基于云服務的融媒體技術平臺在線擴容升級方案

章 劍

（麗水市新聞傳媒中心，浙江 麗水 323000）

1 背景

2018 年7 月，麗水市廣播電視總臺（以下簡稱麗水臺）基于浙江廣播電視集團“中國藍云”的云服務能力，通過省廣電光傳送網（Optical Transport Network，OTN）骨干光纜網，以遠程“租戶”的形式完成了麗水融媒體技術平臺的建設。麗水新聞綜合頻道率先進駐融媒體技術平臺，為傳統電視媒體與互聯網從相“加”邁向相“融”提供了有力的技術支撐。

2021 年初，麗水臺開始實施全臺高清化改造，公共頻道和文化休閑頻道都將遷移到融媒體技術平臺高清制作系統上，平臺原有的12 個實體非編站點已無法滿足需求。同時，考慮到拓展臺外融媒體技術服務業務的需要，通過充分論證，麗水臺決定將現有融媒體技術平臺進行大規模擴容升級，將其打造一個能以多租戶技術對外賦能的市級融媒體技術平臺。

2 系統方案設計

基于制作業務需求，首先要將融媒體技術平臺已有的12 套實體非編站點擴容，以滿足全臺3 個電視頻道的使用?？紤]到媒體資源存儲、檢索、利用等業務需求，計劃將原平臺的生產媒資改造為獨立媒資，并新建演播室直播系統。為了進一步提高制作系統的安全性和可靠性，設計建設臺內超融合應急備份制作系統。為了拓展行業融媒體技術服務能力，對云接入系統和多租戶能力進行升級。擴容升級后的平臺總體架構如圖1 所示。

圖1 平臺總體架構

2.1 非編系統擴容

為了不中斷現有業務，先行設計建設獨立的高清非編網，再將新建非編系統數據庫與原系統數據庫進行無縫對接，延續原有使用習慣，使新、老非編制作網融合成一張制作網，實現用戶無感知的在線擴容，滿足全臺高清化的制作需要。

系統由網絡、存儲、服務器、編輯站點以及相關軟件組成。系統升級后將原系統三節點Hive 數據及業務應用一體架構拆分成三Hive 核心加三業務服務冗余的系統架構，進一步強化了本地節目制作系統核心模塊及業務模塊的健壯性[1]。非編系統還與媒資系統和高清播出系統互聯互通，制作完成的成品節目文件可以通過安全設備入庫媒資系統和高清播出系統的二級緩存，提高了節目歸檔入庫和上載播出的效率。

系統網絡采用“千兆＋萬兆”混合以太網絡架構，其中實體非編工作站和配音工作站以萬兆10 Gb BASE-X 的方式進行接入，實現萬兆到桌面，其他事務管理型的設備采用千兆l Gb BASE-T的方式接入。核心存儲采用高性能分布式架構，由原系統的4 個節點、560 TB 物理容量擴容至5 個節點、700 TB物理容量；新增3 臺平臺核心服務器，采用全對稱分布式集群架構；新增4 臺遷移/轉碼服務器，增強系統遷移轉碼速度；新增4 臺合成服務器，提高系統的合成效率。與此同時，新增28 臺高清實體非編工作站點和2 臺配音工作站，能夠滿足同時支撐至少50 臺高清非編工作站4 ～6 層100 Mb 高清碼率的編輯能力。

2.2 生產媒資改造

生產媒資改造方面，建設獨立的媒資系統，提供媒資上載客戶端、媒資審核客戶端、媒資管理系統等，將原有融合部署在制作平臺上的生產媒資數據無縫繼承到新的獨立媒資系統中。網絡設備配置主備交換機，新增630 TB 物理容量的3 節點分布式存儲；利舊3 臺平臺核心服務器和2 臺遷移/轉碼服務器用于遷移、轉碼及媒資流程管控；利舊2 臺媒資上下載工作站進行各類媒體文件的上載和編目；利舊ODA 管理服務器和藍光庫作為媒資系統的近線存儲使用[2]。

改造升級后的系統實現了媒體資料的集中存儲和管理，滿足了高清播出系統播后節目歸檔需求以及全臺媒資系統整備送播需求，并引入“中國藍云”的智能處理能力。

2.3 應急備份系統

新建應急備份系統由超融合設備、刀片式服務器及相關軟件組成。新增3 節點超融合設備，具備計算、存儲能力，平臺采用Docker 應用容器引擎虛擬化技術，實現系統管理模塊和文稿、編輯、上載、審核及同步等功能模塊的部署應用。利舊刀片式服務器，采用服務器虛擬化技術方式，虛擬出2 臺遷移/轉碼服務器和2 臺同步服務器，實現系統數據的遷移轉碼和同步功能。

整個系統能夠備份至少10 天內的文稿、素材及工程文件等相關數據，在應急模式下至少具備10臺高清非編工作站編輯制作能力。本地非編制作系統異常時，應急備份系統可以提供必要的素材和元數據，使重要節目的制作業務能夠不間斷地繼續進行。本地非編制作系統恢復后，應急備份系統能夠將應急模式下的所有數據及時同步回本地非編制作系統。在本地制作網異常且與“中國藍云”專網中斷的極端情況下，應急備份系統可以保證整個系統的容災制作和備份。

2.4 演播室直播系統

新建演播室直播系統由服務器、播出工作站及相關軟件組成。新增2 臺視頻服務器、2 臺數據庫服務器、2 臺接口/遷移服務器和2 臺播控工作站互為主備，保障系統無單點故障。播出設備采用流式媒體存儲技術，實現邊采邊編和邊采邊播。智能冗余存儲管理技術比通用磁盤陣列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID）技術具有更高的數據安全性以及超強的數據恢復特性[3]。整個系統制播一體化，實現演播室播出與節目制作一體化，以高效率的節目制作播出流程保證新聞節目時效性。

2.5 云接入系統和多租戶能力升級

云接入系統通過省骨干光纜網對接浙江廣電集團“中國藍云”技術平臺，實現云端與本地文稿、素材及工程文件等相關數據的互通和實時同步。升級云接入系統后，新增全媒體考評功能模塊，提供多渠道數據搜集、多平臺并軌考核、多類型考核方式；新增“藍云智剪”功能模塊，提供了多樣化的素材庫以及多種智能生產工具，實現快速生產和智能生產，提高視頻制作工作效率[4]。

本地系統軟件升級為多租戶應用版本，并預留了租戶管理接口，為今后實現多租戶輸出運營提供基礎條件。

3 關鍵技術

平臺擴容升級保留融媒體中心全部現有數據、業務流程及人員使用習慣，僅通過擴容整體硬件設施建設達到未來規劃的業務能力。在系統建設中無縫集成原有數據庫信息、素材元數據信息等臺內原有系統數據。本地系統無縫對接浙江廣電“中國藍云”技術平臺，實現本地素材與云上素材雙向實時同步，并提供云制作和“中央廚房”服務。

3.1 Hive 媒體服務框架

系統底層采用Hive 架構，主要由數據引擎層、計算引擎層、業務引擎層和數據接口層組成，其整體基礎框架基于微服務化互聯網思維建設，通過將功能分解到各個離散的服務中以實現對系統建設方案的解耦[5]。同時，Hive 媒體服務框架應用了Keepalived/HAProxy 技術，利用成熟的開源技術實現應用服務的負載均衡和高可用；借助Docker/Swarm技術進行服務容器化管理；平臺采用HTTP/Restful 接口技術實現了服務調用的標準開放和輕量高效。

3.2 人工智能技術

麗水邊緣云節點實現了與“中國藍云”的無縫對接，具備調用藍云智能的能力，能夠通過云端多種AI 能力，賦能本地統一媒資平臺的傳統電視、新媒體等內容資源，實現資源檢索智能化、計算高效化并實現數據價值最大化。

3.3 全流程一體化設計

項目實施打通了直播、制作、播出、媒資等各個業務模塊，實現采、編、播、存、管全流程無縫銜接；整合了臺內融媒體中心現有制作網，整體融合為一張非編網；同時建設獨立媒資系統，實現了非編網與本臺媒資的互聯互通無縫對接；搭建演播室播出系統，實現演播室播出與節目制作一體化，構建高效率的節目制播流程。

3.4 三級協同安全備份

通過在本地建設超融合應急備份系統，加上中國藍云云上系統和本地系統，能夠與中國藍云形成“藍云+本地非編系統+應急備份系統”兩地三端三級協同安全備份，確保全臺網絡系統的安全性、可靠性。任何一個環節異常，都可以繼續支持非編制作業務持續不間斷進行，提高了系統可靠性。

3.5 多租戶技術

平臺擴容升級后，軟件系統具備對外輸出多租戶能力，通過添加租戶相關服務，即可完成對外輸出融媒體業務的能力，為有需求的行業用戶提供融媒體業務服務、進行融媒體中心建設。

4 遇到的問題及解決辦法

平臺擴容升級過程中，技術人員遇到了一些實際問題并予以妥善解決。

4.1 文稿三寫無法正常寫入

文稿三寫是指將文稿在本地、云端和應急備份系統中各存儲一份。在系統實際運行過程中，曾出現過本地應急系統中的文稿無法更新的問題，導致本地和云端的文稿也都無法寫入。技術人員通過修復文稿更新功能，升級應急備份系統中文稿服務后，問題得到了有效解決。

4.2 本地與云端同步系統無法正常工作

同步系統遇到業務高峰大批量任務并發時，為了保障數據同步的可靠性，同步軟件采用線性同步的方法；遇到大批量任務積壓和等待時間過長時，會導致任務失敗或進度卡停問題。人工手動重置是解決此類問題的傳統方法，但同步效率會減慢或停止，用戶也會反映同步系統不夠穩定。為了解決這些問題，技術人員及時更新了同步軟件，增強了軟件穩定性，增加了失敗任務自動重置功能，優化了云端軟件并定期重啟服務。這些措施提升了同步系統的可靠性和穩定性，減少了同步失敗的任務數量，并且失敗的任務能夠自動重置，在實際運行過程中不需要人工干預，從而提升了同步效率。

4.3 實體非編與云非編存儲空間不一致

系統試運行期間，用戶發現云非編和物理機非編存儲空間不一致，導致素材丟失和同步出錯等問題。針對該問題，技術人員通過定制默認同步策略進行解決。具體來說，當云端個人賬號存儲空間不足，系統會將超出存儲空間的內容自動劃入公共空間，不占用個人存儲空間。該策略有效解決了存儲空間不一致的問題，保證了素材的安全存儲和同步的正常進行。

5 結語

麗水融媒體技術平臺采用在線擴容升級的方式，僅增加部分設備以支撐系統規模的擴展和功能增加，現有數據、文稿、業務流程、素材信息及節目數據等關鍵數據在工程實施過程中均予以繼承，在不中斷業務的情況下實現了用戶無感擴容，達到了設計要求和預期效果。