服務(wù)器虛擬化技術(shù)在電視節(jié)目制作系統(tǒng)中的應(yīng)用

王弋

摘 要 面對當(dāng)前呈現(xiàn)出持續(xù)增長的電視臺節(jié)目制作播出需求，文章就從虛擬化技術(shù)的概念展開了具體分析，而后進(jìn)一步對數(shù)據(jù)存儲虛擬化、服務(wù)器虛擬化、桌面與應(yīng)用虛擬化等技術(shù)在電視節(jié)目制作系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入探究，希望能夠為相關(guān)的研究人員提供一些有價值的參考。

關(guān)鍵詞 服務(wù)器；虛擬化技術(shù)；電視臺；制作系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）206-0087-02

隨著相關(guān)計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，其現(xiàn)已在電視臺制作系統(tǒng)當(dāng)中發(fā)揮著越來越重要的作用。而受到相關(guān)應(yīng)用業(yè)務(wù)的快速化發(fā)展影響，服務(wù)器硬件環(huán)境配置已經(jīng)難以滿足于業(yè)務(wù)增長要求，例如服務(wù)器資源利用率過低，低資源服務(wù)器剩余資源無法得到有效利用，導(dǎo)致資源閑置，因此怎樣能夠在現(xiàn)有的硬件資源基礎(chǔ)上實現(xiàn)更多的服務(wù)器功能已經(jīng)成為了一項重點研究內(nèi)容。服務(wù)器虛擬化技術(shù)便是利用計算機(jī)的虛擬技術(shù)來實現(xiàn)對資源的優(yōu)化整合，從而滿足于更多的服務(wù)器功能。

1 虛擬化技術(shù)概述

在計算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中，應(yīng)用服務(wù)器虛擬化技術(shù)在當(dāng)前的軟件及硬件平臺上，建立起虛擬處理器、內(nèi)存與存儲空間，以促使其能夠成為一項虛擬化的硬件管理平臺。

虛擬化即為硬件和操作系統(tǒng)的抽象、轉(zhuǎn)換后的呈現(xiàn)，可將操作系統(tǒng)和物理硬件得以有效隔離，各虛擬設(shè)備均同時具備有內(nèi)存、網(wǎng)卡、虛擬中央處理器、存儲空間等。

物理服務(wù)器可被虛擬為多臺虛擬設(shè)備，并分別建立起相應(yīng)的服務(wù)器群組，利用虛擬應(yīng)用技術(shù)，將各個物理服務(wù)器建立成統(tǒng)一、抽象化的虛擬平臺，各項硬件資源均可被統(tǒng)一至一項虛擬化層級之內(nèi)開展統(tǒng)一調(diào)配。各虛擬服務(wù)器也可在群內(nèi)各物理服務(wù)器內(nèi)實現(xiàn)轉(zhuǎn)移、復(fù)制與備份。

2 虛擬化技術(shù)在電視節(jié)目制作系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)存儲虛擬化

不論采用的數(shù)據(jù)架構(gòu)形式是怎樣，高碼率視音頻數(shù)據(jù)存儲以及高效共享均需存儲系統(tǒng)具備有較高的安全性與傳輸效率，而IP？SAN則因為低價、安全、開放、容量大、傳輸效率高等顯著優(yōu)勢特征，現(xiàn)已在中等規(guī)模的電視臺制作系統(tǒng)當(dāng)中得到了大規(guī)模應(yīng)用。以大洋非線性編輯系統(tǒng)為例，其核心架構(gòu)即為在IP？SAN基礎(chǔ)上，核心存儲設(shè)備選用DFT？RS？ 3016I-S30，內(nèi)部采用四通道高速流量控制器與磁盤陣列連接。嵌于VMN及HSTD當(dāng)中促使存儲空間可形成一個巨大的儲蓄池，同時再進(jìn)一步采用LUN方式向服務(wù)器提供應(yīng)用。VMV則可促使儲蓄池的大小處于動態(tài)性的變化之中，且在不停機(jī)基礎(chǔ)上采用主機(jī)系統(tǒng)針對共享存儲分區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息訪問，以保障系統(tǒng)本身的安全性，且單向LUN仍可支持多物理端口并發(fā)，有助于促進(jìn)訪問帶寬量的大幅度提升。

2.2 服務(wù)器虛擬化

電視臺制作系統(tǒng)因其所開展的業(yè)務(wù)內(nèi)容存在著較為復(fù)雜性的特征，必須要能夠同時運行應(yīng)用于各類型的服務(wù)器，且還要能夠達(dá)到系統(tǒng)安全性要求，各臺服務(wù)器均要配置備份存儲系統(tǒng)，因而服務(wù)器應(yīng)用效率相對偏低。

同樣以大洋非線性編輯系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)選用以往的MSCS集群形式來針對多個服務(wù)器展開整合處理，相應(yīng)的服務(wù)器總數(shù)將明顯縮減，然而卻仍舊存在有安排過程繁瑣、載荷失衡等不足問題。在預(yù)先設(shè)置vSphere集群的過程中，通常會設(shè)計ESXi主機(jī)3臺，共享存儲1個，以及vCenter1臺，由此在集群當(dāng)中運行虛擬機(jī)時，以及虛擬機(jī)內(nèi)的應(yīng)用程序均可有效應(yīng)用，但FT與HA最為明顯的差異即體現(xiàn)為，F(xiàn)T是基于HA基礎(chǔ)之上所達(dá)成的，進(jìn)行虛擬設(shè)備轉(zhuǎn)換調(diào)整時，HA內(nèi)包含有一項中斷時間，這也將會導(dǎo)致業(yè)務(wù)在短期內(nèi)發(fā)生中斷，而FT便可達(dá)到與以往熱儲備相似的無延遲切換，能夠充分確保業(yè)務(wù)系統(tǒng)不會遭受到任何意外干擾。

目前FT系統(tǒng)最為明顯的一項缺陷隱患即體現(xiàn)為虛擬機(jī)基于容錯機(jī)制下僅可分配一項中央處理器，這也就導(dǎo)致部分負(fù)載較大的服務(wù)器難以利用FT技術(shù)來達(dá)到更高的利用率。

2.3 桌面與應(yīng)用虛擬化

電視臺節(jié)目制作系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)和外網(wǎng)系統(tǒng)完全隔絕，從物理層面防止安全隱患問題的發(fā)生，然而需要注意的一點是電視臺制作系統(tǒng)在獲取有關(guān)信息要素之時，相關(guān)的工作人員可能會連接外網(wǎng)，且日常工作中也要對多個管理系統(tǒng)展開訪問，以及獲取相關(guān)的媒體素材，針對諸如此類的需求便需確立起有關(guān)的桌面系統(tǒng)及平臺，這一點同樣也是桌面與應(yīng)用虛擬化技術(shù)所最為突出的一項關(guān)鍵要點。

若應(yīng)用本身需基于完備的桌面環(huán)境之下所展開，從而便可利用桌面虛擬化軟件技術(shù)，于服務(wù)器一端制作并安裝操作系統(tǒng)，以及預(yù)裝部分應(yīng)用軟件，盡快完成對虛擬桌面的部署安排，客戶端可經(jīng)由PcoIP協(xié)議直接向虛擬桌面展開訪問工作。針對無需完整桌面便可直接應(yīng)用軟件，采用服務(wù)器虛擬化技術(shù)向其提供以端與端之間的交付應(yīng)用服務(wù)，便可妥善處理好這一項問題。

桌面及應(yīng)用的虛擬化均可同時安裝更加集中化且靈活性更高的配置形式，從而降低對于客戶端軟件版本的過度要求，促使管理與支持成本能夠得以有效減少。僅采用傳輸控制指令的信號和屏幕改變信息，而并不進(jìn)行任何數(shù)據(jù)信息的傳輸。各項數(shù)據(jù)信息內(nèi)容均可被存儲于后臺系統(tǒng)，在其末尾終端不進(jìn)行任何數(shù)據(jù)信息的存儲。完全集中于對終端用戶權(quán)限的有效控制，例如復(fù)制、粘貼、上傳、下載、禁止特定訪問等具體應(yīng)用，此舉不但可確保內(nèi)外網(wǎng)本身不會互相影響，達(dá)到較高的系統(tǒng)訪問安全性，且同時還可在一定程度上提升用戶工作效率。

桌面及應(yīng)用虛擬化最大的差異及體現(xiàn)為：桌面虛擬化能夠提供以完備的桌面運行環(huán)境，促使用戶達(dá)到更加良好的體驗感受，然而虛擬桌面的各個用戶均需具備一項虛擬設(shè)備，由此也便需用到規(guī)模更大的資源及數(shù)據(jù)存儲空間，而通過應(yīng)用服務(wù)器虛擬化技術(shù)便可僅用一臺服務(wù)器同時向多個用戶提供服務(wù)，效率更高。

2.4 制作系統(tǒng)虛擬化的實現(xiàn)

鑒于當(dāng)前電視臺的制作與播出采取的是互相分離模式，基于這一形式之下，對于電視節(jié)目的制作和播出便會存在著較為明顯的獨立性，由此也便可促使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性得到進(jìn)一步的提升。

現(xiàn)就關(guān)于虛擬化制作網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計展開具體分析。在整個制作網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中主要就包含了制作、新聞、媒體咨詢、音視頻收錄、廣告?zhèn)鞑サ榷鄠€服務(wù)器系統(tǒng)。如在制作服務(wù)系統(tǒng)當(dāng)中，服務(wù)器所配備的制作數(shù)據(jù)服務(wù)器包括了制作ftp服務(wù)器、webservice服務(wù)其、媒體咨詢數(shù)據(jù)庫服務(wù)器以及新聞數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等。音頻收錄服務(wù)器需要外聯(lián)業(yè)務(wù)板卡，不太適合采取虛擬服務(wù)器方式，因此對其采取獨立配置形式。轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器則因?qū)Ψ?wù)器的資源損耗量較大，因此同樣采取獨立配置形式，系統(tǒng)備份服務(wù)器則因部署物理空間距離相距較遠(yuǎn)因此也需獨立配置。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布線方式采取垂直與水平兩級構(gòu)架形式，整體網(wǎng)絡(luò)主干結(jié)構(gòu)利用全光纖進(jìn)行連接，各交換機(jī)設(shè)備連接均通過光纖來實現(xiàn)。

核心交換機(jī)是整體網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，因此保障其安全性同樣至關(guān)重要，因而在此次設(shè)計過程中選用了兩臺核心交換機(jī)設(shè)備，以起到互相補(bǔ)充的作用。交換機(jī)利用千兆接口進(jìn)行交換，而樓層與核心交換機(jī)的連接則是通過千兆光纖采取上行連接，各項服務(wù)設(shè)備與核心交換機(jī)同樣通過千兆光纖口實現(xiàn)上行連接。面刀片服務(wù)器聚集于交換機(jī)以及核心交換機(jī)間通過過線網(wǎng)絡(luò)相連。

對于虛擬網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，考慮到虛擬所提供的網(wǎng)絡(luò)元素和物理環(huán)節(jié)較為接近，且此類元素同時包含有標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)、虛擬網(wǎng)絡(luò)接口卡、分布式交換機(jī)、以及端口。和物理機(jī)完全相同，各虛擬機(jī)所具有的vNIC不少于1個。客戶機(jī)操控系統(tǒng)及應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)由普通設(shè)備驅(qū)動程序及Vmware應(yīng)用在虛擬環(huán)境優(yōu)化設(shè)備驅(qū)動及vNIC通信過程當(dāng)中。在虛擬機(jī)外，vNIC具有完全獨立的MAC及IP地址，同時也一并同物理網(wǎng)卡遵循同樣的以外網(wǎng)斜頂。虛擬交換機(jī)運行原理與二層物理交換機(jī)完全一致。

3 結(jié)論

伴隨著當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息的快速化發(fā)展，各項新型技術(shù)手段也取得了越來越多的發(fā)展成就。虛擬化技術(shù)的發(fā)展當(dāng)前主要集中在數(shù)據(jù)存儲虛擬化、服務(wù)器虛擬化、桌面及應(yīng)用虛擬化等方面，其中仍存在著許多技術(shù)障礙。因而，就當(dāng)前的現(xiàn)狀情況來看，在電視臺制作系統(tǒng)當(dāng)中僅可應(yīng)用一部分的虛擬構(gòu)架。關(guān)于虛擬化技術(shù)更深層次的研究，還需要相關(guān)的科技工作者能夠在日常的工作實踐中不斷測試并應(yīng)用虛擬化技術(shù)，以推動此項技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

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