浅析泰州电视台超大型高清非编网建设

陈健

摘要：分析了泰州电视台对超大型高清非编网的设计需求，摒弃了传统的“FC+以太”双网架构技术，基于单网构架技术进行了系统规模、单网架构、存储系统、网络带宽、负载均衡等系列设计，开展了非编网读盘阵稳定性测试，系统性构建了适用于地方电视台的一整套安全、高效、低成本的超大型高清非编网。

关键词：超大型单网构架；万兆以太网交换机；在线存储；网络带宽

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）21-0018-02

目前大多数高清制作网基本采用“FC+以太”双网结构，这种双网构架可以为节目制作提供稳定的网络带宽，但带来的弊端也很多，如网络系统复杂、成本高等。随着网络技术与存储技术的发展，以太网单网结构用于非编网建设日趋成熟，优势也日渐明显。以泰州市广播电视台为例，基于单网架构技术完成了一整套超大型高清网的构建，其成功案例为其他地方台高清网建设提供了参考。

1 系统背景

高清非编网主要用于泰州广播电视台新闻类节目的生产制作，对非编设备、存储系统进行网络化管理，实现集中管理、统一调度，达到设备数量减少，节约资源，提升性能的目的。

2 系统设计

2.1 总体要求

通过对节目部门的需求分析，系统设计必须完成以下要求：

? 必须在保证高清编辑的网络性能需求的前提下，进行网络构架及设备选型；

? 在系统带宽设计方面，必须满足至少50台站点，支持不低于4层100M 高码流素材的实时编辑和播放且不出现停顿、丢帧等，并可以根据需要支持扩容；

? 基于单网架构，其工作站点采用双千兆接入，实现端口的链路汇聚，确保网络带宽的稳定性；

? 建立必要的应急机制，如当突现重大故障，应有相应的保障措施保证当天的节目生产。

2.2 系统规模设计

在非编系统中，基于单网架构的所有工作站点采用的软硬件必须高标清兼容，关键环节的设计应支持适当冗余，确保系统的整体可用性，整个超大型非编系网规模如下：

（1）高清非编网站点数量

? 高清有卡工作站25台；

? 高清无卡非编工作站21台；

? 高清无卡配音工作站4台；

? 移动审片IPAD2台；

（2） 网络建设规模

? 本网建设采用万兆集群架构；

? 存储为EMC 公司的 X410，6个节点共计216TB；

? 万兆以太交换机（支持24个10G/1G BASE-XSFP+端口） 2 台；

? 文件传输系统1套。

2.3 系统单网架构设计

如上图所示，高清制作系统在存储结构设计上采用了目前先进的万兆集群架构的设计模式，整个网络由在线存储、服务器和有卡高标清非编工作站等设备组成。

在网络结构的设计上，系统设计之初也按完整结构规模设计，同时按一定预留量预留系统未来的设备扩展和接口扩展。即按搭建完整的网络结构和存储结构规模设计，系统后期可以根据实际需求通过添加站点的模式实现系统规模的扩展。

2.4 存储系统设计

通常新闻及日播栏目通常需要在线存储，而且需要存放一段时间，造成存储需求较大。为解决这个问题，专门配置了EMC 公司的 X410存储设备，单节点物理容量36TB，6个节点共计216TB，每个节点配置5个raid5，每组7块硬盘，配置1块全局热备盘，单节点有效容量为30TB，6个节点有效容量180TB，按照以图2所示的存储空间配置，大约可存储时间如下：

2.5网络带宽设计

网络带宽主要为编辑制作及故事版审片工作占用。每台有卡编辑工作站按照4×100Mb节目编辑每台非编的带宽占用，即访问读：4×100Mb÷8= 50MB。

对于编辑业务单台服务器的访问读、写不会同时产生，故对于网络带宽统计如下：

在当前配置下，阵列提供至少实测1800MBps以上的读写复合带宽，可以充分满足台内当前的业务需求。即使系统满负荷运载还有剩余的350MBps的带宽可提供，完全可以超大型非编系统带宽需求。同时配置盘阵也具有良好的扩展性，完全满足未来的带宽使用需求。

2.6 负载均衡设计

负载均衡是稳定带宽的保障，带宽的稳定性对于一个大型的非编网来说是极为重要的，在此系统中实际采用了“带宽负载均衡”的策略，也就是不明确区分主备存储，根据栏目在盘阵上设置不同的存储空间，划出一个公共区域来构建共享素材库，实现六个存储节点共同对外提供服务，使盘阵带宽的利用得到最大化。六个节点的盘阵之间利用万兆光纤线路进行互联，实现两个盘阵间的数据交换，使得非编站点的带宽得到最大限度的使用。

2.7 非编系统读盘阵稳定性测试

针对非编系统读盘阵稳定性，专门对在非编网络正常使用状态下的存储稳定性进行了压力测试，其结果如图所示：

3 结束语

此非编网建成以来，大洋D3-Edit 高清非编系统网络运行安全稳定，功能强大，满足了台里高标清节目制作的需求。在系统设计与实施中，通过以太网单网构架的运用，降低整个系统建设的复杂程度，大大节约了双网中光纤线路相关的开支（线路、存储、交换设备、光纤网卡、文件系统等），使得网络系统的建设成本更低。以泰州市电视台非编网建设为例，至少节省了1/3 的成本。另外在系统的管理方面也更为方便，系统运行维护成本也得到了极大的降低。

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