多級云融媒體系統設計

全東寧

（新疆廣播電視臺，新疆 烏魯木齊 830044）

0 引 言

傳統融媒體中心建設具有系統復雜、投資海量、建設周期長、系統兼容性差以及對技術人員要求高的特點，基于中西部地區人才、資金及地域等特點，融媒體建設需要新的建設思路。

1 云融媒體架構模型

1.1 云計算的基本框架

對網絡、計算及存儲等資源虛擬化，通過網絡呈現來為用戶提供服務，是云計算平臺的核心。除了技術實現手段外，云計算更多地體現為一種商業服務模式。從用戶體驗視角出發，云計算平臺具有基礎設施服務（Infrastructure as a Service，IaaS）、平臺服務（Platform as a Service，PaaS）以及軟件服務（Software as a Service，SaaS）3種服務模式。其中，IaaS提供整個生產工藝的基礎架構，包括計算資源、存儲資源及網絡資源等基礎資源；PaaS提供可彈性調度的平臺服務層，為不同業務應用提供標準化的應用工具和服務；SaaS提供面向業務的系統化解決方案[1]。

1.2 云平臺總體技術架構模型

云融合媒體平臺的主體架構采用通用云平臺SaaS、PaaS、IaaS三層架構模式，如圖1所示。

圖1 云平臺總體技術架構模型

媒體設施服務層IaaS為各類服務提供統一的基礎設施環境，虛擬池化網絡、存儲、計算等各類資源。媒體平臺服務層PaaS為媒體服務提供對應的接口和平臺支撐，包括資源適配層、公共能力服務層、運營支撐層、業務集成層以及開發接口層等。媒體軟件服務層SaaS包括可擴展、可配置、多用戶及網絡化的應用服務；傳統應用軟件轉換成媒體服務層下的應用軟件產品，充分利用平臺的各類虛擬資源[2]。

2 方案設計

2.1 總體架構設計

各級縣級融媒體中心以租戶為單位，由省級融媒體中心平臺提供工具服務類產品，租戶按需選擇應用。打造一個面向省、市、縣宣傳部門和媒體機構的服務平臺，在一盤棋的統一規劃下，幫助各級媒體機構快速建立云融媒體平臺，解決現有技術、人才不足等問題，擺脫資金、平臺等非主業限制，專注于新聞媒介內容開發，快速提升其在區域內的新聞輿論傳播力、引導力、影響力及公信力[3]。總體架構如圖2所示。

圖2 云融媒體架構

2.2 總體拓撲設計

在整體網絡拓撲方面，融媒體中心進行本地+云的建設，在保證自身業務的支撐能力和工具能力的同時，也提供支持多租戶的、可彈性擴展的平臺能力，通過網絡安全設備，為縣級融媒體中心提供工具和服務[4]。云融媒體拓撲如圖3所示。

圖3 云融媒體拓撲圖

2.3 縣級融媒體方案設計

按照縣級融媒體平臺的建設方式，縣融機構與省級有線融媒體中心的對接方式主要有融合本地系統方案和全云平臺方案兩種。

2.3.1 融合本地系統方案

本方案以本地建設融媒體系統為基礎，即以本地建設為主、云上建設為輔，還需考慮融合第三方系統。新建本地平臺對接方案如圖4所示。

圖4 新建本地平臺對接方案

云端視頻支撐服務平臺是縣級融媒體中心本地與省融媒體平臺的“橋梁”，云下任何系統與融媒體平臺對接，只需要和該服務平臺對接即可。云端視頻支撐服務平臺主要負責云端視頻管理和處理服務，承擔內容管理、挑選及分發等功能；同時提供專業的媒體處理服務，如轉碼和抽幀等。該服務平臺通過與CMS和VMS進行對接，實現文字稿件和視頻文件的交互。CMS和VMS服務以及大數據輿情作為新媒體發布渠道，為縣級融媒體中心媒體大數據輿情服務的支撐。本地生產系統是專業的電視制播系統，具備文稿、非編、播出、媒資等一系列專業電視能力，可支撐本地電視生產。本地上云網關作為本地系統與云端安全互聯的橋梁，實現本地和云端的文件和稿件的流程化交互。

2.3.2 全云平臺方案

全云平臺方案中，本地僅有辦公電腦、非編站點，即以云上建設為主，本地建設為輔。方案如圖5所示。

圖5 全云平臺方案

云端視頻支撐服務平臺主要實現云下系統與云融媒體平臺的對接，提供媒體處理服務，實現交互。中央廚房、CMS和VMS服務以及大數據輿情是縣級融媒體中心中央廚房總體業務、新媒體發布渠道以及媒體大數據輿情服務的支撐。上下載工作站作為本地單機非編與云端的橋梁，實現本地非編和云端的素材文件的手動交互。辦公電腦和單機非編由縣融中心提供，是云端平臺訪問和融合業務生產的工作終端，具備基礎的專業視頻生產能力。

3 系統關鍵技術

3.1 多租戶設計

3.1.1 運營自助門戶

運營自助門戶作為租戶的技術運維人員使用的門戶，提供簡潔的圖形化操作界面。各租戶可按照用戶權限不同自行配置權限并展示不同的登陸模塊。例如，臺方業務部門管理人員可以看到所選擇的各類生產工具和服務，臺方技術人員根據權限只可看到基礎資源管理及幫助中心，而平臺支撐技術人員則可以登陸看到業務運維、運營管理及幫助中心等[5]。

3.1.2 服務運營管理

服務運營管理能夠在縱向實現自動化的邏輯業務系統安裝部署，在橫向實現根據業務負載自動化的彈性伸縮，提供面向用戶的自服務門戶，實現用戶自主按需訂購所需資源，從而在安裝、部署以及運維等環節降低一線技術管理人員的勞動強度，將精力更多地轉移到快速跟進技術發展、做好新技術和業務結合上來，助力技術部門在新環境下，從技術保障到技術運營的角色轉變。

運營管理層能夠滿足租戶使用的場景有：租戶可通過云平臺門戶完成查詢服務資源及價格，申請云平臺自服務門戶賬號，對賬號進行充值，申請云平臺服務資源等，通過自服務門戶可以管理云平臺服務資源，監控服務資源狀態，查看操作日志等。

運營管理場景主要有：運營人員可以通過運營門戶完成對服務資源的統計、查詢，掌握服務資源余量信息，制定不同的服務規格和業務套餐，并確定相應的價格，審批服務資源申請，掌握服務資源消費和收益情況，處理問題單，對賬號、角色權限進行統一管理等工作。

3.1.3 租戶管理

多租戶設計是為了滿足各業務單位“按需使用、按量結算”的使用模式。本系統面向全省的地、市、縣，可通過租戶的形式進行構建，幫助各地、市、縣、區快速建立融媒體平臺。

多租戶應用場景之一是統一的資料庫，由綜合云管理平臺負責資料資源的分發、回收及計價。管理層統一管控資源層的管理和用戶權限管理。

3.2 彈性配置設計

3.2.1 容器部署

平臺采用Docker容器技術封裝微服務，能夠實現應用與平臺的解耦及應用和能力的靈活部署和管理，包括Docker倉庫，支持應用編排、容器調度、應用模塊（容器）自動伸縮、應用滾動升級以及跨云調度部署。

3.2.2 微服務設計

微服務即服務的細粒度化，將運行環境與服務進行容器化管理，即解耦服務與運行環境設施的關聯，使得業務邏輯變為一個個可獨立調試、分發、部署及升級的微服務。使用微服務架構，可以大幅度降低業務邏輯的耦合程度，使得復雜的業務系統也可以容易地進行局部更改和升級，同時也讓基于IaaS資源和運管軟件的自動服務生成和部署成為可能。

以Micro Service架構容納業務應用服務，可為平臺靈活擴充業務能力和匯聚、處理、制作、審核及發布等業務流程，支持業務流程的靈活定制和配置。而微服務拆分在設計過程中使用的技術重點是容器技術、分布式框架、分布式緩存、負載均衡技術、各研發語言的遠程調用框架以及自動化測試技術等。仔細分析具備媒體特性的PaaS平臺，平臺需提供一系列支撐媒體采、編、播、存、管等多種業務的微服務。

3.3 App生態

由于廣播電視特殊的行業屬性，不同電視臺對App的需求有所差別，因此往往采用定制開發的方式。這種方式不僅使得需求調研時間長，無法靈活適應互聯網的快速迭代，而且由于定制造成了成本高居不下。因此，可以采用App生態的思想來進行建設。省級融媒體平臺可以提供統一組件和個性化組件，縣級臺可以根據實際需求進行搭配選擇。同時，省級融媒體平臺或縣級臺自身的開發者團隊也可以發布組件到該平臺，在滿足本身需求的同時，還可創收應用。

4 資源層計算

系統采用公有云構建，構建業務所需的資源有公有云資源、計算資源及網絡資源等。通過云技術構建出企業級、安全、可靠、彈性的云平臺基礎資源池，可實現資源的集中使用和集中維護，提高資源使用效率，實現彈性擴展。

4.1 存儲設計

本次用戶規模設計按全自治區100個區縣接入點的規模進行設計，主要包括如下部分。

（1）縣級融媒體中心部分。按100個區縣，每個縣每天上傳5條視頻節目，每條視頻時長5 min，碼率為8 Mb·s-1，那么1年產生的視頻資源大小為：

100（縣）×5（條）×（5×60）（秒）× 8 Mb·s-1÷8×365（天）=54.75 TB

（2）冗余配置。按縣級融媒體中心總量的25%計算，作為系統安全冗余，大小為：

54.75×25 %≈13.7 TB

（3）區縣App發布內容庫部分。按100個區縣，每天10條視頻節目，每條視頻5 min，碼率為8 Mb·s-1，那么一年產生的視頻資源大小為：

100（ 縣）×10（ 條）×（5×60）（ 秒）×8 Mb·s-1÷8×365（天）=109.5 TB

綜合以上計算結果，總計大約需要180 TB的云存儲空間。

4.2 計算資源設計

總體計算資源分配如表1所示。

表1 計算資源分配

5 結 語

云融媒體中心平臺采用云架構方式進行多級建設，根據實際業務情況，基于最新的技術構架進行部署。以內容共享、資源集約、統一建設、各具特色為目的，搭建融合媒體平臺，提供基礎資源、應用支撐、運營支撐及公共后臺服務等能力，為中西部融媒體建設提供新的建設方法。