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DFT存储全台网解决方案设计

一、方案设计背景
        随着广电媒体行业的蓬勃发展,广电行业对节目制播系统的高效性、安全性、智能性和统一性有了越来越迫切的需求。作为致力于存储解决方案的DFT公司,我们设计了以DFT存储为核心,符合现阶段广电行业发展需求并覆盖全台“采、编、播、管、存”全流程业务的数字化网络化系统解决方案,该系统不仅可以更好更快地支持电视台现有业务,而且为今后电视台在新时期发展打下了良好的基础。该平台系统的规划建设和实施必将有助于各大电视台在宣传党的路线方针政策,服务于经济社会全面协调可持续发展,团结和动员人民群众。为打造和提升电视台的品牌形象提供强大的支持。
二、广电应用背景
         一套完整的节目制播系统大体分为节目制作——媒资入库——节目播出三个过程。
节目制作是流程的起始环节也是核心环节。节目素材的来源主要有收录和采集两种渠道。获得节目素材后,编辑工作站将对素材进行剪辑、配音、字幕、特效等编辑处理,最后打包转码形成成片。
        媒资入库是流程的中继环节也是数据的存储和管理环节。由制作系统完成的成片通过编目、审核、发布、归档等环节进入媒资系统,当外系统需要某素材时,可以很轻松的通过媒资系统进行查找、预览、下载。节目入库以后长期保存,媒资系统对这些媒体资产进行统一存储、统一管理。
         节目播出是流程的最终环节也是安全性要求最高的环节。待播的节目从媒资系统或制作系统调入播出系统的二级缓存区,播出系统会根据编辑好的播出单内容进行节目准备,将待播内容迁移至视频播出服务器,最后在播出控制系统的配合下按照播出单的顺序依次进行条目的播放。
 
三、方案设计
3.1、方案拓扑如下:
  
        该方案设计以DFT存储为核心,作为数据的存储和交互平台。在此基础上承载了电视台的所有数据业务,包括收录子系统、制作子系统、媒体资产管理子系统、新闻子系统、演播室子系统、播出子系统等。
        上述各子系统能够独立运行,并能够方便的交换数据,低成本接入后续系统,集中管理和统一监控,系统之间松耦合,系统具备良好的开放性
        采用多个相对独立又相互关联的子网共同承担整个电视台的节目生产和内容存储,采用统一的访问控制和跨板块的访问方式,实现各业务子网之间的内容共享和交换。
        在统一的技术规划和设计原则下,全台网中的各个子系统根据其具体业务特点来进行优化,以实现子网间各种业务信息和数据的高效传送、使用和管理,提高工作效率。
        本全台网解决方案不仅要保证系统的先进性和实用性,同时要体现开放性原则,适应多厂商、多硬件的平台,实现各子系统异构接入,保障全台各系统的互联互通,并满足今后新业务系统的发展。
         DFT存储以其高品质和高性能,在全台网方案中承载着多种业务模块,各业务模块在此存储平台上有序合理且互不干扰的独立运行。以下便是该方案中DFT存储所承载的业务模块举例:
3.2、全台网方案数据流程设计如下
  
3.3、全台网数据业务流程设计如下


   
3.4、存储区划分
        方案设计中DFT存储不仅提供给前端业务充分的容量和足够的带宽,同时核心存储平台对各业务模块进行分区规划和统一管理。各业务系统在各自划分的存储上进行数据的单独存放,而存储区之间又可根据需要进行数据的交换。方案中所涉及的存储区如下:
收录网络系统数据存储区
·收录缓存区:收录高码率的存储区
·低码流区:用于其他系统检索,自选收录素材
 新闻网络系统数据存储区
·高码流存储区:高码率存储区
·低码流编辑区:编辑使用的低码率存储
·成品条目区:新闻条目成片的存储,可发送到演播室以及播后归档
制作网络系统数据存储区
·高码流存储区:高码率存储区
·低码流编辑区:编辑使用的低码率存储
·成品区:成片打包后存储区,同时向媒资备播
媒体资产管理系统数据存储区
·采集缓冲区:用于媒资自主上载,其他系统迁入素材的暂存区
·低码流区:媒资低码率存储,供外系统检索浏览
·下载缓冲区:媒资下载,媒资向外系统迁移的素材暂存区
·备播区:其他系统备播资料的暂存区
·个人资料区:个人资料的暂存区
播出系统二级缓存区
·上载数据存储区:播出上载工作站上载所得的节目素材
·待播数据缓存区:30天内待播且未迁移至视频服务器的节目素材缓冲区
·播后数据缓存区:播后数据暂存,若近期内重播可直接调用
·外系统数据交换区:与制作系统、媒资系统等子系统进行数据交换
 数据库数据存储区
·数据库数据存储区:存放数据库数据

 

 

四、方案特点
        本解决方案设计中,即考虑未来电视台业务发展和广电行业技术发展趋势,也立足现实,坚持可持续发展。主要依据高安全,高质量,高效率和人性化同时兼顾实用性,开放性,先进性和扩展性原则进行详细设计:
高安全
        电视台制播网承担着电视节目制、播、存、管等综合业务工作,需要建立完善的安全防护体系,才能满足其高可用的要求。本方案将高安全性作为方案设计中的第一原则,从物理安全、网络安全、内容安全、管理体系四个纬度进行了综合考虑。
高质量
        在全程文件化网络制播的模式下,为了保证节目内容和电视信号的高质量,我们根据电视台的业务模式和特点,本着提高效率、降低质量损失的原则,确定了各个业务系统和系统交互的媒体文件的编码格式、封装格式。在数据流程的关键环节都采用了合理的质量审核措施,对信号和文件的内容和质量进行自动和手动的监控和调整。来保证内容的高质量。
高效率
        高效性在本设计方案体现在管理和流程两个方面。通过对于业务模式的详细分析,简化系统的交互流程,运用先进的自动处理技术和柔性系统架构提高交互效率;全面规划节目生产管理平台,进行多系统的整合,对所有管理流程和数据综合处理,提高办公管理效率。
人性化
        在台内网的设计方案中,通过建立全流程的一体化监控系统,实现对物理设备、任务流程、网络状况、应用与服务、信号质量、系统资源实时监控,从而实现集中的系统控制管理。
实用性
        方案设计遵从电视台以人为本的理念,所有数据流程和管理模式的设计完全从电视台的实际业务模式出发,根据目前的业务状况和今后业务和技术的发展进行系统的整合,具有良好的人机交互模式,适配电视台的业务需求。
 开放性
        本方案中的编码、存储、解码、元数据接口等应用技术全部遵循业内国际或国内标准,系统架构扩充方便,以松散耦合的方式实现系统的互连互通,支持异构系统的应用,以“CPU+GPU+IO”编辑技术实现目前的业务支持和今后编码技术的发展,支持多种的播出和发布模式。
 先进性
       全台网设计方案中所采用的应用技术、系统架构和交互模式都采用了目前最先进且有广泛成功案例支持的技术,选用的产品全部为高可用的主流产品。
扩展性
        为满足全台网建设的扩展性要求,本方案主要从四个方面进行了整体考虑:系统扩充、技术发展、业务范围增加和管理模式变化。方案中所采用的技术都是立足标清、面向高清;系统的架构和规模设计都考虑了未来几年业务量和播出频道的扩充;柔性的架构、标准的接口和松散耦合的互连模式可以适配今后激增的电视及衍生业务和灵活多样的经营管理模式。
五、存储功能
大容量
       广电行业由于其特殊性,数据多以大量的视音频内容为主,而视音频文件占用空间较大的特点对存储的容量提出了要求。DFT ES系列存储单柜支持15块硬盘,最大支持30TB的容量,而整个系统最大支持240块硬盘,最大容量可达480TB。
高带宽
      视音频数据相较其他类型的数据来讲一般码流都比较大,尤其高清制播系统更使得存储的带宽满足面临更大的挑战。DFT ES系列存储配备4个FC主机接口或8个iSCSI主机接口,最大理论带宽可达1.6GB,在很大程度上满足了视音频数据传输的要求。
高可用
        广电行业要求节目播出的不中断,故DFT产品在设计上均采用硬件冗余架构,不仅支持控制器、硬盘、电源、风扇等多个部件的冗余和热插拔,同时DFT ES系列磁盘阵列还支持多路径访问技术,排除了因为网线、交换机、客户端传输卡、控制器等等造成的单点故障,提高了整体系统的可用性。
虚拟存储
        DFT ES系列存储配备VMV存储虚拟化软件 ,它将存储虚拟成一个大的存储池,再以LUN的方式提供给服务器使用。VMV可以动态增加、缩小虚拟存储池的大小。在不停机的前提下创建虚拟磁盘和更改虚拟磁盘大小。通过VMV,存储管理员能够根据使用者和应用的需求简便的,有效的分配存储资源,并且提供可伸缩的,智能的和不中断的存储供应智能化的管理,为存储管理员能够快速的整合和优化存储资源到最大利用率,并且可以在数据管理上花费更少的精力从而降低成本。
自动扩容
        空间规划对于广电应用来说一直是个难题,由于视音频文件空间占用较大,数量上的快速增加很容易使得某个LUN面临没有足够空间而无法写入数据的境地。相反,如果我们为某个LUN规划了较大的空间,而该LUN上的应用没有出现预想的数据增长,这就使得空间没有被充分利用,短期来看是对投资的极大浪费。DFT ES系列产品的自动扩容技术很轻易的解决了这一难题,存储管理员在前期可以为前端应用配备一个适当小的空间,随着数据量的增长空间也会自动的扩容,这样不仅充分保护了用户的投资,并且使得系统维护变得简单、方便。
六、方案小结
        本方案以先进的数据交换技术和安全技术构建了电视台全台基础网络,同时为实现整个电视台网络化节目制播存一体化、节目共享和网间互联互通提供强有力的保障,使得整体系统适应现在和未来发展的需要。
        本方案不仅满足了电视技术数字化、网络宽带化、管理智能化的发展,同时满足了数字高清电视、新媒体业务的节目制作要求,满足了以媒体资产管理为核心的现代电视制作、播出、收录、传输、存储、管理电视工艺流程的要求,满足了节目样式创新的要求,并建立起一个以内容产业为主体的数字化网络平台。相信DFT存储全台网解决方案将会为广电行业的统一化改造提供强有力的推动。