天津广播电视台综合云平台的设计构思与建设

李婉红

(天津广播电视台 天津300070)

随着互联网技术的发展与应用，传统媒体与新兴媒体的深度融合需求日益迫切。传统节目生产所采用的全台网 v1.0技术架构已无法满足需求。天津广播电视台节目私有云生产管理综合云平台的建设正是为了有效推动天津广播电视台传统媒体和新兴媒体融合发展，旨在打造现代传媒，实现全媒体节目生产发布能力，建立传统媒体与新兴媒体互化生产流程，实现生产经营模式的转型，生产管理流程的再造。

1 综合云平台设计思路

媒体私有云主要指的是电视台自主建设的，采用虚拟化和云计算技术的系统。台内私有云主要解决的是现有传统制播系统向云体系的过渡问题，主要承载融合生产业务。天津广播电视台节目私有云生产管理综合云平台的建设旨在实现硬件资源虚拟化，统一管理，按需分配，弹性扩展；新增其他生产网业务无需再按传统方式单建系统，通过虚机池资源分配，快速应对业务；整合软件服务，优化各业务所需的后台服务资源，降低建设成本。

天津电视台现有的系统采用的是传统的ESB/EMB双总线技术架构的全台网系统。各子系统通过主干总线互联，各个系统彼此独立部署，维护成本高，无法满足融合媒体未来的业务拓展和技术发展的需求。

新构建的面向全台的综合云平台系统，需要与现有的全台主干网互联，进行合理的业务流程整合，提供节目迁移归档送播等功能。同时需要将原有的全台媒体资源平滑融入，并且能够为“津云”中央厨房系统提供完整的数据、服务对接功能。

综合云平台系统包含综合制作业务、全台收录业务以及全台媒资(内容库)业务，要全方位为业务发展提供技术支撑，提供多种内容产品形态的生产工具。

按照广电总局《电视台融合媒体平台建设技术白皮书》的要求，设计采用 IaaS、PaaS、SaaS三层云平台结构，构建基于全媒体融合生产的节目生产、管理体系(见图1)。

图1 天津电视台云平台体系架构Fig.1 Structure of Tianjin TV station

1.1 IaaS媒体设施服务层

IaaS媒体设施服务层为媒体平台与软件服务提供统一的基础环境，主要包括计算资源、存储资源、网络资源，以及在上述资源基础之上的虚拟化、池化管理、各类数据库、中间件、负载均衡等。

1.2 PaaS媒体平台服务层

根据新媒体业务特殊性要求，云平台服务层为了能够有效支撑应用层各项应用，通过资源适配层完成针对 IaaS层资源的有效整合和支撑，通过针对不同云平台的API整合完成统一的媒体云平台的API，实现PaaS平台在不同IaaS平台上的同构。

1.3 SaaS媒体软件服务层

SaaS媒体软件服务层部署了云平台非编系统、内部基础、公共应用、统一运营管理等业务所需的工具，能够通过媒体平台服务层的支持完成业务系统的使用。此类工具软件虽然独立部署，本地化运行，但将通过接口交互方式，实现与系统类应用的交互。

2 综合云平台建设

天津广播电视台综合云平台采用万兆以太网架构，核心存储与核心服务器均连入万兆以太网交换机。实体业务站点：上载/审片/配音站点采用千兆桌面接入方式连到核心交换网络(见图2)。

2.1 综合云平台IaaS平台

2.1.1 媒体存储系统

天津广播电视台综合云平台媒体素材存储采用EMC Isilon X410分布式存储，承载了云平台内容库，集中收录节目上载和制作的相关业务。配置 11个Isilon X410节点，可采用8+3(当3个节点故障时仍可提供正常的存储访问读写业务)的数据节点保护机制。

图2 综合云平台架构Fig.2 Structure of integrated cloud platform

每个 Isilon X410节点可提供稳定的 600,MB/s带宽，11个节点可以提供6.6,GB/s的网络带宽，满足综合云平台业务需求。

2.1.2 虚拟化存储系统

综合云平台虚拟化存储系统采用 2台 EMC VNX 2 5200 + VPLEX 解决方案。2台EMC VNX 2 5200用于存放云平台虚机镜像文件，存放内容完全一致。

VPLEX用于构建双活虚机存储系统，通过镜像虚拟卷提供给应用系统访问。而在后端，VPlex镜像虚拟卷将数据写入两台独立的存储系统中，来达到数据本地保护的目的。

2.1.3 网络交换系统

综合云平台网络交换系统采用核心交换机、万兆接入交换机以及桌面接入交换机3层接入方式。

核心交换采用 2组 H3C S10500 系列核心交换机，H3C S10500系列交换机产品是面向云计算数据中心核心、下一代园区网核心和城域网汇聚而专门设计开发的核心交换产品。主要特性：交换容量，27.65,Tbps/153.6,Tbps；包转发率，6,720,Mpps/48,000,Mpps；支持Vxlan三层功能。

媒资编目业务/全台收录业务/综合制作业务，分别配置3组(6台)千兆桌面接入交换机，每台交换机均配置 2～4个 SFP+万兆上联口接入核心交换机，24/48千兆电口用于接入桌面编辑站点。

2.1.4 网络虚拟化系统

本系统采用VMware vSphere +VMware vCenter构建简化的云计算基础架构，能够提供灵活可靠的网络服务。VMware vSphere虚拟化并汇总多个系统间的基础物理硬件资源，同时为数据中心提供大量虚拟资源。

共 14个高性能刀片服务器做虚拟化后台虚机，每台刀片服务器配置双 E5-2690,v4处理器/256,GB内存，可提供物理核：14×2×14＝392，可提供 65个以上虚机资源池，承载私有云平台的所有后台服务。

2.1.5 云管理系统

H3Cloud OS云操作系统融入业界先进的OpenStack协议框架，基于H3C融合管理架构，通过灵活可扩展的运维架构和运维流程，提供功能完备的云业务服务平台，并通过统一门户便于用户通过各种方式接入访问；H3Cloud 云操作系统实现全面的IaaS服务并提供对 PaaS、SaaS、DBaaS等业务支撑，通过完备的资源管理和面向应用的自动化编排和服务管理能力，全面支撑云业务运维。

总体来说 IaaS的目标是通过物理设备的虚拟化技术实现资源的池化，从而可动态地调配和管理，以实现低成本数据中心建设，提高安全容灾能力、降低数据中心维护要求。

2.2 综合云平台PaaS平台

天津广播电视台综合云PaaS平台为全台私有云平台提供统一的门户、用户管理，能够实现对云平台的统一管理，提供对于视、音频业务支撑及生产加工能力的基础工具集，提供智能工作流引擎以驱动业务实现，提供服务(包括第三方生产工具)的快速注册和统一的标准化应用开发接口，为合作伙伴和开发者提供音视频生产加工、管理发布等服务。

2.2.1 完善的工具集支持

系统提供了完善的工具集支持和接口支持，目标是提供开放的机制，使得平台具备集成来自不同厂商的工具和基础服务的能力，丰富平台对各种内容的处理加工手段和其他各种功能。

传统应用是烟囱式的系统，各种处理能力(如转码、技审、拆条、编辑、收录、直播等)都集成在应用程序中，只能做代码级的复用。而云计算的方式则要求把各种能力从应用程序中剥离出来，与业务逻辑解耦，封装成基础服务，以 API调用的方式提供给应用层和平台层的其他服务使用。

2.2.2 云管理中间件和云资源调度管理

主要目标是实现对不同基础资源平台的统一接入和管理，兼容不同云基础设施服务商提供的 IaaS平台。云管理中间件针对每个不同平台的 API进行对接和统一封装，上层应用只要构建在云平台上，就无需跟所有的IaaS平台对接，在更换IaaS平台时无需进行任何修改。对广电媒体机构而言，云管理中间件可以保证灵活选取不同云服务提供商，实现跨平台的混合云服务，提高资源的使用效率和安全性。

云中间件(OM)是一个云服务数据转换和接口提供平台，它是全媒体云平台产品中重要的组成部分。云中间件完成对所有基础资源层基础服务的统一封装和协议转换，适配不同云服务提供商的开发接口，将不同来源的云平台和CDN服务，通过OM转化为统一标准的接口，以提供给全媒体云平台 OCSE应用(见图3)。

图3 云中间件Fig.3 Cloud middleware

云资源调度管理提供了对虚机、镜像、集群等各种管理功能，为上层应用的自动部署、弹性部署等功能服务。

2.2.3 资源弹性管理功能

弹性扩展能力是云计算的重要特性之一，它也是保证云服务能否成功实施的关键。正是因为它，云平台能根据目标系统的运行特征动态为其调配资源，以确保系统的服务质量符合契约(SLA)规定，并保证资源利用率较高。实现云平台弹性扩展机制的重要步骤是为目标系统构建准确的资源需求模型，以便根据系统运行特征参数值估算其所需的资源数目，从而为其增添资源或从中释放回收资源。

根据实时的云资源监控信息，可以随时增加和缩减 IT基础设施资源规模，实时满足业务发展的需要，不浪费成本，真正做到按需使用，按量付费。

2.3 综合云平台SaaS系统功能

天津广播电视台综合云平台主要由以下几项功能构成：全媒体节目统一内容库、全媒体节目统一收录、全媒体节目制作生产。本文主要介绍全媒体节目统一内容库。

全媒体内容库是全台私有云平台的重要组成部分，通过统一内容库可实现跨媒体的内容资源管理。系统采用平台化的架构，整合全台在线全媒体内容资源，前台以统一界面提供服务。支持分部门、分岗位、分级别的权限管理，通过授权，使用人员可以在台内任何地点，甚至台外的新闻现场使用该系统。全媒体内容库突出资源汇聚、资源管理、媒体业务支撑 3方面的功能定位(见图4)。

图4 全媒体内容库Fig.4 Full Media Content Library

全媒体内容库主要分为 3个层次：基础资源层、业务逻辑层和应用展现层。

基础资源层主要由大容量共享存储的管理、大数据量及非结构化的数据索引、文件版本管理和基础关系型数据库构成。其主要功能是为上层业务逻辑应用提供数据管理和支撑。该部分除了可以有效管理大容量共享存储外，还可以对于海量数据检索提供基础支持，能在千万级数据量的情况下达到亚秒级检索，极大提高了应用的用户体验和效率。

业务逻辑层主要完成全媒体内容库在素材管理、节目管理、标题管理及全数据管理等方面的特殊业务功能。业务逻辑层同时还接收来自互联网新闻聚合平台汇聚的互联网(网站、论坛、微博、微信等)资讯抓取内容、电视台内收录系统收录内容、记者上载上传内容已经回传类的内容，是全媒体内容库中全媒体新闻内容的汇聚入口。

应用展现层主要为用户提供统一的检索和展现，将在内容管理库中访问或使用资源统一进行检索和展现，使用户无需关心所使用内容来自于互联网还是收录或是其他渠道。检索完成的资源可以在应用层将资源进行全媒体发布、再生产或是下载。

天津广播电视台综合云平台的建设实现了全媒体节目生产制播业务，为全台提供全媒体电视节目的统一汇聚、统一生产、统一管理。这种开放式、扁平化、平等性的系统，奠定了新型数据、计算、业务架构的基础，保证了计算、数据库和存储的安全性，更加符合融合媒体业务对效率和安全的要求。