生活資訊頻道非編制作網方案設計

朱紅華

（蘇州廣電總臺 生活資訊頻道，江蘇 蘇州 215128）

1 引言

蘇州廣電總臺生活資訊頻道于2006年開始非編制作網的規劃和考察，今年出臺了非編制作網方案，并進行系統建設。在系統總體設計上，要充分利用網絡資源和存儲技術，利用先進的網絡視頻技術，建立一個數字化、網絡化、流程化、高效率的節目制作平臺，建成的非線性編輯網絡要成熟、安全、穩定。

2 非編制作網系統設計原則

本臺依照“統一設計、分步實施”的總體原則來制定方案，并且根據對周邊縣市臺的考察情況，結合頻道自身實際，提出了非編制作網絡的設計原則：統一設計，盡量按照全臺制播一體網的高度進行規劃。具體如下：

1）開放性。預先設計與硬盤播出網、新聞直播、衛星節目收錄等系統的對接，以便適當時機可以進行系統功能的延伸與擴展。

2）安全性。網絡主體結構的設計要一步到位，服務器、交換機、存儲陣列的配置要嚴格從安全性角度出發，做到雙備份。

3）可擴充性。為將來帶寬和設備的擴展和建設留有充足的余地，要具有低成本升級到高清的能力。存儲容量要從實際出發，并預留足夠空間，以備頻道隨時增加的節目需要。

3 系統整體方案設計

3.1 網絡架構的設計

目前，非編制作網架構主要有3種：

1）FC-SAN雙網架構。雙網架構采用一臺服務器作為元數據控制器（Meta Data Controller，MDC），并建立以太網用于傳遞控制信息。基于“FC+以太”的雙網結構系統，最大的優點在于高性能，可以保證在大數據量并發訪問情況下，主機讀寫帶寬穩定。這主要是由于FC協議在設計時充分參考了以太網協議設計中的成功和不足，揚長避短，作了大量針對性的優化。原先2 Gbit/s的光纖通道可以提供200 Mbit/s的數據讀寫帶寬，而目前主要是4 Gbit/s的FC產品。

2）IP-SAN單網架構。采用的iSCSI協議的實質是實現了基于TCP/IP網絡傳輸的SCSI指令，它與FC協議之間的區別僅在于傳輸層協議的不同，而對于應用層來說是完全透明的，通過iSCSI協議可以實現對存儲設備的數據塊級共享訪問，能夠達到150～300 Mbit/s的實測帶寬。從成本角度和維護角度分析，IP-SAN架構具有一定的優勢。

3）FC存儲+NAS訪問架構。通過將雙網結構的高性能與單網結構的低成本特性進行結合，以高性能存儲體構成核心高速數據存儲層，并配合具有分布式處理能力的 iSCSI Target，NAS Gateway，FTP Server和流媒體服務器等組成的媒體數據訪問層，為不同類型的客戶端提供不同服務質量的數據存取服務，前端業務站點既可以直接采用FC接口方式對后端存儲實現高速訪問 （如存儲遷移服務器、轉碼服務器等），部分上下載站點以千兆以太接入通過中間的NAS Gateway實現對后端FC存儲實現訪問，節省FC卡和FC交換機端口。

3個網絡架構具體比較見表1。

在廣電領域中，現有系統仍然絕大部分都是基于“FC+以太”的雙網結構，經過大量實踐證明，這種技術的成熟度比較高。

最開始，也曾考慮采用FC-SAN雙網架構，但臺內預算有限，如果采用這種架構，后端中心存儲無法使用檔次稍高的存儲器。另外，該網絡中的每個工作站都要直接連接存儲體，所以FC光纖網卡成本也較高。

隨著近年來IT技術的快速發展，萬兆以太網也已經逐步推廣并得到應用。如果仍舊采用傳統的FC-SAN雙網架構，其今后發展的空間并不大，即便它也擴展到10 Gbit/s，對于系統今后的應用仍是有限的。另一方面，FC存儲+NAS訪問架構雖然采用了一個折中的方法來緩解FC+SAN架構的成本壓力，但由于工作站對中心存儲的訪問是基于NAS結構的，因此，NAS成為整個網絡架構中最薄弱的環節和流量的瓶頸。現在雖然可以使用NAS的集群來緩解這個問題，但性能優良的NAS網關也是價格不菲。

表1 網絡架構的對比

經過總臺技術層面的多次論證，采用了新提出的雙讀雙寫機制和數據庫的網絡、本地雙備份機制，大大拓展了IP-SAN架構的發展空間。

雙讀雙寫機制實際上是一個視音頻文件的本地備份機制。在網絡內，視音頻文件將采用高、中雙碼流概念，而不是傳統的單一高碼流。高碼流不變，中碼流采用6 Mbit/s的MPEG-2。對于有卡站點，高中碼流在寫入中心存儲的同時也寫入本地SAS硬盤，而對于無卡站點，本地則只保存6 Mbit/s中碼流，進行編輯時也只對中碼流進行編輯，只在輸出時由中心存儲下載高碼流。由于一個網絡中無卡站點為多數，采用這種讀寫機制將大大緩解編輯站點同中心存儲的流量壓力，使網絡帶寬并不占優的IP-SAN得以運用。

對于非編網絡，網絡內任何信息的保存都離不開數據庫，包括素材、人員資料、權限等。因此，數據庫的雙備份機制的重要性不言而喻。為了實現網絡癱瘓時仍然能夠進行節目編輯，不至于造成節目無法生產的嚴重后果，編輯站點的本地數據庫是很重要的。

這兩種機制相輔相成，缺一不可，共同完成了IPSAN在制作網絡的應用。因此，頻道也采用了這種機制下的網絡架構來設計自己的制作網絡。

3.2 網絡具體方案設計

根據現有節目生產需求，設計網絡規模為6個有卡站點，15個無卡站點，2個配音站點，2個收錄站點，2個新聞直播站點的制作網絡。制作網絡子系統組成有：

1）核心服務器及存儲子系統，由中心存儲體、主備域控DC服務器、主備MDC服務器、主備數據庫服務器、新聞文稿服務器、遷移服務器和Web文稿服務器組成，支撐整個業務系統的正常運作；

2）新聞制作子系統，由上下載編輯工作站、無卡編輯工作站、配音工作站、審片工作站組成。制作子系統是整個業務系統的主體功能子系統；

3）演播室播出子系統，由播出服務器、播出控制工作站以及演播室回采工作站組成；

4）收錄子系統，由AV收錄服務器組成；

5）安全傳輸訪問子系統，使用硬件防火防毒設備；

6）網絡管理及監控系統，負責業務網絡的監控管理。在本網中，無論是工作站還是服務器都通過六類網線連接，服務器使用雙網卡通過與Cisco交換機做Team模式，實現網線的備份冗余；中心存儲體采用2個Dell EqualLogic PS6000E iSCSA存儲陣列實現32 Tbyte的總容量，有效容量也達到了18 Tbyte。PS6000E每個陣列具有8個千兆網口，作為主備實際使用其中4個網口，其最大數據傳輸可以達到4 Gbit/s，采用2個這樣的陣列后可以通過組成RAID0加快數據吞吐速度，但考慮到安全性，仍做成2個獨立的陣列，可以通過分配欄目對不同陣列的訪問策略來達到分散數據流量的作用。

本臺還通過增加思科的ASA5520防火墻實現了制作網與辦公網的文稿、文件傳輸以及Internet遠程BS文稿的寫稿功能。目前，臺內非編網絡已經建設完畢并投入試運行，情況良好。