一.電視臺數(shù)字化建設(shè)
廣電總局于2007年3月12日發(fā)布了《電視臺數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)白皮書(2006)》和《廣播電臺數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)白皮書(2006)》,這兩項白皮書的發(fā)布標(biāo)志著我國全面推進(jìn)廣播電臺和電視臺數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化工作的開始。
在廣電行業(yè)全面數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化的巨大進(jìn)步中,大多數(shù)電視臺已經(jīng)完成了從模擬到數(shù)字、從數(shù)字到網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)程,但從局部網(wǎng)絡(luò)到全臺各個業(yè)務(wù)子網(wǎng)的互聯(lián)互通大部分電視臺都在建設(shè)推進(jìn)過程中,局域子網(wǎng)形成相對封閉的環(huán)境越來越使得臺內(nèi)信息交換的不順暢和資源浪費等問題凸現(xiàn)。因此,電視臺核心任務(wù)是將龐大的珍貴節(jié)目資源的整合并進(jìn)行生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型、業(yè)務(wù)流程再造,并將整合的節(jié)目資源在全臺的互聯(lián)互通平臺上實現(xiàn)資源交換,相互共享。
電視臺的數(shù)據(jù)量需要海量級別的網(wǎng)絡(luò)存儲,通常都采用在線硬盤陣列和近線磁帶庫,甚至是離線異地磁帶庫結(jié)合的方式來解決。由于電視臺各部門業(yè)務(wù)相對獨立,這樣造成了電視臺的節(jié)目制作,收錄采集,新聞制作,節(jié)目播出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來源于不同的廠商,各個業(yè)務(wù)子網(wǎng)采用不同的系統(tǒng),造成各個業(yè)務(wù)子網(wǎng)之間形成了信息孤島,全臺網(wǎng)的引入徹底解決了信息資源孤立的問題,采用核心存儲平臺與各個業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通的方式就是時下最流行的電視臺互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。這一體系日益成熟,各網(wǎng)絡(luò)、存儲商都能提供整體的解決方案,這些方案雖然造價不菲,但是能解決日益膨脹的數(shù)據(jù)量的存儲問題,各電視臺也不惜高額造價建設(shè)全臺網(wǎng)系統(tǒng),全臺網(wǎng)系統(tǒng)邏輯簡圖如圖1所示。

圖1 全臺網(wǎng)系統(tǒng)邏輯簡圖
全臺網(wǎng)系統(tǒng)可以分為應(yīng)用服務(wù)平臺,內(nèi)容管理平臺,中央存儲平臺,子網(wǎng)對接平臺,我臺全臺網(wǎng)系統(tǒng)采用星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),核心三層接入,子網(wǎng)二層接入,這樣在網(wǎng)絡(luò)上,各個子網(wǎng)之間隸屬于不同的VLAN,相互之間保持隔離,所有的子網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)均通過核心交換網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行交換。本文主要分析中央存儲平臺與業(yè)務(wù)子網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸瓶頸。
二.全臺網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)存儲
我臺中央存儲平臺采用FC SAN,三臺IBM小型機(jī)集群配置作為MDC(Metadata Controller)元數(shù)據(jù)控制器,IBM的GPFS文件系統(tǒng)能夠提供多路并發(fā)訪問硬盤而提供更優(yōu)的硬盤讀寫性能。硬盤陣列采用IBM DS4300系列磁盤陣列,共48TB在線存儲空間,將其劃分為三個卷組,分別為緩存區(qū),低碼區(qū),備播區(qū)。緩存區(qū)存放業(yè)務(wù)子網(wǎng)遷移至中央存儲的媒體文件。低碼區(qū)存放通過審核,已經(jīng)入庫的媒體文件轉(zhuǎn)換成的低碼流格式文件,這部分文件對外提供預(yù)覽功能。備播區(qū)則存放在根據(jù)節(jié)目單在磁帶庫中調(diào)用的媒體文件(如圖2所示)。

圖2 全臺網(wǎng)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖
中央存儲盤陣中的數(shù)據(jù)采用光纖通道與外界交互,由于采用高密度SCSI磁盤陣列,并且采用并行方式,其數(shù)據(jù)傳輸率已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過SCSI控制器可以支撐的速度,所以我臺的FC SAN中央存儲網(wǎng)絡(luò)壓力主要在于三臺作為MDC的NSD服務(wù)器,而我臺采用的是IBM的GPFS系統(tǒng)小型機(jī)作為FC SAN存儲網(wǎng)絡(luò)的MDC,采用硬件SCSI控制器,基于GPFS的硬盤訪問分流技術(shù),在中央存儲和外界之間的數(shù)據(jù)傳輸中,使得光纖網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮最大的性能。中央存儲網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖3所示。

圖3 中央存儲網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
當(dāng)業(yè)務(wù)子網(wǎng)通過以太核心網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)送一個業(yè)務(wù)請求后,消息服務(wù)器將會對請求進(jìn)行分析,然后交由任務(wù)調(diào)度服務(wù)器,由任務(wù)調(diào)度服務(wù)器調(diào)用任務(wù)執(zhí)行服務(wù)器的FTP服務(wù)對中央存儲中的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問,訪問中央存儲則是通過IBM的NSD服務(wù)器來進(jìn)行,當(dāng)有多個任務(wù)并發(fā)時,有著集群配置的MDC服務(wù)器群可以分擔(dān)不同任務(wù),以減少MDC服務(wù)器的節(jié)點壓力。成功訪問中央存儲中的數(shù)據(jù)后,任務(wù)執(zhí)行器會將數(shù)據(jù)發(fā)送到業(yè)務(wù)子網(wǎng)的接口網(wǎng)絡(luò),通過中間FTP服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移。示意圖如圖4所示。

圖4 數(shù)據(jù)交換示意圖
FC SAN網(wǎng)絡(luò)造價比較高,拓展增加光纖通道節(jié)點時需要增加光纖HBA卡,這種卡不同于普通光纖網(wǎng)卡,是帶有SCSI協(xié)議運算的光纖通道控制卡,增加一個節(jié)點至少要增加一塊HBA卡,這樣不適合在互聯(lián)互通的大環(huán)境中拓展,而且光纖成本也比較高,所以雖然存儲平臺可以用純光纖通道的FC網(wǎng)絡(luò),但整體大環(huán)境中,以太網(wǎng)作為成熟的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),以其強(qiáng)大的拓?fù)淠芰蛢r格優(yōu)勢,而被廣泛采用,中央存儲平臺提供的是媒體文件高速交換,而真正的數(shù)據(jù)傳輸還是在以太架構(gòu)下的全臺核心網(wǎng)絡(luò)平臺中進(jìn)行。這樣,真正的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸就到了NSD服務(wù)器和核心網(wǎng)絡(luò)平臺的接口上,中央存儲磁盤陣列中的數(shù)據(jù)與外界交換全部是通過此接口的以太網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,當(dāng)NSD服務(wù)器同時用兩個千兆以太接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時,由于以太網(wǎng)絡(luò)的體系原因,這兩個千兆以太接口的最大傳輸率在110MB/S左右,而三臺NSD服務(wù)器同時對外提供并發(fā)數(shù)據(jù)交換時,中央存儲平臺和核心網(wǎng)絡(luò)平臺之間的數(shù)據(jù)傳輸率在330MB/S,我臺中央存儲平臺中的媒體文件以50Mb/s,12Mb/s IBP幀,25Mb/s I幀,120Mb/s格式為主,但均以文件的形式進(jìn)行傳輸而不是節(jié)目流的方式傳輸。這樣計算帶寬容量時,就不能以節(jié)目格式為參考,根據(jù)華為3com公司有關(guān)測試數(shù)據(jù),大文件在以太網(wǎng)絡(luò)中的傳輸率不穩(wěn)定,千兆以太網(wǎng)絡(luò)中傳輸峰值能達(dá)到250Mb/s,折合為31.25Mb/s,這樣粗略計算,330Mb/s的帶寬容量可以支撐10個大媒體文件的同時傳輸,也可以理解成同時支持10個任務(wù)并發(fā)。由于網(wǎng)間接口網(wǎng)絡(luò)是采用FTP的方式進(jìn)行傳輸,這時,就要考慮到FTP協(xié)議的傳輸限制,通常FTP在千兆以太網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸率在30Mb/S—40Mb/S之間,此時,真正的瓶頸就成了FTP協(xié)議的自身限制,整個網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膲毫ψ罱K落在了接口網(wǎng)絡(luò)上,這是我們在全臺網(wǎng)建設(shè)中要考慮的一個問題。
總結(jié)
在存儲技術(shù)飛速發(fā)展的今天,傳統(tǒng)的電視技術(shù)已經(jīng)和IT技術(shù)慢慢融合,將來的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)也會滲入到電視領(lǐng)域中,三網(wǎng)合并的趨勢將會促使電視臺的技術(shù)向數(shù)字化,網(wǎng)絡(luò)化,一體化的方向發(fā)展,本文分析了FC SAN存儲網(wǎng)絡(luò)在全臺互聯(lián)互通系統(tǒng)中的應(yīng)用,對我臺全臺網(wǎng)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了剖析,全臺網(wǎng)建設(shè)實際上是一個電視臺網(wǎng)絡(luò)化演變中的一個重要進(jìn)程,我們還需要考慮到的問題很多。B&P