虚拟化技术在新闻节目制作中的应用

唐 明

（苏州市广播电视总台 技术中心，江苏 苏州215006）

虚拟化是一种全新的软件技术，正在迅速改变着IT的面貌，并从根本上改变着人们的计算方式。虚拟化带来许多新的特性，可以提高现有资源的利用率，通过缩减物理基础架构和提高服务器/管理员比率，降低数据中心成本，提高硬件和应用程序的可用性，进而提高业务连续性，实现了运营灵活性，提高桌面的可管理性和安全性[1-2]。

目前虚拟化技术有3个主要的分支：应用虚拟化，桌面虚拟化，服务器虚拟化。3类技术有各自的特点，准确定位以及合理使用能够有效提高工作效率。下面针对3类技术在苏州台新闻制作上的应用进行逐一说明。

1 应用虚拟化

应用虚拟化将应用程序与操作系统解耦合，为应用程序提供了一个虚拟的运行环境。目前应用虚拟化的主流产品有Citrix公司的XenApp软件。

对于电视台来说，应用虚拟化的优势有两点：安全和跨平台。从安全角度来说，由于客户端只需要使用专用端口与发布应用的服务器通信，如XenApp的ICA（Independent Computing Architecture）协 议 使 用TCP 1494端口，而不需要直接访问制作网内的服务器，故对制作网的服务器是一种保护。而且由于应用程序是运行在虚拟化服务器上，对客户端没有要求，故制作网内的原本运行在Windows下的程序，虚拟化后可以运行在Windows，Mac，Android，iPhone，iPad等设备上。

在苏州台，按传统的方式，制作网的新闻文稿服务器只能在台内网络访问。这是出于安全性和保密性的考虑。如果把文稿数据库发布到因特网上，苏州台的记者编辑自然可以访问使用，而那些未被授权的用户可以通过攻击台内的服务器来得到访问的权限，或是传播病毒木马，或是窃取稿件信息。所以以往记者在外采访写稿，文字稿件只能通过邮件方式发给台内的编辑，再由台内的编辑输入到文稿系统内。

而随着非编制作网进入全流程制作的阶段，文稿成为了新闻直播的基础要素，只有文稿进入了当晚直播的串联单，新闻单片才能通过正常的流程被审定，然后传递到导控室。这就要求记者在现场就能访问稿件系统，建立稿件并进行编辑，与视频的编辑同步进行。

通过使用应用虚拟化技术将文稿等应用对外发布，并对访问信息进行加密，阻止了未被授权的用户通过攻击服务器来得到访问权限。

苏州台的文稿系统只能在32位的Windows操作系统下运行。但是随着技术的发展，64位操作系统以及Mac等非Windows系统在视频制作上能实现更好的使用效果。之前这些用户无法在自己的计算机上进行文稿的编辑，而文稿应用虚拟化后，能够获得与32位Windows系统下一样的使用体验。

如图1所示，虚拟化后的应用可以实现跨平台访问，如手机客户端的访问。这样即使记者在外采访，也可以随时使用自己的智能手机登录虚拟文稿系统，对稿件进行编辑，并查看审稿情况，以便在第一时间做出修改。

2 桌面虚拟化

图1 苏州台文稿系统手机端访问（截图）

随着虚拟化技术的发展，桌面虚拟化技术致力于解决终端桌面信息安全、集中计算、集中管理、移动办公、远程办公，是企业私有云的一种体现[3-4]。它采用远程访问技术，支持前端瘦客户机、后端桌面后移，集中计算，通过创建虚拟机，分享物理服务器的CPU、内存、磁盘，用户终端通过以太网登陆到虚拟主机上，只需要记住用户名、密码及网关信息，即可随时随地通过网络访问自己的桌面系统。管理员可以通过动态调节服务器的CPU、内存来实现不同的计算能力。

虚拟桌面有诸多优点，包括简化系统部署、控制用户访问、简化IT维护、统一管理集中配置、提高访问灵活性、提升桌面系统安全等。对于电视台来说，虚拟桌面的最大优点是提供异构的网络访问，有效隔离内外网。客户端通过使用专有的协议访问虚拟桌面，通过虚拟桌面访问所需的网络，而不需要开发客户端直接访问目的网络的权限。

苏州台在不影响制作网安全的前提下，通过使用虚拟桌面，尽可能地提供访问上的便利。桌面虚拟化被分为两个部分进行——将办公桌面虚拟化和将审片工作站虚拟化。

对于需要进行视频编辑而不能访问外网的用户，苏州台选用了VMware View虚拟桌面，通过部署能访问因特网的虚拟桌面提供给这些用户使用，来满足他们对于因特网访问的需求，如图2所示。客户端使用PCoIP协议访问VMware View的虚拟桌面。虚拟桌面和本地计算机可以实现完全隔离，用户在虚拟桌面上所作的一切操作都不会影响到本地计算机的安全，既保证了网络的安全稳定，又提高了用户的工作效率。

由于审片软件需要DirectX技术的支持，且审片软件运行时需要检查加密狗的存在，使用运行在虚拟机服务器上的虚拟机无法满足审片软件的运行要求。故在对审片工作站虚拟化的过程中，苏州台使用了另一种桌面虚拟化技术——工作站虚拟化，将安装有审片软件的物理工作站统一部署在IT机房，使用HP的RGS（Remote Graphics Software）协议进行对外发布，由VMware View的Connection Server进行统一调度和管理。

图2 虚拟桌面中的网络访问（截图）

将审片工作池化后，实现了用户在台内使用已有的办公计算机实现对审片系统的访问，且每台审片工作站可以在不同的时间段供不同的用户使用，提高了审片工作站的利用率，今后即使审片需求增加，也无需添置工作站和加密狗。而且提高了审片系统的安全性，即使某台工作站出现故障，网内只要有空闲的工作站，就不影响用户的使用。

虽然这种方式将办公网与审片网络连通，但在隔离办公网和制作网的防火墙上，只需要打开VMware View Connection Server的https协议使用的TCP 443端口和审片工作站上HP的GRS协议使用的TCP 42966端口。这样即使从办公网去访问制作网内的审片系统，也不会带来任何的安全隐患。

HP的GRS协议能提供很好的显示效果，如图3所示，用户几乎无法感觉到与使用物理工作站的区别，且安全性高。不过这种虚拟化方式也有一定的不足，成本相对较高。由于DirectX和加密狗要求的限制，使得审片等软件只能使用物理工作站作为运行桌面，而不能使用虚拟机。目前VMware和Citrix的最新虚拟机已经能提供基本的DirectX支持，可以满足审片等仅进行视频播放的简单应用。今后的虚拟机将会支持性能更好的虚拟显卡。而加密狗是软件厂商用于验证版权的工具，软件商能改变验证方式，不再验证本地的加密点，而是通过网络验证服务器端的加密点，这样既能满足软件厂商对版权进行控制的需求，又能避免虚拟机对加密狗不支持的问题。

图3 办公电脑使用虚拟桌面进行审片（截图）

3 服务器虚拟化

对电视台来说，安全是第一位的。故服务器虚拟化的高可用性功能可以有效提高新闻制作系统的稳定性。目前的服务器虚拟化软件能够提供高可用性的解决方案。苏州台部署了主流的虚拟化系统VMware vSphere。VMware vSphere提供两种高可用性方案：HA和FT。

HA的全称是High Availability，即高可用性。界面如图4所示，VMware HA群集一般具有一个包括2个或者2个以上ESX主机的逻辑队列。

图4 VMware vSphere HA设置界面（截图）

FT的全称是Fault Tolerance，即容错机制。这个功能通过创建虚拟机的一个完全相同的副本，以提供连续服务能力。

FT提供了比HA更高的商业连续性级别。FT发生时，镜像立刻被激活，所有关于虚机状态的信息都会被完整保留。存储在内存中的数据不需要被修改。而HA则要将任何丢失的虚拟机进行重启。这会结束所有的虚拟机进程和状态信息，程序和未保存的用户输入信息都会丢失。

但VMware vSphere的高可用性还是存在着一定的不足。如使用HA功能，当一台物理服务器宕机时，原先运行在该服务器上的系统会在另一台服务器上启动。但这也需要一定的时间，会造成业务的短时间中断。新闻制作网中的部分应用服务需要在系统启动后由用户运行，这也带来了更多的维护量。FT功能通过同时运行的系统副本来保证当物理服务器宕机时操作系统不受影响，虽然提供了更好的安全性，但是目前的FT技术仅提供单CPU虚拟机的冗余，这限制了FT技术的使用环境，使得只有一些CPU负载较轻的服务器，如接口服务器、ftp服务器，才可以使用该技术。而对CPU要求较高，如数据库服务器、Web服务器等，就无法通过FT技术实现高可用，需要寻找另外的解决方案。

4 总结

以目前的技术来看，电视台新闻制作的业务系统全部迁移至虚拟化平台还不成熟。许多技术上的障碍还没有办法克服。只能将部分功能虚拟化，以提高新闻制作的生产效率。苏州台的虚拟化技术的尝试，实现了规划的目标，也坚定了将虚拟化进行下去的信心。虚拟化的方式还有多种，各项技术的特点各异，适用范围也不同，需要不断地了解、测试、实践，找出适用于电视台内各项业务需求的方案。

[1]刘玓.探讨云编辑技术在广电行业的实现[J].现代电视技术，2013（3）：133-137.

[2]张少波.云计算在厦门广电的探索及运用[J].广播与电视技术，2011（7）：49-53.

[3]宋海华.基于“云概念”多频道高清非编系统设计方法的研究[J].现代电视技术，2013（2）：54-55.

[4]赵盈.论云桌面在广电信息化管理中作用[J].有线电视技术，2013（2）：92-94.