內蒙古廣播電視臺私有云IaaS平臺建設

李 婷 云旭禾

1.2.內蒙古廣播電視臺 內蒙古 呼和浩特市 010050

引言

在媒體深度融合發展的背景下，廣播電視傳統媒體需要建設新型業務支撐平臺助力業務快速發展，這是傳統媒體順應時代發展、打破技術壁壘、推動業務進步的前提條件。隨著云計算技術的迅猛發展，越來越多的行業通過建設云平臺實現自身的數字化變革，云化也成為廣播電視傳統媒體建設新型業務支撐平臺的首選。

1 建設目標

根據《電視臺融合媒體平臺建設技術白皮書》《廣播電臺融合媒體平臺建設技術白皮書》指導意見，以及當前云化標準、政策走向、技術發展趨勢、應用軟件適用性、帶寬及計算能力需求，結合自身情況，內蒙古廣播電視臺云架構生產平臺采用私有云方式建設，同時保留接入納管公有云服務的能力。在融媒體云架構生產平臺建設過程中，IaaS 層相關基礎資源建設是整個項目的基礎及重要組成部分。

內蒙古廣播電視臺云架構生產平臺整合多系統間非必要的遷移工作，實現去主干化，提高運轉效率，減少資源浪費，快速響應全臺的資源調配、負載波動等需求，構建新型工作模式，為傳統廣播、電視、新媒體業務提供創新性服務，避免出現信息孤島現象，提高信息傳播能力。融媒體私有云IaaS 平臺建設目標包括建立統一的基礎資源部署方案，突破資源調度及使用障礙，避免數據搬遷及資源浪費，為媒體融合業務打好基礎；降低基礎資源使用難度，將基礎資源虛擬化、池化、自動化，使基礎資源的使用更加靈活、簡單、便捷；優化基礎資源配置，按需適量分配邏輯資源，在保證業務良好運行的同時，節約物理資源，持續改進優化，達到最佳狀態；強化基礎資源管理，實現基礎資源平臺運維的簡潔化、自動化、智能化，提升內蒙古廣播電視臺管理、維護、運營水平。

2 技術方案

2.1 全局架構

內蒙古廣播電視臺融媒體私有云IaaS 平臺共有虛擬化非編服務器刀框6 個，虛擬化非編刀片服務器24 臺，后臺打包、技審、轉碼刀片服務器8 臺，后臺應用刀片服務器22 臺，SAN存儲2 臺，分布式NAS 存儲節點18 個，總容量2.3PB；應用服務器虛擬化鏡像存儲40TB，云桌面鏡像存儲40TB。融媒體私有云IaaS 平臺主要包括IaaS 云管理系統和資源池。IaaS 云管理系統主要包括基礎資源平臺管理、基礎資源運維管理、基礎資源運營管理以及基礎資源服務接口；資源池主要包含存儲資源池、計算資源池、網絡資源池和桌面資源池。內蒙古廣播電視臺融媒體私有云IaaS 平臺全局架構如圖1 所示。

圖1 內蒙古廣播電視臺融媒體私有云IaaS 平臺全局架構

2.2 計算資源池

計算資源池對多個物理服務器計算資源進行虛擬化集中管理和分配，為應用系統分配可伸縮的計算資源，根據不同業務對CPU 性能、內存資源、存儲資源、安全訪問的不同需求，對資源進行動態化、合理化配置，針對圖形化處理功能有區別地分配GPU 資源，實現GPU 與虛擬機的耦合及池化，提高資源的利用率，避免物理服務器資源浪費。通過虛擬化技術創建CPU 分時綁定模式及靜態綁定模式，支持虛擬機的在線遷移。同時，對多個物理服務器的資源進行統一管理，減少管理和維護的工作量。

2.3 存儲資源池

內蒙古廣播電視臺融媒體私有云IaaS 平臺存儲設備系統由SAN 存儲器和分布式NAS 存儲器構成。融媒體私有云IaaS存儲設備系統拓撲圖如圖2 所示，存儲資源池對物理存儲設備的存儲空間進行集中管理和分配，形成一個統一的資源池，為應用業務提供可伸縮的存儲資源。

圖2 融媒體私有云IaaS 存儲設備系統拓撲圖

SAN 存儲適用于存儲虛擬服務器鏡像文件、操作系統等，提供主備各60TB 的物理存儲容量，通過仲裁服務器實現陣列雙活、負載均衡的目的，保證2 套存儲高效安全運行。同時，SAN 存儲有圖形化存儲管理軟件，支持帶外管理，支持角色管理，為不同的管理人員分配相應的管理權限，降低網管人員的管理難度。

分布式存儲適用于存儲節目數據以及SAAS 工具廠家系統文件，具備較高的存儲容量、讀寫帶寬以及安全性能。存儲池支持多副本或跨節點RAID 技術，支持N+M 冗余模式，實現N+4 保護級別或8 倍副本鏡像保護。根據數據重要程度，存儲池對存儲目錄中的冗余度進行調節，即使在使用過程中更改保護機制也不會影響使用。存儲池具有負載均衡模塊，實現多用戶同時連接時的多節點負載均衡，CPU 占用率、網絡帶寬、TCP/IP 連接數、輪詢、節點能力值等可以通過設置負載策略來實現。此外，存儲池具有圖形化GUI 管理軟件，可通過GUI 或CLI 設置和管理陣列，無需單獨配置管理節點。管理員可以通過Web 或者其他管理軟件進行遠程登錄管理，通過可視化存儲結構示意圖，對每個部分進行監控，具有告警提示、使用分析、狀態分析等多項功能，及時發現問題并解決問題。

2.4 網絡資源池

內蒙古廣播電視臺融媒體私有云IaaS 平臺網絡資源池的設計參照《電視臺融合媒體平臺建設技術白皮書》，利用軟件定義網絡SDN 實現網絡虛擬化，通過OpenFlow 技術將網絡設備的管理面與數據面分離，脫離傳統物理網絡約束，利用邏輯網絡對網絡流量進行控制，更加靈活化，從而使作為數據互通管道的網絡變得更加智能化。在Overlay 網絡架構疊加虛擬化技術的模式下，解決數字中心的二層互聯與業務擴展問題，使虛機部署及業務活動不再受限于物理網絡。同時，Overlay 網絡技術更具包容性，可以讓VLAN 配置更加靈活，避免網絡流量的浪費，更好地適應于負載鏈路分擔策略，保障網絡流量的高吞吐量，為多租戶的使用奠定基礎。內蒙古廣播電視臺融媒體私有云IaaS 平臺網絡拓撲圖如圖3 所示。

圖3 內蒙古廣播電視臺融媒體私有云IaaS 平臺網絡拓撲圖

網絡資源池部署了安全設備，防范各類網絡攻擊，對傳輸過程、攻擊防護、網絡隔離等方面進行防護，保障用戶數據安全。利用VLAN 劃分網絡，阻止感染網絡與其他網絡通信，最大限度地保護存儲、計算、接入等資源的安全。在網絡層面，系統須采用防火墻+網閘的方式分離生產網絡和辦公網絡。利用核心層鏈路與匯聚層鏈路間的冗余鏈接方式，確保任何時間以太設備都可以正常運轉，接入層的交換設備采用分散接入方式，避免鏈路出現節點故障，從而導致整個網絡及業務癱瘓。

2.5 桌面資源池

桌面虛擬化技術的使用可以使物理計算機桌面資源（如操作系統、應用程序、文件等）得到集中管理和分配，形成一個統一的資源池，為用戶提供虛擬桌面，最大化利用空閑桌面資源，通過靜態桌面池或動態桌面池使用戶不受地理位置的限制，利用不同終端虛擬機登錄桌面，方便終端虛擬機更加靈活、可靠、便利地接入云生產環境；同時，根據用戶業務需求的變化，及時調整資源。

2.6 IaaS 云桌面管理系統

IaaS 云管理系統可以對IaaS基礎資源進行統一管理維護，同時對外提供資源服務的統一接口，方便使用云內資源，同時提供不同訪問權限，方便不同系統管理員查看設備狀態。通過eSlight 管理平臺對基礎資源刀片服務器、存儲設備、網路設備、網元告警、內存利用率、CPU 利用率等進行實時監控、管理、控制。通過Fusion Computer 等軟件對不同系統服務器進行管理并配置虛擬機，制作模板并進行下發。

結語

內蒙古廣播電視臺依據《電視臺融合媒體平臺建設技術白皮書》的規范，遵循云平臺的設計理念，借助先進的硬件技術，建設融媒體私有云IaaS平臺，為業務開展提供安全、可靠、高效的運行環境。平臺具備完善的接口規范，通過虛擬化軟件及操作系統，形成存儲資源池、計算資源池、網絡資源池，對各種資源進行集中統一管理，并提供圖形化分類操作界面，為上層應用系統提供可伸縮的服務資源。內蒙古廣播電視臺融媒體私有云IaaS平臺的建設將會進一步釋放云計算的巨大潛力，為傳統媒體業務的轉型升級、新媒體業務的搭建奠定基礎，助力媒體深度融合發展。