淺析泰州電視臺超大型高清非編網建設

陳健

摘要：分析了泰州電視臺對超大型高清非編網的設計需求，摒棄了傳統的“FC+以太”雙網架構技術，基于單網構架技術進行了系統規模、單網架構、存儲系統、網絡帶寬、負載均衡等系列設計，開展了非編網讀盤陣穩定性測試，系統性構建了適用于地方電視臺的一整套安全、高效、低成本的超大型高清非編網。

關鍵詞：超大型單網構架；萬兆以太網交換機；在線存儲；網絡帶寬

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）21-0018-02

目前大多數高清制作網基本采用“FC+以太”雙網結構，這種雙網構架可以為節目制作提供穩定的網絡帶寬，但帶來的弊端也很多，如網絡系統復雜、成本高等。隨著網絡技術與存儲技術的發展，以太網單網結構用于非編網建設日趨成熟，優勢也日漸明顯。以泰州市廣播電視臺為例，基于單網架構技術完成了一整套超大型高清網的構建，其成功案例為其他地方臺高清網建設提供了參考。

1 系統背景

高清非編網主要用于泰州廣播電視臺新聞類節目的生產制作，對非編設備、存儲系統進行網絡化管理，實現集中管理、統一調度，達到設備數量減少，節約資源，提升性能的目的。

2 系統設計

2.1 總體要求

通過對節目部門的需求分析，系統設計必須完成以下要求：

? 必須在保證高清編輯的網絡性能需求的前提下，進行網絡構架及設備選型；

? 在系統帶寬設計方面，必須滿足至少50臺站點，支持不低于4層100M 高碼流素材的實時編輯和播放且不出現停頓、丟幀等，并可以根據需要支持擴容；

? 基于單網架構，其工作站點采用雙千兆接入，實現端口的鏈路匯聚，確保網絡帶寬的穩定性；

? 建立必要的應急機制，如當突現重大故障，應有相應的保障措施保證當天的節目生產。

2.2 系統規模設計

在非編系統中，基于單網架構的所有工作站點采用的軟硬件必須高標清兼容，關鍵環節的設計應支持適當冗余，確保系統的整體可用性，整個超大型非編系網規模如下：

（1）高清非編網站點數量

? 高清有卡工作站25臺；

? 高清無卡非編工作站21臺；

? 高清無卡配音工作站4臺；

? 移動審片IPAD2臺；

（2） 網絡建設規模

? 本網建設采用萬兆集群架構；

? 存儲為EMC 公司的 X410，6個節點共計216TB；

? 萬兆以太交換機（支持24個10G/1G BASE-XSFP+端口） 2 臺；

? 文件傳輸系統1套。

2.3 系統單網架構設計

如上圖所示，高清制作系統在存儲結構設計上采用了目前先進的萬兆集群架構的設計模式，整個網絡由在線存儲、服務器和有卡高標清非編工作站等設備組成。

在網絡結構的設計上，系統設計之初也按完整結構規模設計，同時按一定預留量預留系統未來的設備擴展和接口擴展。即按搭建完整的網絡結構和存儲結構規模設計，系統后期可以根據實際需求通過添加站點的模式實現系統規模的擴展。

2.4 存儲系統設計

通常新聞及日播欄目通常需要在線存儲，而且需要存放一段時間，造成存儲需求較大。為解決這個問題，專門配置了EMC 公司的 X410存儲設備，單節點物理容量36TB，6個節點共計216TB，每個節點配置5個raid5，每組7塊硬盤，配置1塊全局熱備盤，單節點有效容量為30TB，6個節點有效容量180TB，按照以圖2所示的存儲空間配置，大約可存儲時間如下：

2.5網絡帶寬設計

網絡帶寬主要為編輯制作及故事版審片工作占用。每臺有卡編輯工作站按照4×100Mb節目編輯每臺非編的帶寬占用，即訪問讀：4×100Mb÷8= 50MB。

對于編輯業務單臺服務器的訪問讀、寫不會同時產生，故對于網絡帶寬統計如下：

在當前配置下，陣列提供至少實測1800MBps以上的讀寫復合帶寬，可以充分滿足臺內當前的業務需求。即使系統滿負荷運載還有剩余的350MBps的帶寬可提供，完全可以超大型非編系統帶寬需求。同時配置盤陣也具有良好的擴展性，完全滿足未來的帶寬使用需求。

2.6 負載均衡設計

負載均衡是穩定帶寬的保障，帶寬的穩定性對于一個大型的非編網來說是極為重要的，在此系統中實際采用了“帶寬負載均衡”的策略，也就是不明確區分主備存儲，根據欄目在盤陣上設置不同的存儲空間，劃出一個公共區域來構建共享素材庫，實現六個存儲節點共同對外提供服務，使盤陣帶寬的利用得到最大化。六個節點的盤陣之間利用萬兆光纖線路進行互聯，實現兩個盤陣間的數據交換，使得非編站點的帶寬得到最大限度的使用。

2.7 非編系統讀盤陣穩定性測試

針對非編系統讀盤陣穩定性，專門對在非編網絡正常使用狀態下的存儲穩定性進行了壓力測試，其結果如圖所示：

3 結束語

此非編網建成以來，大洋D3-Edit 高清非編系統網絡運行安全穩定，功能強大，滿足了臺里高標清節目制作的需求。在系統設計與實施中，通過以太網單網構架的運用，降低整個系統建設的復雜程度，大大節約了雙網中光纖線路相關的開支（線路、存儲、交換設備、光纖網卡、文件系統等），使得網絡系統的建設成本更低。以泰州市電視臺非編網建設為例，至少節省了1/3 的成本。另外在系統的管理方面也更為方便，系統運行維護成本也得到了極大的降低。

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