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    DFT存儲全臺網解決方案設計

    一、方案設計背景
            隨著廣電媒體行業的蓬勃發展,廣電行業對節目制播系統的高效性、安全性、智能性和統一性有了越來越迫切的需求。作為致力于存儲解決方案的DFT公司,我們設計了以DFT存儲為核心,符合現階段廣電行業發展需求并覆蓋全臺“采、編、播、管、存”全流程業務的數字化網絡化系統解決方案,該系統不僅可以更好更快地支持電視臺現有業務,而且為今后電視臺在新時期發展打下了良好的基礎。該平臺系統的規劃建設和實施必將有助于各大電視臺在宣傳黨的路線方針政策,服務于經濟社會全面協調可持續發展,團結和動員人民群眾。為打造和提升電視臺的品牌形象提供強大的支持。
    二、廣電應用背景
             一套完整的節目制播系統大體分為節目制作——媒資入庫——節目播出三個過程。
    節目制作是流程的起始環節也是核心環節。節目素材的來源主要有收錄和采集兩種渠道。獲得節目素材后,編輯工作站將對素材進行剪輯、配音、字幕、特效等編輯處理,最后打包轉碼形成成片。
            媒資入庫是流程的中繼環節也是數據的存儲和管理環節。由制作系統完成的成片通過編目、審核、發布、歸檔等環節進入媒資系統,當外系統需要某素材時,可以很輕松的通過媒資系統進行查找、預覽、下載。節目入庫以后長期保存,媒資系統對這些媒體資產進行統一存儲、統一管理。
             節目播出是流程的最終環節也是安全性要求最高的環節。待播的節目從媒資系統或制作系統調入播出系統的二級緩存區,播出系統會根據編輯好的播出單內容進行節目準備,將待播內容遷移至視頻播出服務器,最后在播出控制系統的配合下按照播出單的順序依次進行條目的播放。
     
    三、方案設計
    3.1、方案拓撲如下:
      
            該方案設計以DFT存儲為核心,作為數據的存儲和交互平臺。在此基礎上承載了電視臺的所有數據業務,包括收錄子系統、制作子系統、媒體資產管理子系統、新聞子系統、演播室子系統、播出子系統等。
            上述各子系統能夠獨立運行,并能夠方便的交換數據,低成本接入后續系統,集中管理和統一監控,系統之間松耦合,系統具備良好的開放性
            采用多個相對獨立又相互關聯的子網共同承擔整個電視臺的節目生產和內容存儲,采用統一的訪問控制和跨板塊的訪問方式,實現各業務子網之間的內容共享和交換。
            在統一的技術規劃和設計原則下,全臺網中的各個子系統根據其具體業務特點來進行優化,以實現子網間各種業務信息和數據的高效傳送、使用和管理,提高工作效率。
            本全臺網解決方案不僅要保證系統的先進性和實用性,同時要體現開放性原則,適應多廠商、多硬件的平臺,實現各子系統異構接入,保障全臺各系統的互聯互通,并滿足今后新業務系統的發展。
             DFT存儲以其高品質和高性能,在全臺網方案中承載著多種業務模塊,各業務模塊在此存儲平臺上有序合理且互不干擾的獨立運行。以下便是該方案中DFT存儲所承載的業務模塊舉例:
    3.2、全臺網方案數據流程設計如下
      
    3.3、全臺網數據業務流程設計如下


       
    3.4、存儲區劃分
            方案設計中DFT存儲不僅提供給前端業務充分的容量和足夠的帶寬,同時核心存儲平臺對各業務模塊進行分區規劃和統一管理。各業務系統在各自劃分的存儲上進行數據的單獨存放,而存儲區之間又可根據需要進行數據的交換。方案中所涉及的存儲區如下:
    收錄網絡系統數據存儲區
    ·收錄緩存區:收錄高碼率的存儲區
    ·低碼流區:用于其他系統檢索,自選收錄素材
     新聞網絡系統數據存儲區
    ·高碼流存儲區:高碼率存儲區
    ·低碼流編輯區:編輯使用的低碼率存儲
    ·成品條目區:新聞條目成片的存儲,可發送到演播室以及播后歸檔
    制作網絡系統數據存儲區
    ·高碼流存儲區:高碼率存儲區
    ·低碼流編輯區:編輯使用的低碼率存儲
    ·成品區:成片打包后存儲區,同時向媒資備播
    媒體資產管理系統數據存儲區
    ·采集緩沖區:用于媒資自主上載,其他系統遷入素材的暫存區
    ·低碼流區:媒資低碼率存儲,供外系統檢索瀏覽
    ·下載緩沖區:媒資下載,媒資向外系統遷移的素材暫存區
    ·備播區:其他系統備播資料的暫存區
    ·個人資料區:個人資料的暫存區
    播出系統二級緩存區
    ·上載數據存儲區:播出上載工作站上載所得的節目素材
    ·待播數據緩存區:30天內待播且未遷移至視頻服務器的節目素材緩沖區
    ·播后數據緩存區:播后數據暫存,若近期內重播可直接調用
    ·外系統數據交換區:與制作系統、媒資系統等子系統進行數據交換
     數據庫數據存儲區
    ·數據庫數據存儲區:存放數據庫數據

     

     

    四、方案特點
            本解決方案設計中,即考慮未來電視臺業務發展和廣電行業技術發展趨勢,也立足現實,堅持可持續發展。主要依據高安全,高質量,高效率和人性化同時兼顧實用性,開放性,先進性和擴展性原則進行詳細設計:
    高安全
            電視臺制播網承擔著電視節目制、播、存、管等綜合業務工作,需要建立完善的安全防護體系,才能滿足其高可用的要求。本方案將高安全性作為方案設計中的第一原則,從物理安全、網絡安全、內容安全、管理體系四個緯度進行了綜合考慮。
    高質量
            在全程文件化網絡制播的模式下,為了保證節目內容和電視信號的高質量,我們根據電視臺的業務模式和特點,本著提高效率、降低質量損失的原則,確定了各個業務系統和系統交互的媒體文件的編碼格式、封裝格式。在數據流程的關鍵環節都采用了合理的質量審核措施,對信號和文件的內容和質量進行自動和手動的監控和調整。來保證內容的高質量。
    高效率
            高效性在本設計方案體現在管理和流程兩個方面。通過對于業務模式的詳細分析,簡化系統的交互流程,運用先進的自動處理技術和柔性系統架構提高交互效率;全面規劃節目生產管理平臺,進行多系統的整合,對所有管理流程和數據綜合處理,提高辦公管理效率。
    人性化
            在臺內網的設計方案中,通過建立全流程的一體化監控系統,實現對物理設備、任務流程、網絡狀況、應用與服務、信號質量、系統資源實時監控,從而實現集中的系統控制管理。
    實用性
            方案設計遵從電視臺以人為本的理念,所有數據流程和管理模式的設計完全從電視臺的實際業務模式出發,根據目前的業務狀況和今后業務和技術的發展進行系統的整合,具有良好的人機交互模式,適配電視臺的業務需求。
     開放性
            本方案中的編碼、存儲、解碼、元數據接口等應用技術全部遵循業內國際或國內標準,系統架構擴充方便,以松散耦合的方式實現系統的互連互通,支持異構系統的應用,以“CPU+GPU+IO”編輯技術實現目前的業務支持和今后編碼技術的發展,支持多種的播出和發布模式。
     先進性
           全臺網設計方案中所采用的應用技術、系統架構和交互模式都采用了目前最先進且有廣泛成功案例支持的技術,選用的產品全部為高可用的主流產品。
    擴展性
            為滿足全臺網建設的擴展性要求,本方案主要從四個方面進行了整體考慮:系統擴充、技術發展、業務范圍增加和管理模式變化。方案中所采用的技術都是立足標清、面向高清;系統的架構和規模設計都考慮了未來幾年業務量和播出頻道的擴充;柔性的架構、標準的接口和松散耦合的互連模式可以適配今后激增的電視及衍生業務和靈活多樣的經營管理模式。
    五、存儲功能
    大容量
           廣電行業由于其特殊性,數據多以大量的視音頻內容為主,而視音頻文件占用空間較大的特點對存儲的容量提出了要求。DFT ES系列存儲單柜支持15塊硬盤,最大支持30TB的容量,而整個系統最大支持240塊硬盤,最大容量可達480TB。
    高帶寬
          視音頻數據相較其他類型的數據來講一般碼流都比較大,尤其高清制播系統更使得存儲的帶寬滿足面臨更大的挑戰。DFT ES系列存儲配備4個FC主機接口或8個iSCSI主機接口,最大理論帶寬可達1.6GB,在很大程度上滿足了視音頻數據傳輸的要求。
    高可用
            廣電行業要求節目播出的不中斷,故DFT產品在設計上均采用硬件冗余架構,不僅支持控制器、硬盤、電源、風扇等多個部件的冗余和熱插拔,同時DFT ES系列磁盤陣列還支持多路徑訪問技術,排除了因為網線、交換機、客戶端傳輸卡、控制器等等造成的單點故障,提高了整體系統的可用性。
    虛擬存儲
            DFT ES系列存儲配備VMV存儲虛擬化軟件 ,它將存儲虛擬成一個大的存儲池,再以LUN的方式提供給服務器使用。VMV可以動態增加、縮小虛擬存儲池的大小。在不停機的前提下創建虛擬磁盤和更改虛擬磁盤大小。通過VMV,存儲管理員能夠根據使用者和應用的需求簡便的,有效的分配存儲資源,并且提供可伸縮的,智能的和不中斷的存儲供應智能化的管理,為存儲管理員能夠快速的整合和優化存儲資源到最大利用率,并且可以在數據管理上花費更少的精力從而降低成本。
    自動擴容
            空間規劃對于廣電應用來說一直是個難題,由于視音頻文件空間占用較大,數量上的快速增加很容易使得某個LUN面臨沒有足夠空間而無法寫入數據的境地。相反,如果我們為某個LUN規劃了較大的空間,而該LUN上的應用沒有出現預想的數據增長,這就使得空間沒有被充分利用,短期來看是對投資的極大浪費。DFT ES系列產品的自動擴容技術很輕易的解決了這一難題,存儲管理員在前期可以為前端應用配備一個適當小的空間,隨著數據量的增長空間也會自動的擴容,這樣不僅充分保護了用戶的投資,并且使得系統維護變得簡單、方便。
    六、方案小結
            本方案以先進的數據交換技術和安全技術構建了電視臺全臺基礎網絡,同時為實現整個電視臺網絡化節目制播存一體化、節目共享和網間互聯互通提供強有力的保障,使得整體系統適應現在和未來發展的需要。
            本方案不僅滿足了電視技術數字化、網絡寬帶化、管理智能化的發展,同時滿足了數字高清電視、新媒體業務的節目制作要求,滿足了以媒體資產管理為核心的現代電視制作、播出、收錄、傳輸、存儲、管理電視工藝流程的要求,滿足了節目樣式創新的要求,并建立起一個以內容產業為主體的數字化網絡平臺。相信DFT存儲全臺網解決方案將會為廣電行業的統一化改造提供強有力的推動。

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