浙江广电全台网架构与设计思路简析
2014-03-14朱甲雄
朱甲雄
(浙江广播电视集团,浙江 杭州 310005)
浙江广播电视集团全台网建设起步较晚,多年来集团层面以及各频道陆续建设了多个独立的生产制作、播出发布子系统,浙江广电全台网的建设目的就是为了通过一系列接口规范和管理规范,有效地将这些孤立的子系统进行互联互通,实现节目资源的快速共享和交换。本文将结合浙江台的实际情况,在介绍浙江广电全台网模块架构的同时,分析浙江广电集团的组织结构、管理流程、操作习惯等现状和节目生产一线的需求如何影响浙江广电全台网的架构设计,梳理出形成浙江广电全台网“共性”和“个性”的原因,深入剖析各模块架构设计的出发点和思路。
1 背景介绍
浙江广电集团是一家以广播电视为主业、兼营相关产业的综合型媒体集团,是国内最具影响力的省级媒体之一。集团拥有19个广播电视频道,实行“统筹管理、内部核算”,其中电视频道12个,浙江卫视为卫星频道。同时集团还拥有新蓝网和IPTV新媒体公司等一批新媒体业务。
频道制是浙江广电的特点之一,频道制使得浙江广电充满生机活力,但同时也给集团全台网建设带来了不小的考验:首先各频道技术装备上不断追求小而全,使得各个子网技术架构差异严重,在全台网建设之前,频道各自基本都已经拥有自己的非编网、新闻网,部分频道有自建的小型媒资库,但是这些制作网、媒资库互不相通且结构各异;其次,由于频道之间存在竞争关系,集团内各频道间的节目资源不能随意共享,外购电视剧跨频道播出需要由集团总编室来协调安排,类似《中国好声音》等热门自办类节目跨频道播出更是需要频道间、集团的层层审批;第三,各频道财务、人事以及节目制作审核流程各自独立且差异较大,统一管理难度很高;第四,没有独立的生产网络,大部分节目生产相关的应用系统和办公网同处一个网络,编导们不仅使用办公PC登录“新闻协处理系统”等生产系统,甚至可以在部分非编制作设备上登录外网查找、下载资料。
针对这些现状,浙江台全台网在设计之初就制定了“板块强大,主干灵活”的指导思想,以《中国电视台数字化网络化建设白皮书》[1]的理论基础为指导,充分考虑了集团频道制的特点,追求实用性和可扩展相结合,通过全台网建设为实现(钱塘江)两岸三地(现址、影视后期基地、广电传媒大厦)的互联互通打下基础。
2 架构和设计思路
2.1 总体架构
浙江广电全台网从架构上可以分成基础支撑平台和业务支撑平台两大块。
基础支撑平台是构成主干平台的硬件基础,主要包括网络传输、存储和服务器集群。网络架构遵循“万兆主干、千兆接入、捆绑互联、冗余备份”的设计原则,FC网络只部署在各个业务子系统内。主干平台在线存储采用EMC Isilon大容量高速NAS存储体,并采用分区管理模式,中心媒资和电视剧缩编网媒资共享ORACLE SL8500带库。服务器集群采用大量刀片服务器,并对部分进行虚拟化。
业务支撑平台是全台网总体架构(见图1)的核心,也是每一个全台网区别于其他全台网共性和特点的集中体现,浙江广电全台网业务支撑平台的内容主要包括:
1)采用企业服务总线(ESB)和媒体服务总线(EMB)的双总线架构建设统一的主干平台作为子网交互的基础,负责实现各业务子系统间的元数据和媒体数据的交互。
2)建设功能强大的节目生产管理系统,为全台网提供统一代码管理、统一用户认证、版权管理、播出节目管理、串联单编单以及统一技审管理、标准时钟等管理和公共服务功能。
3)建设大型中心媒资以及电视剧缩编网媒资,分别对文件化节目以及电视剧进行编目保存。
4)采取多种安全防护措施,确保网络安全的同时充分考虑频道人员的实际使用习惯,建立实用、有效的安全架构。
图1 浙江广电全台网总体架构图
图2 主干平台ESB和EMB双总线架构图
2.2 ESB和EMB双总线架构主干
事实上,不论是新址新建还是旧址扩建,几乎每个台在建设全台网时都面临着子网间规范不统一,或者子网已经先于全台网建成,因此必须要有一套接口标准来规范子网间的信息传递,将不同子网的功能分离出来并模块化。同时,还要建立一条通道以实现媒体文件的迁移、转码,并对文件交换进行校验审核、管理和控制。
为了解决这些问题,大部分广电全台网主干平台都采用了基于 SOA(Service-Oriented Architecture)的ESB(Enterprise Service Bus)和 EMB(Enterprise Media Bus)双总线架构(见图2),这是因为面向服务的体系结构SOA可以独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言,使得构建在各种系统中的服务可以使用一种统一和通用的方式进行交互,这也是各家广电全台网共性上最突出的体现。
浙江广电全台网也不例外,其主干平台也采用了基于SOA的双总线架构,ESB主要完成服务和信息的交互,而EMB完成视频数据的交互,两个平台协同工作,构建起浙江广电全台网的基本骨架。
1)ESB,即企业服务总线,是面向SOA的基础设施。目的是集成异构平台的应用(不同硬件、不同操作系统、不同数据库、不同编程语言实现的软件等),为SOA提供服务的交互通信、协作和组合的基于网络的分布式总线[2]。
浙江广电主干平台ESB作为全台统一的企业服务总线,在地域上涵盖新大楼、主楼、制作楼、钱江楼以及周边各业务单位所在大楼,业务上支撑播出、节目制作、节目生产管理、媒体资产管理、综合业务管理等范围内的信息流动与交互,其功能主要包括:
(1)服务管理:通过UDDI和WSIF(Web Service统一调用框架),实现Web Service的注册和管理,通过动态的服务加载和部署,为外部用户和工作引擎提供透明的服务调用机制,并提供服务注册、查询、调用、注销、回调等多种服务管理功能。
(2)业务流程管理:ESB业务流程管理系统分为流程设计、流程引擎、流程监控三个模块。流程设计可提供功能完善的流程设计、编排、分类、流程模板、流程权限等功能。流程引擎对外表现成一系列的Web Service,主要功能是运转流程,处理各种活动、消息和事件。流程监控器的主要功能是对流程引擎运行过程中的各种信息进行监控和管理。
(3)监控和管理:流程监控包括ESB监控和EMB监控,能够与统一网管监控平台进行整合,提供统一网管监控平台所需的数据和信息。
2)EMB,即企业媒体总线,是广电行业内专用于业务系统间媒体数据交换的基础设施,为业务系统提供媒体数据转码、处理、交换的服务,支持多种网络接入方式和文件传输协议。
浙江广电主干平台EMB主要通过媒体资源注册来获取各个不同架构存储的信息,统一命名后呈现出来,完成不同子网间存储空间的连通和数据迁移。同时为了确保媒体文件在迁移中的数据安全,EMB还具有MD5校验和自动技审功能。具体包括:
(1)媒体资源注册:在媒体总线上对各子网存储体资源进行登记注册,系统资源经过注册以后,数据交换双方的访问方式由传统的对媒体文件存储的物理位置直接访问,变成了通过统一命名空间协议下的资源服务名称,由媒体总线作为服务中介的方式进行。
(2)数据迁移:迁移服务能够解析迁移任务的源与目的,完成跨子系统的媒体数据迁移任务。
(3)MD5码和自动技审:为了保证节目质量和传输质量,EMB还具有MD5校验、自动技审、转码等功能,通过ESB的配置工具调整流程,实现节目质量和传输质量的检测。
2.3 强大灵活的节目生产管理系统
与统一化管理的电视台相比,浙江台频道制的特点给节目生产管理系统增加了不少额外的任务,要求节目生产管理系统功能全面。全台网建成后,通过ESB平台和节目生产管理系统发生关系的业务系统多达30余个,实现跨系统业务200多项,集中了浙江广电绝大部分节目生产所需要的主要业务数据,每天与其他生产子系统完成约数万次的交互。
浙江广电的节目生产管理系统由多个系统功能模块和支撑模块组成,其主要功能模块包括:统一节目代码管理模块、统一认证和人员管理模块、版权管理模块、技审信息管理模块、播出节目管理模块、总编室编单系统模块等。
1)统一节目代码管理模块。节目代码是整个全台网节目生产的根本,它是节目生产的唯一身份标识,贯穿了节目文件的整个生命周期。统一节目代码管理模块可以提供完善的节目代码申请、生成、查询、管理功能,并兼容原编单系统已有的节目代码,为文件化制播打下扎实的基础。
2)统一认证和人员管理模块的建设目的是为了彻底解决集团原有各频道非编网登录账号不统一、频道人员信息管理不到位的问题。以集团人事一卡通的身份信息为准,采用开放的open ldap技术进行认证信息的同步和认证,确保每位集团员工无论在何处使用何种系统,都必须用惟一员工ID登录,从而为媒资素材归档、技术资源收费管理等系统提供准确的身份信息。
3)版权管理模块主要提供节目版权信息注入、节目集团内部流通、社会版权增值功能。制作人员以及频道总编室定义版权使用权分级信息,当节目需要重利用时需通过相关审批,并生成计费记录,使得各频道在媒资归档上不再有后顾之忧,不再担心本频道素材会被其他频道滥用,同时也方便集团总编室对内协调管理整个集团的节目重利用,对外提供一系列的增值服务。
4)技审信息管理模块主要对节目的网络文件化及磁带节目技审信息进行汇总统计,并对技审、签播等流程信息进行管理,满足文件化播出条件下,集团技审部门对节目文件同样可以进行有效管理。
5)播出节目管理模块主要配合总编室编单系统模块,对播出节目串联单进行实时状态管理,送带和文件化送播状态进行实时提示,是触发送播动作的总开关,同时它也担负着对播后的数据以及收视率进行汇总统计的任务。
硬件架构上,浙江广电节目生产管理系统硬件采用刀片服务器与万兆IP SAN存储架构体系,可分为业务数据交换层、刀片服务器层、存储数据交换层和数据存储层等4个层次(见图3)。该架构体系优势在于能够在性能满足需求的前提下实现更高的性价比和更好的扩展性。
图3 节目生产管理系统硬件架构体系图
2.4 在中心媒资之外建设独立的电视剧缩编网及附属媒资
浙江广电的电视剧缩编网是集团全台网建设的重要内容和特点之一,它具备制作网的完整结构,与各频道的节目生产密切相关,既是中心媒资的重要组成部分,又独立于中心媒资。
电视剧缩编网功能上主要可分为媒资、非编和审片三大模块。其中媒资模块主要提供电视剧上载、上载QC、电视剧检索、电视剧保存、电视剧送播、电视剧下载等功能;非编模块主要提供电视剧缩编、绑定节目代码、填写播出卡片、从媒资下载原版电视剧等功能;审片模块根据审片流程及业务需要,可提供审片机顶盒、审片工作站等多种审片方式,支持iPad或办公网终端进行外网审片,并提供播出码率审片、自动技审结果展现等功能。
浙江广电的电视剧缩编网的特点有:1)它虽然和集团中心媒资共享带库,但逻辑上为松耦合关系,除了对外检索用的低码之外,电视剧高码并不归档到中心媒资而是就地保存在自己的电视剧媒资中;2)它拥有一条直连播出的线路,正常情况下这条链路承担着电视剧文件日常送播的任务,主干EMB则作为备份通道,日常只负责向其他包装、制作网提供电视剧素材,只有当直连链路故障时才采用主干送播(见图4)。
图4 电视剧缩编网架构图
电视剧缩编网的独立性和双链路送播设计同样取决于浙江台的实际情况。
早在全台网设计之初,为了更深入了解各频道对电视剧缩编的实际需求,集团全台网建设工作小组向各电视频道及新蓝网、浙江广电新媒体公司发放了《电视剧缩编网调查问卷》。调查结果表明,首先,由于绝大部分电视剧均为外购,版权有效期并不长,归档中心媒资永久保存的意义不大,保存到媒资仅仅是为了短期内的重播,以及可以共享电视剧资源给包装网制作片花。针对这些情况,为电视剧缩编网设计了小型媒资用于保存高码电视剧,并通过主干和各制作网相连,这样不仅可以满足包装制作网电视剧片花制作的需要,更重要的是还可以省去大量电视剧搬迁到中心媒资所需的带宽资源,同时缩编网媒资还为电视剧就地直送播出创造了条件,可谓一举三得。
另外,在调查中还发现,各频道电视剧的播出量相当大,几乎占到全天播出总时长的50%以上,这意味着如果采用主干EMB送播,将占用大量主干的带宽,将主干带宽扩大又容易造成忙闲不均。而建立一条从电视剧缩编网媒资的在线存储直连播出的通道,专门用来传输电视剧文件,既提高了带宽利用率,同时主干EMB和直连通道互为主备,也可以更好地保证送播链路的安全。
2.5 安全与效率兼顾的全台网安全架构
网络安全是设计网络架构时必须考虑的重点之一。根据广电总局信息安全等级保护要求[3],主干平台以及各频道非编制作系统、媒资、收录系统为二级,播出系统、新闻制播系统为三级,办公网安全级别最低。但是浙江广播电视集团的实际情况是,办公网集中了新闻协处理、编单、合同管理、节目购销等数十个应用系统,且编导已经习惯频繁上网找资料以便进行制作,很难做到办公网和生产网的隔离。为了在保证安全的前提下,尽量满足生产需求,在处理生产网与办公网互联时采用了建立高安全区的方法,办公网通过防毒墙和防火墙与核心交换机实现对接,同时通过合理规划VLAN并采用在内部服务器和工作站上部署网络版防病毒软件和硬件防毒墙相结合的方法,与安全中心配合确保生产系统的安全(见图5)。
图5 主干高安全区设置图
另外,鉴于广电行业的业务特点,大体量的媒体文件和消息传输并存,因此针对不同类型文件的传输效率和安全策略也是网络架构规划时必须考虑进去的另一个重要因素。针对浙江广电的数据流大小和特点,设计了3条通路配合不同安全设备对消息、媒体文件以及流媒体访问加以区分对待,在确保安全的前提下,尽量提高传输效率(见图6)。
图6 主干安全访问通道设计图
1)办公网访问业务网的应用:在高安全区设置DMZ区,办公网通过部署在DMZ区的服务器访问业务网应用。DMZ区与办公网间设置一系列安全设备,包括网络防火墙、IPS、网闸、审计设备等。
2)办公网访问业务网低码视频:在高安全区放置流媒体网闸,通过用户流媒体网闸访问媒资系统或其他应用的在线存储视频。
3)办公网数据导入业务网:考虑到电视剧缩编、中心媒资和主干同步建设,因此在中心媒资内设置公共的数据导入区,通过USB摆渡技术,把业务视频或其他数据导入到业务网中。
3 结束语
全台网的建设是个系统工程,建设全台网是为了以数据化文件为基础,提高资源利用率,通过传统模式向现代化模式的转变从而提高工作效率,充分利用全台网的技术手段为业务水平带来切实的提升。技术只是手段,更重要的是怎样基于管理和业务的需求以及对电视台长远发展的前瞻,统筹考虑一系列的架构规划工作。本文通过介绍浙江广播电视集团全台网的共性和个性,结合浙江广电的特点,仔细分析了浙江台的现状和需求是如何影响其全台网架构设计。希望本文能为正在或即将建设主干平台的电视媒体同仁提供一定的参考。
[1] 顾建国,朱光荣.《电视台数字化网络化建设白皮书》介绍[J].现代电视技术,2007(5):19-20.
[2] 曾文英,赵跃龙,齐德昱.ESB原理、构架、实现及应用[J].计算机工程与应用,2008,44(25):225-228.
[3] 国家新闻出版广电总局.GD/J 037—2011,广播电视相关信息系统安全等级保护定级指南[S].2011.