服務器虛擬化技術在電視節目制作系統中的應用

王弋

摘 要 面對當前呈現出持續增長的電視臺節目制作播出需求，文章就從虛擬化技術的概念展開了具體分析，而后進一步對數據存儲虛擬化、服務器虛擬化、桌面與應用虛擬化等技術在電視節目制作系統中的應用進行了深入探究，希望能夠為相關的研究人員提供一些有價值的參考。

關鍵詞 服務器；虛擬化技術；電視臺；制作系統；應用

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）206-0087-02

隨著相關計算機技術的快速發展與應用，其現已在電視臺制作系統當中發揮著越來越重要的作用。而受到相關應用業務的快速化發展影響，服務器硬件環境配置已經難以滿足于業務增長要求，例如服務器資源利用率過低，低資源服務器剩余資源無法得到有效利用，導致資源閑置，因此怎樣能夠在現有的硬件資源基礎上實現更多的服務器功能已經成為了一項重點研究內容。服務器虛擬化技術便是利用計算機的虛擬技術來實現對資源的優化整合，從而滿足于更多的服務器功能。

1 虛擬化技術概述

在計算機系統當中，應用服務器虛擬化技術在當前的軟件及硬件平臺上，建立起虛擬處理器、內存與存儲空間，以促使其能夠成為一項虛擬化的硬件管理平臺。

虛擬化即為硬件和操作系統的抽象、轉換后的呈現，可將操作系統和物理硬件得以有效隔離，各虛擬設備均同時具備有內存、網卡、虛擬中央處理器、存儲空間等。

物理服務器可被虛擬為多臺虛擬設備，并分別建立起相應的服務器群組，利用虛擬應用技術，將各個物理服務器建立成統一、抽象化的虛擬平臺，各項硬件資源均可被統一至一項虛擬化層級之內開展統一調配。各虛擬服務器也可在群內各物理服務器內實現轉移、復制與備份。

2 虛擬化技術在電視節目制作系統中的應用

2.1 數據存儲虛擬化

不論采用的數據架構形式是怎樣，高碼率視音頻數據存儲以及高效共享均需存儲系統具備有較高的安全性與傳輸效率，而IP？SAN則因為低價、安全、開放、容量大、傳輸效率高等顯著優勢特征，現已在中等規模的電視臺制作系統當中得到了大規模應用。以大洋非線性編輯系統為例，其核心架構即為在IP？SAN基礎上，核心存儲設備選用DFT？RS？ 3016I-S30，內部采用四通道高速流量控制器與磁盤陣列連接。嵌于VMN及HSTD當中促使存儲空間可形成一個巨大的儲蓄池，同時再進一步采用LUN方式向服務器提供應用。VMV則可促使儲蓄池的大小處于動態性的變化之中，且在不停機基礎上采用主機系統針對共享存儲分區進行數據信息訪問，以保障系統本身的安全性，且單向LUN仍可支持多物理端口并發，有助于促進訪問帶寬量的大幅度提升。

2.2 服務器虛擬化

電視臺制作系統因其所開展的業務內容存在著較為復雜性的特征，必須要能夠同時運行應用于各類型的服務器，且還要能夠達到系統安全性要求，各臺服務器均要配置備份存儲系統，因而服務器應用效率相對偏低。

同樣以大洋非線性編輯系統為例，該系統選用以往的MSCS集群形式來針對多個服務器展開整合處理，相應的服務器總數將明顯縮減，然而卻仍舊存在有安排過程繁瑣、載荷失衡等不足問題。在預先設置vSphere集群的過程中，通常會設計ESXi主機3臺，共享存儲1個，以及vCenter1臺，由此在集群當中運行虛擬機時，以及虛擬機內的應用程序均可有效應用，但FT與HA最為明顯的差異即體現為，FT是基于HA基礎之上所達成的，進行虛擬設備轉換調整時，HA內包含有一項中斷時間，這也將會導致業務在短期內發生中斷，而FT便可達到與以往熱儲備相似的無延遲切換，能夠充分確保業務系統不會遭受到任何意外干擾。

目前FT系統最為明顯的一項缺陷隱患即體現為虛擬機基于容錯機制下僅可分配一項中央處理器，這也就導致部分負載較大的服務器難以利用FT技術來達到更高的利用率。

2.3 桌面與應用虛擬化

電視臺節目制作系統應當和外網系統完全隔絕，從物理層面防止安全隱患問題的發生，然而需要注意的一點是電視臺制作系統在獲取有關信息要素之時，相關的工作人員可能會連接外網，且日常工作中也要對多個管理系統展開訪問，以及獲取相關的媒體素材，針對諸如此類的需求便需確立起有關的桌面系統及平臺，這一點同樣也是桌面與應用虛擬化技術所最為突出的一項關鍵要點。

若應用本身需基于完備的桌面環境之下所展開，從而便可利用桌面虛擬化軟件技術，于服務器一端制作并安裝操作系統，以及預裝部分應用軟件，盡快完成對虛擬桌面的部署安排，客戶端可經由PcoIP協議直接向虛擬桌面展開訪問工作。針對無需完整桌面便可直接應用軟件，采用服務器虛擬化技術向其提供以端與端之間的交付應用服務，便可妥善處理好這一項問題。

桌面及應用的虛擬化均可同時安裝更加集中化且靈活性更高的配置形式，從而降低對于客戶端軟件版本的過度要求，促使管理與支持成本能夠得以有效減少。僅采用傳輸控制指令的信號和屏幕改變信息，而并不進行任何數據信息的傳輸。各項數據信息內容均可被存儲于后臺系統，在其末尾終端不進行任何數據信息的存儲。完全集中于對終端用戶權限的有效控制，例如復制、粘貼、上傳、下載、禁止特定訪問等具體應用，此舉不但可確保內外網本身不會互相影響，達到較高的系統訪問安全性，且同時還可在一定程度上提升用戶工作效率。

桌面及應用虛擬化最大的差異及體現為：桌面虛擬化能夠提供以完備的桌面運行環境，促使用戶達到更加良好的體驗感受，然而虛擬桌面的各個用戶均需具備一項虛擬設備，由此也便需用到規模更大的資源及數據存儲空間，而通過應用服務器虛擬化技術便可僅用一臺服務器同時向多個用戶提供服務，效率更高。

2.4 制作系統虛擬化的實現

鑒于當前電視臺的制作與播出采取的是互相分離模式，基于這一形式之下，對于電視節目的制作和播出便會存在著較為明顯的獨立性，由此也便可促使網絡系統的安全性得到進一步的提升。

現就關于虛擬化制作網系統的設計展開具體分析。在整個制作網系統當中主要就包含了制作、新聞、媒體咨詢、音視頻收錄、廣告傳播等多個服務器系統。如在制作服務系統當中，服務器所配備的制作數據服務器包括了制作ftp服務器、webservice服務其、媒體咨詢數據庫服務器以及新聞數據庫服務器等。音頻收錄服務器需要外聯業務板卡，不太適合采取虛擬服務器方式，因此對其采取獨立配置形式。轉發服務器則因對服務器的資源損耗量較大，因此同樣采取獨立配置形式，系統備份服務器則因部署物理空間距離相距較遠因此也需獨立配置。系統網絡布線方式采取垂直與水平兩級構架形式，整體網絡主干結構利用全光纖進行連接，各交換機設備連接均通過光纖來實現。

核心交換機是整體網絡的關鍵，因此保障其安全性同樣至關重要，因而在此次設計過程中選用了兩臺核心交換機設備，以起到互相補充的作用。交換機利用千兆接口進行交換，而樓層與核心交換機的連接則是通過千兆光纖采取上行連接，各項服務設備與核心交換機同樣通過千兆光纖口實現上行連接。面刀片服務器聚集于交換機以及核心交換機間通過過線網絡相連。

對于虛擬網絡的設計，考慮到虛擬所提供的網絡元素和物理環節較為接近，且此類元素同時包含有標準交換機、虛擬網絡接口卡、分布式交換機、以及端口。和物理機完全相同，各虛擬機所具有的vNIC不少于1個。客戶機操控系統及應用系統經由普通設備驅動程序及Vmware應用在虛擬環境優化設備驅動及vNIC通信過程當中。在虛擬機外，vNIC具有完全獨立的MAC及IP地址，同時也一并同物理網卡遵循同樣的以外網斜頂。虛擬交換機運行原理與二層物理交換機完全一致。

3 結論

伴隨著當前網絡信息的快速化發展，各項新型技術手段也取得了越來越多的發展成就。虛擬化技術的發展當前主要集中在數據存儲虛擬化、服務器虛擬化、桌面及應用虛擬化等方面，其中仍存在著許多技術障礙。因而，就當前的現狀情況來看，在電視臺制作系統當中僅可應用一部分的虛擬構架。關于虛擬化技術更深層次的研究，還需要相關的科技工作者能夠在日常的工作實踐中不斷測試并應用虛擬化技術，以推動此項技術的持續發展。

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