生活资讯频道非编制作网方案设计

朱红华

（苏州广电总台 生活资讯频道，江苏 苏州 215128）

1 引言

苏州广电总台生活资讯频道于2006年开始非编制作网的规划和考察，今年出台了非编制作网方案，并进行系统建设。在系统总体设计上，要充分利用网络资源和存储技术，利用先进的网络视频技术，建立一个数字化、网络化、流程化、高效率的节目制作平台，建成的非线性编辑网络要成熟、安全、稳定。

2 非编制作网系统设计原则

本台依照“统一设计、分步实施”的总体原则来制定方案，并且根据对周边县市台的考察情况，结合频道自身实际，提出了非编制作网络的设计原则：统一设计，尽量按照全台制播一体网的高度进行规划。具体如下：

1）开放性。预先设计与硬盘播出网、新闻直播、卫星节目收录等系统的对接，以便适当时机可以进行系统功能的延伸与扩展。

2）安全性。网络主体结构的设计要一步到位，服务器、交换机、存储阵列的配置要严格从安全性角度出发，做到双备份。

3）可扩充性。为将来带宽和设备的扩展和建设留有充足的余地，要具有低成本升级到高清的能力。存储容量要从实际出发，并预留足够空间，以备频道随时增加的节目需要。

3 系统整体方案设计

3.1 网络架构的设计

目前，非编制作网架构主要有3种：

1）FC-SAN双网架构。双网架构采用一台服务器作为元数据控制器（Meta Data Controller，MDC），并建立以太网用于传递控制信息。基于“FC+以太”的双网结构系统，最大的优点在于高性能，可以保证在大数据量并发访问情况下，主机读写带宽稳定。这主要是由于FC协议在设计时充分参考了以太网协议设计中的成功和不足，扬长避短，作了大量针对性的优化。原先2 Gbit/s的光纤通道可以提供200 Mbit/s的数据读写带宽，而目前主要是4 Gbit/s的FC产品。

2）IP-SAN单网架构。采用的iSCSI协议的实质是实现了基于TCP/IP网络传输的SCSI指令，它与FC协议之间的区别仅在于传输层协议的不同，而对于应用层来说是完全透明的，通过iSCSI协议可以实现对存储设备的数据块级共享访问，能够达到150～300 Mbit/s的实测带宽。从成本角度和维护角度分析，IP-SAN架构具有一定的优势。

3）FC存储+NAS访问架构。通过将双网结构的高性能与单网结构的低成本特性进行结合，以高性能存储体构成核心高速数据存储层，并配合具有分布式处理能力的 iSCSI Target，NAS Gateway，FTP Server和流媒体服务器等组成的媒体数据访问层，为不同类型的客户端提供不同服务质量的数据存取服务，前端业务站点既可以直接采用FC接口方式对后端存储实现高速访问 （如存储迁移服务器、转码服务器等），部分上下载站点以千兆以太接入通过中间的NAS Gateway实现对后端FC存储实现访问，节省FC卡和FC交换机端口。

3个网络架构具体比较见表1。

在广电领域中，现有系统仍然绝大部分都是基于“FC+以太”的双网结构，经过大量实践证明，这种技术的成熟度比较高。

最开始，也曾考虑采用FC-SAN双网架构，但台内预算有限，如果采用这种架构，后端中心存储无法使用档次稍高的存储器。另外，该网络中的每个工作站都要直接连接存储体，所以FC光纤网卡成本也较高。

随着近年来IT技术的快速发展，万兆以太网也已经逐步推广并得到应用。如果仍旧采用传统的FC-SAN双网架构，其今后发展的空间并不大，即便它也扩展到10 Gbit/s，对于系统今后的应用仍是有限的。另一方面，FC存储+NAS访问架构虽然采用了一个折中的方法来缓解FC+SAN架构的成本压力，但由于工作站对中心存储的访问是基于NAS结构的，因此，NAS成为整个网络架构中最薄弱的环节和流量的瓶颈。现在虽然可以使用NAS的集群来缓解这个问题，但性能优良的NAS网关也是价格不菲。

表1 网络架构的对比

经过总台技术层面的多次论证，采用了新提出的双读双写机制和数据库的网络、本地双备份机制，大大拓展了IP-SAN架构的发展空间。

双读双写机制实际上是一个视音频文件的本地备份机制。在网络内，视音频文件将采用高、中双码流概念，而不是传统的单一高码流。高码流不变，中码流采用6 Mbit/s的MPEG-2。对于有卡站点，高中码流在写入中心存储的同时也写入本地SAS硬盘，而对于无卡站点，本地则只保存6 Mbit/s中码流，进行编辑时也只对中码流进行编辑，只在输出时由中心存储下载高码流。由于一个网络中无卡站点为多数，采用这种读写机制将大大缓解编辑站点同中心存储的流量压力，使网络带宽并不占优的IP-SAN得以运用。

对于非编网络，网络内任何信息的保存都离不开数据库，包括素材、人员资料、权限等。因此，数据库的双备份机制的重要性不言而喻。为了实现网络瘫痪时仍然能够进行节目编辑，不至于造成节目无法生产的严重后果，编辑站点的本地数据库是很重要的。

这两种机制相辅相成，缺一不可，共同完成了IPSAN在制作网络的应用。因此，频道也采用了这种机制下的网络架构来设计自己的制作网络。

3.2 网络具体方案设计

根据现有节目生产需求，设计网络规模为6个有卡站点，15个无卡站点，2个配音站点，2个收录站点，2个新闻直播站点的制作网络。制作网络子系统组成有：

1）核心服务器及存储子系统，由中心存储体、主备域控DC服务器、主备MDC服务器、主备数据库服务器、新闻文稿服务器、迁移服务器和Web文稿服务器组成，支撑整个业务系统的正常运作；

2）新闻制作子系统，由上下载编辑工作站、无卡编辑工作站、配音工作站、审片工作站组成。制作子系统是整个业务系统的主体功能子系统；

3）演播室播出子系统，由播出服务器、播出控制工作站以及演播室回采工作站组成；

4）收录子系统，由AV收录服务器组成；

5）安全传输访问子系统，使用硬件防火防毒设备；

6）网络管理及监控系统，负责业务网络的监控管理。在本网中，无论是工作站还是服务器都通过六类网线连接，服务器使用双网卡通过与Cisco交换机做Team模式，实现网线的备份冗余；中心存储体采用2个Dell EqualLogic PS6000E iSCSA存储阵列实现32 Tbyte的总容量，有效容量也达到了18 Tbyte。PS6000E每个阵列具有8个千兆网口，作为主备实际使用其中4个网口，其最大数据传输可以达到4 Gbit/s，采用2个这样的阵列后可以通过组成RAID0加快数据吞吐速度，但考虑到安全性，仍做成2个独立的阵列，可以通过分配栏目对不同阵列的访问策略来达到分散数据流量的作用。

本台还通过增加思科的ASA5520防火墙实现了制作网与办公网的文稿、文件传输以及Internet远程BS文稿的写稿功能。目前，台内非编网络已经建设完毕并投入试运行，情况良好。