时调整资源。

2.6 IaaS 云桌面管理系统

IaaS 云管理系统可以对IaaS基础资源进行统一管理维护，同时对外提供资源服务的统一接口，方便使用云内资源，同时提供不同访问权限，方便不同系统管理员查看设备状态。通过eSlight 管理平台对基础资源刀片服务器、存储设备、网路设备、网元告警、内存利用率、CPU 利用率等进行实时监控、管理、控制。通过Fusion Computer 等软件对不同系统服务器进行管理并配置虚拟机，制作模板并进行下发。

结语

内蒙古广播电视台依据《电视台融合媒体平台建设技术白皮书》的规范，遵循云平台的设计理念，借助先进的硬件技术，建设融媒体私有云IaaS平台，为业务开展提供安全、可靠、高效的运行环境。平台具备完善的接口规范，通过虚拟化软件及操作系统，形成存储资源池、计算资源池、网络资源池，对各种资源进行集中统一管理，并提供图形化分类操作界面，为上层应用系统提供可伸缩的服务资源。内蒙古广播电视台融媒体私有云IaaS平台的建设将会进一步释放云计算的巨大潜力，为传统媒体业务的转型升级、新媒体业务的搭建奠定基础，助力媒体深度融合发展。