Avid Unity ISIS非編制作網絡系統建設

毛 敏

（陜西廣播電視臺，陜西 西安 710061）

1 Avid制作網絡系統構成及功能

1.1 系統構架

陜西廣播電視臺搭建的Avid Unity ISIS非線編制作網是一套基于共享存儲的千兆以太網[1-2]，硬件系統主要有ISIS中心存儲系統（3組ISIS存儲引擎）、服務器系統（2臺SD服務器）、收錄系統（5臺NC工作站點）、制作系統（28臺MC工作站點），配音系統（2臺MC工作站點）、1臺3層Cisco 4948萬兆/千兆核心以太網絡交換機等部件組成。網絡拓撲圖如圖1所示。

1.2 Avid Unity ISIS的主要硬件系統

1）存儲系統

ISIS網絡存儲系統用于存儲工程文件、節目素材等文件，它是由3組8 Tbyte的存儲盤箱（也叫存儲引擎）組成，每個存儲盤箱內有16塊500 Gbyte ISIS專用硬盤，Av?id稱其為ISB，每個ISB都有獨立的CPU和Linux管理系統，總輸出帶寬為720 Mbyte/s，系統總容量為24 Tbyte，實際最大使用容量為22.5 Tbyte。每組存儲盤箱具有3組ICP600可熱插拔冗余電源及風扇，存儲系統采用64位分布式文件系統。3個箱體在邏輯上劃分為VLAN1和VLAN2網段。每組盤箱都有若干個1 Gbit/s端口用來連接編輯站點（Zone1），3組盤箱共可以提供28個Zone1客戶端。

2）服務器系統

2臺Avid SD文件管理服務器（采用Intel 2400工業機），服務器采用Avid的failover機制：服務器間通過雙“心跳”線連接，當主SD發生故障時，備SD會立即接管工作，變為主SD。2臺服務器都通過1 Gbit/s端口連接至存儲引擎上，服務器主要用來管理微處理器和元數據的分區表文件。

3）3層交換機Cisco 4948用來擴展編輯站點

1臺3層Cisco 4948千兆以太網絡交換機，通過2路12 Gbit/s的高速光纖連接到ISIS存儲引擎的2個不同網段上，用來連接擴展的編輯站點（Zone 2），為編輯站點提供1 Gbit/s的讀寫帶寬。

4）工作站點

35套HP專業高端工作站，直接連接在ISIS存儲盤箱的ISIS交換機端口上的為Zone1客戶端，連接在Cisco 4948交換機的1 Gbit/s端口上的為Zone2客戶端。其中17套工作站點配有MOJO-SDI加速器，用來完成節目的上下載工作。35套工作站根據所裝軟件不同，用來進行衛星節目錄制、配音和節目編輯制作。

2 Avid Unity ISIS的軟件系統

2.1 服務器端軟件系統

服務器使用操作系統為Windows Embed XP，是Avid定制的Windows XP 64位操作系統，其具有非常高的安全性和穩定性。除此以外，ISIS還為管理人員提供了多種多樣的管理、顯示、監看工具，包括profiler，system di?rector viewer，monitor tool，log aggregator，ISIS disk tester tool等，用來對系統進行管理、故障診斷、故障排除等。

2.2 客戶端軟件系統

Client manager安裝在編輯站點上，用來連接ISIS中心存儲設備，在編輯站點建立本地映像盤；Pathdiag工具用來測試網絡存儲設備帶寬。非線性編輯后期制作軟件是Avid Media Composer，用于制作網中的剪輯、包裝、合成、配音等制作；收錄軟件系統為Avid NewsCutter XP，用于制作網中的收錄及剪輯。收錄軟件系統及剪輯軟件系統均支持大多數主流格式的收錄、剪輯和配音；字幕軟件是Marquee，用來實現字幕動畫功能。

3 Avid Unity ISIS制作網絡系統特點

3.1 系統安全性

該系統采用了全新的網絡技術和體系結構，比傳統的網絡系統在結構和性能上有了很大變化。Avid Unity ISIS體系采用多重冗余技術，包括存儲介質（硬盤）保護、數據訪問、集中資源保護、客戶端冗余和基礎框架的保護（如電源、冷卻系統等），可以滿足廣播級全天候工作的苛刻要求，確保了數據的高度安全性。其存儲單元是存儲刀片（ISB），每個ISIS存儲刀片都有單獨的CPU和Linux操作系統，都是一個完整的獨立單元，并且整合了2個冗余1 Gbyte以太網端口，這種設計提高了對數據的讀取及修復速度。在實際使用中，更換硬盤后，硬盤數據的重建恢復速度明顯要快于其他采用傳統RAID方式的存儲陣列。

該體系實現了多級冗余，在系統和數據的安全性、可靠性等方面都有著明顯的優勢。在數據流上沒有外接連線，系統安裝管理比較方便，凡是有可能產生安全隱患的環節均采用雙系統設計和冗余連接。其獨有的Redistri?bution數據重建技術保證冗余數據的快速重建與恢復，具備“自我康復”的能力，確保驅動器出現故障時能自動識別增添或替換以及重建數據鏡像，可即刻重新分配數據，使系統始終處于容錯狀態。為電視節目制作提供了更加安全、可靠的保護措施。ISIS并提供監測機制，實施有效的管理網絡的運行，對系統設備的連接狀態、溫度、網絡參數進行實時監控，一旦發現某個硬盤不正常，其他硬盤可快速重建備份，使數據不會丟失，使得系統整體的穩定性較高。ISIS采用了64位的智能分布式存儲方案和文件系統管理，任何一個數字媒體文件都會被分散成塊（256 kbyte的chunk），存儲在不同的存儲體和不同的存儲單元中，將安全隱患進行分解，有效提高了安全等級。

3.2 系統先進性

Avid Unity ISIS是Avid公司最新推出的共享媒體網絡，它建立在媒體行業最流行的共享存儲系統——Avid Unity Media Network的原理之上。Avid Unity ISIS是一個新的、可從最低開始的模塊化設計，該設計完全利用工業標準的萬兆/千兆以太網，與傳統的基于FC-SAN的雙網結構相比具有很多優勢：

1）系統可擴展性

ISIS系統（無限可擴展的智能存儲）的存儲核心是一個由Avid開發的、實時分布式64位智能文件系統。該文件系統使ISIS具有強大的性能和擴展能力：容量為16～640 Tbyte；支持15～330個并發雙軌DV50碼流的在線實時編輯站點。系統具有良好的擴展性，隨著存儲單元的增加而線性增長的彈性帶寬使整個系統的處理能力也同時增加，當用戶從1個ISIS引擎（16 Tbyte或32 Tbyte）擴展到20個ISIS引擎（640 Tbyte）時，系統的帶寬從400 Mbit/s增加到8000 Mbit/s，同時增加的還有集成的千兆以太網接口（每個ISIS引擎都內置以太網交換模塊），而集成的萬兆網口可以快速地通過第三方萬兆交換機進行擴展，從而增加端口數量和編輯站點數量。

2）系統可管理性

ISIS系統為技術平臺的管理網絡化、智能化提供了實時、便捷的狀態監視與管理工具，整個系統采用基于瀏覽器的圖形方式來表示。系統提供了一個有圖形界面的監控管理工具（System administrator tools），管理人員可以通過System administrator tools對ISIS系統所有的硬件進行配置、管理、監控，可以方便地看到系統的各類運行信息和操作狀態，從而精確地定位關注的區域并對系統警報作出快速響應。

Avid Unity ISIS系統中幾乎所有硬件都提供了LED信息提示，可以讓管理人員通過LED燈的顏色、閃爍速度來準確判斷設備的運行情況，并對故障進行快速定位。

3）系統開放性

提供了全系列的開放標準，可以對任何客戶端開放，支持眾多廠商提供的第三方插件，支持異構平臺和多種品牌產品實現網絡共享，實現與Avid網絡的互聯互通。Av?id Unity ISIS采用標準以太網技術，免去了需要混合式，可以便利地整合到現有環境之中，降低了整體擁有成本。

3.3 Avid系統的不足

Avid網自建成到現在，已經運行了4年多，通過實際使用，也發現了Avid Unity ISIS非編制作網的一些不足：

1）由于Avid為國外軟件，功能強大、技術指標高、操作規程嚴謹復雜，但在使用便捷性上略弱于國內的同類產品，特別是在字幕功能上，有待進一步完善。這也對編輯制作人員提出了更高的要求。

2）在多格式混編方面，功能略有不足，大部分常見視、音頻格式比如MPEG、MP3、WAV等格式的文件必須通過轉碼才能被引入MC軟件中，降低了編輯效率，不過最新版本的MC軟件已經非常好地解決了上述問題。

3）Avid Unity ISIS對數據的存儲采用多種策略，允許用戶根據實際需要采用靈活的策略方式對數據進行存儲。在不采取鏡像（未作protection）時磁盤利用率最高，理論上可以達到100%；在提供最高數據安全性（采用protection）的環境中，存儲系統采用了類似RAID 1的鏡像方式，磁盤利用率較低，最高不超過50%，其最新版本的ISIS V2.1通過最新的ISIS RAID技術，將硬盤利用率提高了許多。

4 運行情況

Avid Unity ISIS制作網的建成加快了陜西廣播電視臺數字化網絡化信息化發展進程，為陜臺的電視制作提供了一個新的節目制作平臺。從實踐的過程中來看，在安全性方面，Avid Unity ISIS制作網存儲系統具有極高的數據安全性，管理系統操作方便，功能強大。在編輯軟件方面，提供了功能強大的編輯工具和較高的技術指標，但作為一款國外軟件，和國內的非線編軟件比起來，操作有一定的難度。

Avid Unity ISIS是一套全新的非編制作網，為了保障非編制作網安全可靠的運行，需要技術部門進行嚴格的網絡管理，需要制作人員養成良好的制作習慣，嚴格遵守制作流程，只有這樣才能讓Avid Unity ISIS非編制作網發揮它的最大作用。

[1]Avid Unity ISIS system support422 media services[EB/OL].[2011-01-15].http://community.Avid.com/forums/t/76184.aapx.

[2]李靖.陜西電視臺無帶化跨系統制播網絡建設的構想[J].電視技術，2011，35（16）：87-88.