江苏广电IPTV平台建设

2021-01-18

项目背景

    JSBC是江苏省广播电视总台（集团）（Jiangsu Broadcasting Corporation）的英文缩写。江苏省广播电视总台成立于2001年6月。下设广电新闻中心、电视传媒中心、广播传媒中心、广电技术中心、影视中心、网络中心、报刊中心、后勤服务中心和教科中心九大事业部。 江苏省广播电视总台（集团）人才济济，现有3700多名员工，具有高级专业技术职务者300余人，硕士研究生以上400多人。江苏省广播电视总台（集团）拥有相当规模具有世界先进水平的技术设备和设施。


总体设计要求： 
  Ø 江苏省广播电视集团有限公司IPTV平台系统为2011年建设成功并上线运行，2012年5月正式上线投入使用。现今已有5个年头，设备故障率明显增加，大量设备进入更换周期。随着我台IPTV业务的日益增大，特别是上下游接入系统、直轮播点播节目制作发布量不断增加，现有平台已经不能IPTV业务发展需求，所以本次项目将主要针对IPTV相关业务应用系统、网络系统及基础软硬件平台进行更换、软件升级。


总体设计原则：

江苏省广播电视集团有限公司江苏广电IPTV平台建设应遵循以下原则：

Ø 高可用

IPTV业务的安全生产播出是一切工作的重中之重，在系统建设中应把安全性放在首要位置，建立完善的安全防范体系，考虑多种技术手段来保证业务系统安全性和高可用性等。

Ø 高效率

在系统建设中，应该重视流程的优化，提高上游环节对下游环节的贡献，同时通过合理优化人机界面、自动流程控制等手段，并根据各系统间的数据交互要求，设计合适的网络结构和互连互通技术方案，提高工作效率。

Ø 高管控

在网络化环境下，传统的运行维护方法已不能满足要求。为此在进行方案设计时，应重视系统的可控制、可管理性。包括建立全流程、多系统的一体化智能监控系统和集中监控处理平台，实现对硬件资源、软件资源、系统信号、任务流程、内容资源的监控管理。

Ø 实用性

江苏省广播电视集团有限公司的品牌传播理念是“以人为本、与您同在”，全台网设计也要充分体现“以人为本”的设计思想，围绕电视台的总体目标和功能需求，解决好内容管理、资源整合、互连互通等关键问题，系统应当具有流程合理、功能完善、操作简单直观、维护管理方便等特点，并提供较好的灵活性和共享能力，未来可以根据电视节目生产业务的发展进行快速、便捷的调整。

Ø 开放性

系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，视音频文件编码格式、编目标引、元数据接口等必须基于相关的国家、国际或行业标准进行开发，以利于网络的维护、扩展、升级，以及与外界信息的沟通。不同厂家、不同时期、不同技术平台的各个子系统之间应当能够互联互通，协调工作。

Ø 先进性

在确保安全、可靠、实用的基础上，尽量选择主流、先进的技术方案，提高系统的生命周期。包括网络技术、存储技术、系统架构、软件体系结构、异构系统互连互通、数据库平台的选择等，都应当是主流的、先进的、实用的。

Ø 扩展性

IPTV平台的建设要充分考虑扩展性，要求存储系统的容量、站点的数量可以灵活扩展，并采用松散耦合、弹性的系统技术架构，便于将来更多子系统的接入，此外还应支持从高标清兼容平滑过渡到高清。这样既符合总体规划、分步实施的原则，又便于随着电视台事业的发展不断对方案进行调整，满足江苏省广播电视集团有限公司未来事业发展、产业运营及技术发展的需求。

设计依据：

整个系统设计主要依据国家广播电影电视总局有关省级电视台建设标准，技术指标应符合应符合国家广播电影电视总局颁布的行业标准。

参见以下有关标准：

《电子计算机机房设计规范》（GB5017-93）

《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》（GB/T 50311-2000）

《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》（GB/T 50312-2000）

《电子计算机机房施工及验收规范》（SJ/T30003-93）

解决方案

方案设计思路

“分布式存储资源池”的设计方案:

   “分布式存储资源池”指的是针对多并发高清制作以及素材充分共享的需求，构建全对称分布式存储资源池，将收录存储、各制作岛存储、成品存储等都统一到一个大的分布式存储资源池中，业务之间逻辑分区隔离，容量和带宽按需扩展。

存储资源池化后，就可以采用“素材内部迁移”方案，将制作好的节目从制作区域迁移到成品区/或媒资归档区，只需通过分布式NAS存储内部的网络进行迁移，不再是传统的通过迁移服务器将成品文件从制作岛串行的读出来，再串行的写入到成品区/媒资归档区；这样文件迁移不占用存储外部的网络带宽，同时通过文件迁移卸载到存储内部，降低迁移服务器和前端网络资源开销。

存储方案设计原则

高可靠性：对于存储的高可靠性应该从几个方面来进行考虑。首先，对于磁盘存储进行较高级别的RAID冗余。其次，磁盘阵列系统本身的设计中不能存在部件的单点故障。还有，磁盘阵列与应用系统之间的连接上也不能存在单点故障。

高性能：方案设计的集中存储不能以牺牲性能为代价，这需要对数据传输的各个过程具体分析性能瓶颈。

可扩展性：方案的可扩展性的要求表现在以下几方面：

容量的可扩展性：存储系统可以在现有容量的基础上，为未来的应用提供足够的扩展空间。

接口的可扩展性：随着用户业务的增长，有更多的服务器可以很方便地使用存储系统，以实现数据的集中存储和备份。

新技术的可扩展性：方案采用的硬件设备和软件产品都是业界相关领域的开放型主流产品，采取开放性模块化设计，当新的存储技术出现后，可以通过升级相应的模块实现向新技术的扩展。

兼容性：方案提供的磁盘阵列系统可以同时支持Windows、Linux、Unix等操作系统。

磁盘共享：磁盘共享的目的是节省投资。实际系统使用时，为了管理上的方便和安全，需要不同的系统独占各自的磁盘。为了满足共享上的需求，方案对每一业务系统规划出所需的存储空间，后续可很方便地针对每个业务系统存储空间扩容。

高性价比：首先要从系统的实用性角度出发，满足不同的业务系统的实际需要和前瞻性的同时，选择最高性价比的设计方案。

管理简便，操作简单，界面友好：良好的管理界面是方案设计所必需的。

选型原则：

1、保障高清制作系统未来3~5年的平行扩展能力；

2、保障高清制作业务无中断；

3、支撑媒体业务的高带宽交互；

分布式集群存储方案设计

系统逻辑架构

    根据高清制作系统IT需求和设计思路，方案逻辑架构设计如下：





高清制作系统逻辑架构图

各个制作岛的制作存储、在线存储资源合一，形成一个存储池，各个制作岛之间的文件迁移通过带内进行迁移。

基础承载网络是由大缓存接入交换机和大缓存核心交换机构成，支撑整个高清制作系统的媒体业务的迁移和分发，不会产生网络拥塞丢包。

系统物理架构

非编制作系统解决方案的总体物理架构如下图所示





图3—1非编制作系统物理架构图

如上图所示，分布式存储采用华为OceanStor 9000产品，提供高可靠大容量易扩展的存储方案。

存储资源池化部署

存储系统：

1）业务数据存储系统：节目编辑、大量素材文件、音视频文件

特点：大文件、数据量大，读写较频繁，要求大带宽、较小IOPS

推荐采用OceanStor 9000的P36节点。

分布式存储逻辑架构

OceanStor 9000云存储平台架构可分为硬件平台和存储软件；

硬件平台：包括网络和物理节点及节点内的硬盘、网卡、NVDIMM、内存等；

软件系统：主要是DFS分布式文件系统和多种增值特性、提供对外共享的NAS共享服务、性能负载均衡、多种策略管理、提供对整个系统统一管理的管理系统。

系统逻辑架构如图3-2所示。其中存储平台由华为提供，应用平台由 ISV提供。