廣電網(wǎng)絡(luò)云計算應(yīng)用研究

摘 要：云計算技術(shù)是傳統(tǒng)計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融合發(fā)展的產(chǎn)物，也是引領(lǐng)未來信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的關(guān)鍵性技術(shù)和手段。介紹了云計算技術(shù)的一般概念和關(guān)鍵技術(shù)，對產(chǎn)業(yè)界云計算發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，并對廣電網(wǎng)絡(luò)云計算發(fā)展定位、應(yīng)用需求及實(shí)施策略進(jìn)行了分析與總結(jié)。

關(guān)鍵詞：廣電網(wǎng)絡(luò)；云計算

自2007年開始為業(yè)界關(guān)注以來，“云計算”已經(jīng)成為信息技術(shù)行業(yè)最熱門的詞匯之一，吸引了幾乎所有的IT企業(yè)投身其中，其在電子、通信、金融、醫(yī)療、能源、教育等多個領(lǐng)域的廣泛普及與應(yīng)用，將催生信息技術(shù)繼PC、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次革命浪潮，引發(fā)未來新一代信息技術(shù)、IT應(yīng)用方式的核心變革，同時也將帶來工作方式和商業(yè)模式的根本性改變。

在“三網(wǎng)融合”的新形勢下，廣播電視正從傳統(tǒng)的模擬、線性、單向的傳播方式向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、雙向化、高清化、3D化的多元方式轉(zhuǎn)變，隨時隨地的海量數(shù)據(jù)交互要求對現(xiàn)有的計算架構(gòu)提出了重大挑戰(zhàn)，而云計算模式無論是在節(jié)省成本還是在系統(tǒng)的快速彈性擴(kuò)展方面都具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。對于正處于發(fā)展轉(zhuǎn)型期的廣電企業(yè)而言，更應(yīng)該抓住云計算發(fā)展的契機(jī)，將后發(fā)劣勢轉(zhuǎn)化為后發(fā)優(yōu)勢，通過這一全新的用戶體驗與商業(yè)模式，滿足“三網(wǎng)融合”時期跨越式發(fā)展的需求。

1 云計算技術(shù)概述

學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界分別從不同的角度，以不同的方式給云計算下做出了不同版本的定義。從技術(shù)發(fā)展的趨勢看，云計算是網(wǎng)格計算（Grid Computing）、分布式計算（Distributed Computing）、并行計算（Parallel Computing）、效用計算（Utility Computing）、網(wǎng)絡(luò)存儲（Network Storage Technologies）、虛擬化（Virtualization）和負(fù)載均衡（Load Balance）等傳統(tǒng)計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物[1-3]，按照維基百科2011年給出的定義，云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計算機(jī)和其他設(shè)備，其可以包含基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）及軟件即服務(wù)（SaaS）等幾個層次的服務(wù)。

在云計算模式下，用戶端設(shè)備（個人電腦、智能手機(jī)、機(jī)頂盒/智能電視等）不再是存儲和計算提供者，轉(zhuǎn)而變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)的接入終端，主要提供輸入和輸出功能，用戶可以在任意時間、任意地點(diǎn)通過任意設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)完成工作。它降低了對用戶端設(shè)備的要求，且不會受到終端硬件或軟件平臺的局限。因此，云計算技術(shù)是一項革命性的舉措，其最為顯著的四個公共特征是彈性伸縮、快速部署、資源抽象及按用量收費(fèi)[1]。

云計算的關(guān)鍵技術(shù)包括虛擬化技術(shù)、分布式系統(tǒng)技術(shù)及云計算平臺管理技術(shù)等，如圖1所示。

1.1 虛擬化技術(shù)

虛擬化是實(shí)現(xiàn)云計算最重要的技術(shù)基礎(chǔ)之一，是指將計算資源或計算環(huán)境加以抽象后呈現(xiàn)給其上運(yùn)行的操作系統(tǒng)，使多個操作系統(tǒng)可以同時共享一個物理計算機(jī)設(shè)備。虛擬化技術(shù)可以分為服務(wù)器虛擬化、存儲虛擬化以及網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)等。

1.2 分布式系統(tǒng)技術(shù)

分布式系統(tǒng)一般是指通過網(wǎng)絡(luò)將多個獨(dú)立的計算節(jié)點(diǎn)（物理服務(wù)器）連接起來共同完成一個計算任務(wù)的構(gòu)成模式，其主要由分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫、并行編程模型和分布式協(xié)同管理技術(shù)等構(gòu)成。

1.3 云計算平臺管理技術(shù)

通過云平臺管理技術(shù)能夠使大量的服務(wù)器協(xié)同工作，方便的進(jìn)行業(yè)務(wù)部署和開通，快速發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)系統(tǒng)故障，通過自動化、智能化的手段實(shí)現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)的可靠運(yùn)營。云計算平臺管理技術(shù)主要由自動化部署、彈性能力提供、資源監(jiān)控、資源調(diào)度、負(fù)載均衡、用戶管理、業(yè)務(wù)服務(wù)管理和計費(fèi)度量管理技術(shù)等組成。

2 云計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

目前，云計算產(chǎn)業(yè)鏈的參與者分為使能者、服務(wù)提供商和用戶三類，如圖2所示。

其中，云計算使能者是指為云計算服務(wù)商供應(yīng)其提供服務(wù)所需的基礎(chǔ)構(gòu)建的角色，主要包括軟件提供商（虛擬化軟件、分布式中間件等核心軟件）、設(shè)備提供商、系統(tǒng)集成商、咨詢服務(wù)商等；云計算服務(wù)提供商主要指公有云的提供商，可以分為三類，即IaaS服務(wù)提供商、PaaS服務(wù)提供商和SaaS服務(wù)提供商；云計算用戶既包括使用服務(wù)提供商提供的云計算服務(wù)的用戶（最終用戶），也包括購買云計算解決方案的用戶，如私有云產(chǎn)品方案的購買者。

3 廣電云計算發(fā)展定位

3.1 網(wǎng)絡(luò)通道服務(wù)提供商

與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)類似，廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)作為云計算的業(yè)務(wù)通道。

3.2 基礎(chǔ)資源服務(wù)提供商

廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商不僅提供網(wǎng)絡(luò)資源，還提供包括服務(wù)器、存儲在內(nèi)的基礎(chǔ)IT資源，并將它們以資源使用量或服務(wù)的形式提供給所有外部用戶。

3.3 服務(wù)整合平臺提供商

以網(wǎng)絡(luò)為核心，創(chuàng)建一個體驗良好的交付平臺，提供基礎(chǔ)的認(rèn)證、計費(fèi)、代收費(fèi)、推廣等服務(wù)，匯聚第三方開發(fā)的應(yīng)用，以統(tǒng)一的交付界面提供給用戶使用，廣泛覆蓋各種類型的用戶。

3.4 咨詢服務(wù)提供商

面向大型客戶，提供包括網(wǎng)絡(luò)、IT基礎(chǔ)設(shè)施整合等一攬子解決方案，幫助大型客戶構(gòu)建自己的私有云。

4 廣電云計算業(yè)務(wù)需求分析

4.1 下一代廣播電視網(wǎng)建設(shè)

建設(shè)一個具有云計算特征的下一代網(wǎng)絡(luò)是NGB未來的發(fā)展趨勢之一。《中國下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）自主創(chuàng)新戰(zhàn)略研究報告》指出：NGB融合了廣播電視網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢，具有獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)特征，主要體現(xiàn)在具有開放式業(yè)務(wù)支撐架構(gòu)，承載網(wǎng)對業(yè)務(wù)透明，服務(wù)提供機(jī)制引入云計算和透明計算模式以保證業(yè)務(wù)提供的便捷性、開放性與可信度。

4.2 媒體內(nèi)容的資源管理與使用

可通過內(nèi)容資源管理系統(tǒng)的云計算改造，構(gòu)建區(qū)域性的媒體內(nèi)容資源池，逐步形成多片獨(dú)立的媒體云，從而大大縮減媒體內(nèi)容資源的存儲成本、設(shè)備購置成本及維護(hù)成本。同時，通過相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議使不同的媒體云互聯(lián)互通，逐步形成廣電“媒體大云”，促使媒體資源更大范圍內(nèi)的共享。

4.3 創(chuàng)新業(yè)務(wù)形態(tài)

業(yè)務(wù)融合是“三網(wǎng)融合”的實(shí)質(zhì)所在，業(yè)務(wù)形態(tài)的創(chuàng)新是NGB建設(shè)的核心。云計算技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享，具有跨終端平臺的業(yè)務(wù)推廣優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)電視屏幕、電腦屏幕、手機(jī)屏幕真正的“多屏合一”，有助于數(shù)字醫(yī)療、智能家庭、家庭安全控制等新業(yè)態(tài)的快速、低成本推出，為用戶提供全新的業(yè)務(wù)體驗。

4.4 客戶終端設(shè)備性能提升

云計算使得簡易終端支持復(fù)雜應(yīng)用成為可能，數(shù)字電視機(jī)頂盒、無線手持設(shè)備等客戶終端的配置要求不用太高，即可開展高清互動電視和各類增值業(yè)務(wù)，在很大程度上解決終端設(shè)備性能需不斷升級的問題，有效地降低運(yùn)營商在終端上的投入，在節(jié)省投資的同時快速部署各類增值應(yīng)用。

4.5 IT支撐管理

隨著“三網(wǎng)融合”進(jìn)程的推進(jìn)，未來廣電運(yùn)營商將在統(tǒng)一的運(yùn)營框架下，支持開放業(yè)務(wù)運(yùn)營環(huán)境下內(nèi)容和業(yè)務(wù)的運(yùn)營和管理，支持結(jié)算中心和第三方支付等新型收（付）費(fèi)模式，支持創(chuàng)新業(yè)務(wù)或服務(wù)的全網(wǎng)快速部署，對IT支撐提出了更高的要求。云計算在跨域IT系統(tǒng)建設(shè)與整合、規(guī)模數(shù)據(jù)的共享與處理、信息系統(tǒng)的維護(hù)升級等方面都有廣闊的應(yīng)用前景。

5 廣電云計算實(shí)施策略

從廣電運(yùn)營商的現(xiàn)有情況出發(fā)，廣電云計算平臺的建設(shè)可以采取以下策略分步演進(jìn)：

5.1 從新業(yè)務(wù)、非核心業(yè)務(wù)局部開展

在云平臺建設(shè)的初期，適宜選擇廣電網(wǎng)絡(luò)中的非核心業(yè)務(wù)與對資源需求動態(tài)擴(kuò)展性高的新業(yè)務(wù)開展。

5.2 從引入云計算的部分核心技術(shù)開始

不妨從云計算的先進(jìn)IT技術(shù)開始，如虛擬化、分布式存儲、并行編程模型、云平臺管理技術(shù)等，不斷實(shí)踐，積累經(jīng)驗。

5.3 先私有云后公有云

可以采用云計算技術(shù)先建立局部的私有云，開展小規(guī)模試驗應(yīng)用，滿足內(nèi)部一定范圍服務(wù)的需要，摸索云環(huán)境下業(yè)務(wù)應(yīng)用和流程的適用性，不斷擴(kuò)大服務(wù)范圍，最終擴(kuò)展至為公眾用戶服務(wù)的公有云。

5.4 逐步建立云平臺的安全體系

在不斷實(shí)踐的過程中，結(jié)合傳統(tǒng)系統(tǒng)安全模型及相關(guān)規(guī)范，結(jié)合云計算的獨(dú)特性，規(guī)范云計算安全體系，為云計算的穩(wěn)步推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。

5.5 進(jìn)一步提升廣電網(wǎng)絡(luò)的接入質(zhì)量

在“網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)”的云計算時代，用戶的應(yīng)用越來越多的涉及實(shí)時性的交互，對網(wǎng)絡(luò)的要求除了接入帶寬，也包括實(shí)時性（延遲）和穩(wěn)定性（丟包率）等，這是影響用戶體驗的核心因素。因此，必須將網(wǎng)絡(luò)建設(shè)作為保證廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商優(yōu)勢的核心內(nèi)容，進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)的接入速度、質(zhì)量和覆蓋范圍（有線、無線），做到隨時隨地、安全可靠的為用戶提供實(shí)時在線服務(wù)。

5.6 重視已有IT資源的整合利用

高效、節(jié)能是云計算模式的發(fā)展初衷。由于云技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施具有投資規(guī)模大、回收周期長、運(yùn)維成本高等特點(diǎn)，因此，必須始終以市場需求為導(dǎo)向，認(rèn)真梳理已有IT資源，對過剩資源進(jìn)行充分的整合利用，堅決杜絕基礎(chǔ)設(shè)施的重復(fù)建設(shè)、重復(fù)投資。

6 總結(jié)

廣電云計算技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在實(shí)踐的過程中，可以考慮部分云平臺獨(dú)立建設(shè)，也可以根據(jù)需要，與第三方機(jī)構(gòu)合作建設(shè)云平臺，更好的滿足應(yīng)用的需要。云計算技術(shù)發(fā)展所依賴的大量關(guān)鍵技術(shù)，其成熟度也需要在廣電業(yè)務(wù)中的應(yīng)用與實(shí)踐過程中得到進(jìn)一步檢驗與完善。

[參考文獻(xiàn)]

[1]雷萬云.云計算：技術(shù)、平臺及應(yīng)用案例[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.

[2]劉鵬.云計算[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[3]陳康，鄭緯民.云計算：系統(tǒng)實(shí)例與研究現(xiàn)狀[J].軟件學(xué)報，2009，20（5）：1337-1348.