揚(yáng)州電視臺(tái)云媒資系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(下)

徐偉

（接上期）

三.系統(tǒng)的軟硬件及安全設(shè)計(jì)

1.系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)

揚(yáng)州臺(tái)云媒資系統(tǒng)的服務(wù)器包含虛擬服務(wù)器和實(shí)體服務(wù)器兩種。基于云計(jì)算的虛擬服務(wù)器包括了10個(gè)刀片服務(wù)器用于部署虛擬化服務(wù)（目前投入實(shí)際使用4臺(tái)虛擬服務(wù)器）和10臺(tái)虛擬工作站。項(xiàng)目中還部署一臺(tái)物理容量為48T的虛擬帶庫，用于備份存儲(chǔ)媒資入庫歸檔的重要數(shù)據(jù)。虛擬磁帶庫通過存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)把一個(gè)磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)完全模擬成了一個(gè)磁帶庫，包括磁帶庫機(jī)械臂、磁帶驅(qū)動(dòng)器、各種類型的磁帶以及容量。虛擬磁帶庫的主要含義是，直接利用現(xiàn)有備份軟件的所有強(qiáng)大管理功能。

實(shí)體服務(wù)器中，網(wǎng)絡(luò)核心存儲(chǔ)設(shè)備由在線存儲(chǔ)系統(tǒng)EMC Isilon X200和數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)共享陣列Dell PowerVault MD3600f構(gòu)成；近線存儲(chǔ)系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)流磁帶庫Quantum Scalar i6000；以太網(wǎng)交換機(jī)分別采用H3C 5800-60c和H3C S5120-52C-E I。兩臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器由D E L L PowerEdge R720構(gòu)成，采用Linux操作平臺(tái)和服務(wù)器雙機(jī)并行方式工作，數(shù)據(jù)采用獨(dú)立雙控盤陣RAID1方式存儲(chǔ)，采用專用備份軟件自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。分級(jí)存儲(chǔ)遷移服務(wù)器采用兩臺(tái)DELL PowerEdge R720，實(shí)現(xiàn)對(duì)歸檔系統(tǒng)以及近線帶庫進(jìn)行管理。采用四臺(tái)DELL PowerEdge R720作為轉(zhuǎn)碼遷移服務(wù)器，以實(shí)現(xiàn)媒體資源數(shù)據(jù)的交換和共享、視音頻格式轉(zhuǎn)換、文件傳輸、文件校驗(yàn)、自動(dòng)技審等功能。兩臺(tái)打包服務(wù)器采用HP 380G7，用于高清制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故事板的合成轉(zhuǎn)碼。上下載、審核以及縮編工作站采用大洋D3-HD5 PRO，編目審核工作站采用HP Z220。

在本次系統(tǒng)實(shí)體服務(wù)器上操作系統(tǒng)軟件采用了：Windows Server 2008 R2 Enterprise、Red Hat Enterprise Linux Server 5.8 X64；數(shù)據(jù)庫軟件采用ORACLE 10G RAC 。媒資系統(tǒng)采用大洋大洋E S B互聯(lián)平臺(tái)以及E M B（Enterprise Media Bus）轉(zhuǎn)碼中心，這些平臺(tái)軟件都是業(yè)界廣泛使用的軟件，具有良好穩(wěn)定性。

2.系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)

（1）數(shù)據(jù)庫的安全設(shè)計(jì)

為了保證網(wǎng)絡(luò)安全，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用了先進(jìn)的雙機(jī)容錯(cuò)技術(shù)（即服務(wù)器集群技術(shù)），它保證了數(shù)據(jù)、應(yīng)用程序和信息系統(tǒng)的高可用性，本網(wǎng)絡(luò)采用了ORACLE 10G RAC技術(shù)。

Oracle RAC的全稱為Oracle Real Application Clusters。在此前稱之為OPS，是一個(gè)計(jì)算環(huán)境。通過它，用戶可以充分利用多個(gè)使用集群技術(shù)互聯(lián)的計(jì)算機(jī)的處理能力。Oracle Real Application Clusters通過簡單輕松地使用單一系統(tǒng)映像的方式，可以沒有任何限制地利用集群環(huán)境的硬件資源來為任何打包應(yīng)用和客戶應(yīng)用進(jìn)行計(jì)算資源的擴(kuò)展和提供高可靠性。Oracle Real Application Clusters允許在一個(gè)集群配置的環(huán)境中使用多個(gè)節(jié)點(diǎn)來訪問一個(gè)單一的數(shù)據(jù)庫，從而防止應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫用戶由于硬件或是軟件導(dǎo)致的操作失敗，并且能方便利用硬件的擴(kuò)展來提高系統(tǒng)性能，保證高可用性和高安全性，這種應(yīng)用的主要優(yōu)點(diǎn)是：

兩臺(tái)服務(wù)器通過軟件建立一個(gè)虛擬服務(wù)器名，數(shù)據(jù)庫資源掛在虛擬的服務(wù)器下，客戶機(jī)訪問數(shù)據(jù)庫時(shí)直接訪問虛擬機(jī)，兩臺(tái)服務(wù)器一主一備，一旦主機(jī)癱瘓，備份機(jī)可以在一分鐘之內(nèi)接管數(shù)據(jù)庫服務(wù)，接管過程對(duì)客戶機(jī)是透明的，這種技術(shù)作為成熟技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用并取得較好得效果。

（2）交換系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)

以太網(wǎng)核心為兩臺(tái)H3C5800萬兆交換機(jī)，可配置48口千兆模塊，兩臺(tái)交換機(jī)形成級(jí)聯(lián)，每臺(tái)服務(wù)器用雙網(wǎng)線做成 TEAM，同時(shí)連接到兩臺(tái)交換機(jī)，任意一根網(wǎng)線斷開或接觸不良都不會(huì)引發(fā)服務(wù)器連接故障。

Isilon X200存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)配置有主備Infiniband交換機(jī)，每個(gè)X200節(jié)點(diǎn)有兩根Infiniband線纜分別連接到主備交換機(jī)，任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)的一根Infiniband連接線傳輸中斷都不會(huì)影響數(shù)據(jù)傳輸。

（3）服務(wù)器硬件安全

本系統(tǒng)中關(guān)鍵服務(wù)器采用雙機(jī)熱備工作模式，即核心FC交換機(jī)、服務(wù)器FC交換機(jī)和主要樓層交換機(jī)支持可熱插拔的SFP接口、冗余電源、冗余風(fēng)扇等，這樣無論單個(gè)電源模塊、風(fēng)扇、端口鏈路損壞都不會(huì)影響服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng)提供的訪問服務(wù)，保證系統(tǒng)高可靠性。

四.系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)

1.系統(tǒng)總體流程設(shè)計(jì)

上圖是媒資系統(tǒng)的總體流程設(shè)計(jì)圖，其中有媒資資料入庫、資料管理、節(jié)目下載輸出等數(shù)據(jù)交互流程設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通是一個(gè)系統(tǒng)化的工程，本系統(tǒng)的流程設(shè)考慮ESB、EMB之間會(huì)有很多數(shù)據(jù)的傳遞，所以在流程服務(wù)之間的注冊(cè)及調(diào)用應(yīng)該都采用了WebService、消息隊(duì)列等成熟的、標(biāo)準(zhǔn)的接口協(xié)議。在后臺(tái)數(shù)據(jù)交換中心包含了ESB、EMB、轉(zhuǎn)碼中心、媒體遷移中心等，這些在整個(gè)互聯(lián)互通平臺(tái)中起著至關(guān)重要的作用。

2.節(jié)目入庫流程

媒資的庫流程首先由欄目制作人員進(jìn)行一次編目，由資源管理器提交媒資系統(tǒng)。或由媒資系統(tǒng)上載、導(dǎo)入歷史資料及補(bǔ)充素材。入庫完成后，由媒資分級(jí)存儲(chǔ)軟件進(jìn)行按照歸檔策略對(duì)文件歸檔；歸檔結(jié)束后由媒資編目人員，對(duì)歷史資料節(jié)目素材進(jìn)行元數(shù)據(jù)編目。其次編目審核人員對(duì)編目元數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，符合的編目元數(shù)據(jù)就能通過從而完成元數(shù)據(jù)入庫，如果不通過則打回重新編目。

3.節(jié)目檢索流程

節(jié)目制作人員通過W E B檢索瀏覽低碼率，確認(rèn)所需媒體文件發(fā)出檢索指令，通過HTTP/TCP協(xié)議傳遞給WEB服務(wù)器；后臺(tái)的WEB服務(wù)器對(duì)于非靜態(tài)頁面的代碼（JSP代碼等）傳遞給應(yīng)用服務(wù)器解析；應(yīng)用服務(wù)器通過查詢數(shù)據(jù)庫檢索出用戶需要的檢索結(jié)果；應(yīng)用服務(wù)器把查詢結(jié)果轉(zhuǎn)化為HTML（Hypertext Markup Language超文本標(biāo)記語言）傳遞回WEB服務(wù)器；WEB服務(wù)器再將結(jié)果通過HTTP/TCP協(xié)議傳遞給用戶；用戶如果想瀏覽查詢結(jié)果中對(duì)應(yīng)的流媒體數(shù)據(jù)，再通過HTTP/TCP協(xié)議發(fā)出查看指令傳遞給WEB服務(wù)器；WEB服務(wù)器將URL（Uniform Resource Locator統(tǒng)一資源定位符）文件定位傳遞給流媒體服務(wù)器；流媒體服務(wù)器從媒資在線盤塔中找到相應(yīng)的流媒體文件；流媒體服務(wù)器通過RTP/UDP協(xié)議將流媒體文件數(shù)據(jù)傳遞給用戶端，用戶就可以邊下載邊瀏覽流媒體數(shù)據(jù)了。

4.節(jié)目、素材歸檔流程

媒資系統(tǒng)進(jìn)行資料上載后，根據(jù)需要產(chǎn)生高低雙碼流資料（可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用設(shè)定高低碼流的格式），為了避免高碼流資料在線時(shí)間過長對(duì)在線存儲(chǔ)系統(tǒng)造成壓力，上載節(jié)目在進(jìn)行高碼流質(zhì)量審核之后進(jìn)入歸檔流程，根據(jù)遷移策略條件完成高碼流素材歸檔，即首先將高碼流文件存儲(chǔ)在在線硬盤上；再依據(jù)系統(tǒng)制定的數(shù)據(jù)遷移策略，滿足遷移策略的數(shù)據(jù)被遷移到近線存儲(chǔ)區(qū)如磁帶庫中，并根據(jù)策略決定在線硬盤上的數(shù)據(jù)對(duì)象是否刪除。其他應(yīng)用系統(tǒng)傳送過來的素材或成片其高碼流素材經(jīng)質(zhì)量審核后同樣進(jìn)入歸檔流程；自產(chǎn)素材的低碼流文件、其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)上傳并通過轉(zhuǎn)碼產(chǎn)生的低碼流文件，經(jīng)編目、編目終審之后進(jìn)入歸檔流程，其中關(guān)鍵幀以及低碼流文件分別進(jìn)入關(guān)鍵幀歸檔區(qū)和低碼流歸檔區(qū)，并同時(shí)根據(jù)遷移策略決定是否刪除原有的關(guān)鍵幀、低碼流文件，至此關(guān)鍵幀、低碼流文件歸檔完成。遷移策略主要用于描述系統(tǒng)存儲(chǔ)的各種媒體類數(shù)據(jù)對(duì)象分別采用何種方式進(jìn)行分級(jí)存儲(chǔ)管理，其主要屬性應(yīng)包括：遷移觸發(fā)條件（水位線），遷移目標(biāo)，數(shù)據(jù)對(duì)象類型等。當(dāng)近線存儲(chǔ)區(qū)達(dá)到一定的存儲(chǔ)容量后，同樣根據(jù)策略將滿足離線條件的數(shù)據(jù)流磁帶直接進(jìn)行離線處理，并生成離線介質(zhì)，進(jìn)入庫房管理。

5.節(jié)目素材查詢調(diào)用流程

根據(jù)全網(wǎng)檢索瀏覽共享平臺(tái)的審核調(diào)度中心發(fā)出的數(shù)據(jù)調(diào)用指令請(qǐng)求后，存儲(chǔ)遷移系統(tǒng)判斷數(shù)據(jù)對(duì)象存儲(chǔ)狀態(tài)，并按照優(yōu)先級(jí)從速度最快的存儲(chǔ)區(qū)調(diào)用的原則，將數(shù)據(jù)對(duì)象自動(dòng)回遷到在線存儲(chǔ)區(qū)中。如果所需素材存在于在線存儲(chǔ)中，則由遷移調(diào)度服務(wù)器，進(jìn)行相應(yīng)的遷移操作。如果在近線存儲(chǔ)中，則首先從近線存儲(chǔ)中遷移到在線存儲(chǔ)中，然后遷移到用戶指定的位置。如素材處于離線狀態(tài)，則向管理員發(fā)出提示，所需素材在離線架上的哪盤磁帶上。

管理員收到提示后，手工取帶，將其上載到媒資的近線設(shè)備的磁帶機(jī)，并由遷移調(diào)度服務(wù)器上載到在線存儲(chǔ)設(shè)備，最后遷移到用戶指定的位置。高碼流節(jié)目完成離線、近線至在線的回遷后，系統(tǒng)下載管理工作站判斷該檢索結(jié)果的輸出方式，以將高碼流節(jié)目下載到錄像帶上交給檢索請(qǐng)求用戶，或者將高碼流節(jié)目通過業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換鏈路傳送給發(fā)送調(diào)用請(qǐng)求的業(yè)務(wù)系統(tǒng)二級(jí)庫存儲(chǔ)。

五.結(jié)語

揚(yáng)州臺(tái)云媒資系統(tǒng)通過規(guī)劃和設(shè)計(jì)建成后，經(jīng)過技術(shù)部門的反復(fù)詳細(xì)的測(cè)試和維護(hù)，已經(jīng)能正常投入使用。該系統(tǒng)建成后，大大滿足了節(jié)目的日常制作需求，大量自制節(jié)目的文件化歸檔以及歷史資料的搶救性恢復(fù)入庫需求。當(dāng)然，我臺(tái)的媒資系統(tǒng)的后期發(fā)掘尚在起步階段，相關(guān)的系統(tǒng)端口交互以及后期的基于云計(jì)算虛擬化存儲(chǔ)還在進(jìn)一步調(diào)試中，通過下一段的技術(shù)調(diào)試，相信全臺(tái)媒資系統(tǒng)的功能會(huì)更加完善和成熟。（全文完）B&P;