IP虚拟化播出和传统播出对比
王宽
摘要：九江广播电视台高清播出项目建设具有多种决择。采用虚拟化与云计算技术来构建IT系统，提升IT系统的资源利用率，是其最终的选择。本文对其系统设计方案进行了分析，体现了其中的创新亮点。
关键词：高清播出、IP虚拟化播出系统
近期，九江广播电视台计划升级电视播出系统。在考虑改造方案时，我被当下播出技术领域里的一个新名词“IP虚拟化播出系统”所吸引，将其与传统硬盘播出系统对比优劣，并切实考虑九江广播电视台想高、标清同播的现状后，写了一些心得感想与大家分享和探讨。
播出系统设计的总体目标
考虑到高清升级的必要性，根据九江广播电视台整体发展规划，构建3个频道高标清信号自动化、智能化安全同播（即系统同时输出高质量的3路高清信号以及3路标清信号）。其中3路标清信号的播出方式，采用高清素材下变换的方式，确保标清信号的质量。另外3路高清系统的设计，考虑到行业最新技术的安全稳定性、技术先进性、可持续发展性，将采用基带信号处理及无压缩SDI over IP虚拟化相结合方式构建3个播出频道。拟将最重要最敏感的一频道（新闻频道）采用基带信号调度、处理方式，第二、三频道采用无压缩SDI over IP虚拟化播出方式，两个系统将实现融合，共享节目素材和数据，形成备份，确保安全和效率。
播出系统改造的要求
安全管理。系统既保证信息资源的充分共享，又保证系统内的信息安全，同时系统具有较完善的责任追究机制，能够对所有用户的所有操作建立日志，保证整个系统运行始终处于安全监控和保护之中。
易操作易维护。播出软件的界面要简洁明了、易学易用。系统总体布局、硬件设备的连接要科学、合理，工艺规范，便于维护，并且尽可能符合台内播出人员原有的操作习惯，提供多种操作简易的应急处理方式。
功能齐备。播出系统要具备播出解码服务、播出控制服务、数据库服务、广告单及节目单接口服务、迁移服务、介质导入服务、素材及网络管理服务等功能。
播出系统的技术方案
对于九江广播电视台高清播出项目中众多应用系统，拟采用虚拟化与云计算技术来构建IT系统，提升IT系统的资源利用率，即采用vSphere虚拟化技术，将应用服务部署到虚拟化的高性能物理服务器DELL刀片服务器上，达到高可靠、自动化运维的目标。
IP虚拟化方案的核心架构是搭建的虚拟化平台。所谓虚拟化云平台，是采用云操作系统，负责云平台计算资源虚拟化和资源分配，将物理资源（计算、存储、网络等）转换成可动态调整的虚拟资源，供虚拟机使用，提供高可用性的弹性虚拟机，保障业务系统的连续性与虚拟机的安全隔离。
虚拟化平台包含云管理、计算资源池。整个系统的业务是通过云管理呈现，诸如用户管理、集群管理、业务模板管理、虚拟机管理、虚拟机发放、统一硬件管理、告警、监控等功能均由其对外提供。管理员也可通过基于web统一维护界面的云管理平台对虚拟机进行创建、销毁操作，对虚拟机的日常维护包括启动、重启、迁移、关闭、修复、快照、虚拟机资源调整和监控。
计算资源池（集群）是由DELL刀片服务器内众多物理刀片服务器虚拟化形成，保障虚拟化平台的业务在出现计划外和计划内停机的情况下能够持续运行。虚拟化系统部署到DELL刀片服务器平台，具有计算/存储/网络融合、预集成、高性能、高可靠、高安全、业务自动化快捷部署、统一运维管理、资源智能弹性伸缩的特点。
相比传统播出系统，虚拟化一体机主要有以下优势：
一、通过虚拟化技术控制和减少物理服务器的数量，明显提高每个物理服务器及其CPU的资源利用率，改善IT资源利用率，从平均利用率不足10%提升到70%以上，从而降低硬件成本。
二、虚拟化的软硬件一体化解决方案，可降低现场配置出错几率，保证快速安装部署，业务上线从数周缩短至一天。具有快速部署、高效运维的特点。
三、支持统一管理、自动化运维、模板化应用部署，降低OPEX （Operating Expense） 支出达30%。
四、自动化扩容，硬件上电自动发现，支持即插即用的线性平滑扩容，按需扩展，具有高度可扩充性。
五、计算存储网络深度融合，采用高带宽、低时延无源交换背板，增加可靠性；可提供多款计算/存储刀片以适应不同的应用场景。
六、按需分配资源，动态调度，共享资源以利于高效利用。
七、支持大规模部署和运营。初步意向是支持64个集群的版本，产品可支持虚拟机数量超过6000个。
八、提供信息收集与分析工具，自动收集与分析业务服务器性能和环境 （CPU、内存、磁盘等）。
九、提供灵活的数据迁移方法，支持定时任务、增量复制、断点续传等功能。
相比传统播出系统，虚拟化一体机主要有以下劣势：
一、虚拟化一体后，一旦虚拟化平台崩溃，无法像传统播出系統那样跳过故障点后进行应急播出，只能靠第二套虚拟化平台做备用播出。对于资金紧张的电视台来说，是否愿意购买两套虚拟化设备作为主备播出系统，是首先要考虑的问题。
二、虚拟化一体后，除了播出核心设备（视频播出服务器、数据库服务器、存储），还有很多播出周边设备的功能都被集成到一体机里一起运行。一体机是否能长时间稳定地同时运行。那么多功能，也需要时间考证。虽然国外电视台已形成IP虚拟化播出的趋势，但据我所知，现在国内只有几家电视台在试运行这种新技术。
（作者单位：九江广播电视台）
摘要：九江广播电视台高清播出项目建设具有多种决择。采用虚拟化与云计算技术来构建IT系统，提升IT系统的资源利用率，是其最终的选择。本文对其系统设计方案进行了分析，体现了其中的创新亮点。
关键词：高清播出、IP虚拟化播出系统
近期，九江广播电视台计划升级电视播出系统。在考虑改造方案时，我被当下播出技术领域里的一个新名词“IP虚拟化播出系统”所吸引，将其与传统硬盘播出系统对比优劣，并切实考虑九江广播电视台想高、标清同播的现状后，写了一些心得感想与大家分享和探讨。
播出系统设计的总体目标
考虑到高清升级的必要性，根据九江广播电视台整体发展规划，构建3个频道高标清信号自动化、智能化安全同播（即系统同时输出高质量的3路高清信号以及3路标清信号）。其中3路标清信号的播出方式，采用高清素材下变换的方式，确保标清信号的质量。另外3路高清系统的设计，考虑到行业最新技术的安全稳定性、技术先进性、可持续发展性，将采用基带信号处理及无压缩SDI over IP虚拟化相结合方式构建3个播出频道。拟将最重要最敏感的一频道（新闻频道）采用基带信号调度、处理方式，第二、三频道采用无压缩SDI over IP虚拟化播出方式，两个系统将实现融合，共享节目素材和数据，形成备份，确保安全和效率。
播出系统改造的要求
安全管理。系统既保证信息资源的充分共享，又保证系统内的信息安全，同时系统具有较完善的责任追究机制，能够对所有用户的所有操作建立日志，保证整个系统运行始终处于安全监控和保护之中。
易操作易维护。播出软件的界面要简洁明了、易学易用。系统总体布局、硬件设备的连接要科学、合理，工艺规范，便于维护，并且尽可能符合台内播出人员原有的操作习惯，提供多种操作简易的应急处理方式。
功能齐备。播出系统要具备播出解码服务、播出控制服务、数据库服务、广告单及节目单接口服务、迁移服务、介质导入服务、素材及网络管理服务等功能。
播出系统的技术方案
对于九江广播电视台高清播出项目中众多应用系统，拟采用虚拟化与云计算技术来构建IT系统，提升IT系统的资源利用率，即采用vSphere虚拟化技术，将应用服务部署到虚拟化的高性能物理服务器DELL刀片服务器上，达到高可靠、自动化运维的目标。
IP虚拟化方案的核心架构是搭建的虚拟化平台。所谓虚拟化云平台，是采用云操作系统，负责云平台计算资源虚拟化和资源分配，将物理资源（计算、存储、网络等）转换成可动态调整的虚拟资源，供虚拟机使用，提供高可用性的弹性虚拟机，保障业务系统的连续性与虚拟机的安全隔离。
虚拟化平台包含云管理、计算资源池。整个系统的业务是通过云管理呈现，诸如用户管理、集群管理、业务模板管理、虚拟机管理、虚拟机发放、统一硬件管理、告警、监控等功能均由其对外提供。管理员也可通过基于web统一维护界面的云管理平台对虚拟机进行创建、销毁操作，对虚拟机的日常维护包括启动、重启、迁移、关闭、修复、快照、虚拟机资源调整和监控。
计算资源池（集群）是由DELL刀片服务器内众多物理刀片服务器虚拟化形成，保障虚拟化平台的业务在出现计划外和计划内停机的情况下能够持续运行。虚拟化系统部署到DELL刀片服务器平台，具有计算/存储/网络融合、预集成、高性能、高可靠、高安全、业务自动化快捷部署、统一运维管理、资源智能弹性伸缩的特点。
相比传统播出系统，虚拟化一体机主要有以下优势：
一、通过虚拟化技术控制和减少物理服务器的数量，明显提高每个物理服务器及其CPU的资源利用率，改善IT资源利用率，从平均利用率不足10%提升到70%以上，从而降低硬件成本。
二、虚拟化的软硬件一体化解决方案，可降低现场配置出错几率，保证快速安装部署，业务上线从数周缩短至一天。具有快速部署、高效运维的特点。
三、支持统一管理、自动化运维、模板化应用部署，降低OPEX （Operating Expense） 支出达30%。
四、自动化扩容，硬件上电自动发现，支持即插即用的线性平滑扩容，按需扩展，具有高度可扩充性。
五、计算存储网络深度融合，采用高带宽、低时延无源交换背板，增加可靠性；可提供多款计算/存储刀片以适应不同的应用场景。
六、按需分配资源，动态调度，共享资源以利于高效利用。
七、支持大规模部署和运营。初步意向是支持64个集群的版本，产品可支持虚拟机数量超过6000个。
八、提供信息收集与分析工具，自动收集与分析业务服务器性能和环境 （CPU、内存、磁盘等）。
九、提供灵活的数据迁移方法，支持定时任务、增量复制、断点续传等功能。
相比传统播出系统，虚拟化一体机主要有以下劣势：
一、虚拟化一体后，一旦虚拟化平台崩溃，无法像传统播出系統那样跳过故障点后进行应急播出，只能靠第二套虚拟化平台做备用播出。对于资金紧张的电视台来说，是否愿意购买两套虚拟化设备作为主备播出系统，是首先要考虑的问题。
二、虚拟化一体后，除了播出核心设备（视频播出服务器、数据库服务器、存储），还有很多播出周边设备的功能都被集成到一体机里一起运行。一体机是否能长时间稳定地同时运行。那么多功能，也需要时间考证。虽然国外电视台已形成IP虚拟化播出的趋势，但据我所知，现在国内只有几家电视台在试运行这种新技术。
（作者单位：九江广播电视台）
