电视台后期节目制作系统相关技术

2009-12-14 15:53:00来源:DVBCN数字电视中文网 热度:
电视台的数字化、网络化发展经过广播电视从业者这几年的艰辛工作,已经取得了一系列阶段性成果,但离理想中的发展目标还有一段距离。因此我们仍需要不懈努力。随着科技术进步,电视制作设备及工艺也不断优化,记录设备已经历盘式磁带录像机到盒式磁带录像机的过程,再到最新采用的光盘、P2卡、易盘卡摄像机录像机。工作模式也经历从模拟到数字,从线性到非线性,从单机到网络的转换。这种从单纯的AV到AV与IT相结合,体现在电视技术发展革新中,这种融合的要求也越来越强烈。而后期节目生产在电视台节目生产工艺流程中占有无比重要的地位,直接影响到节目生产的流程、效率 、质量等相关细节。

一 后期节目制作主要技术特点

后期剪辑包装合成、配音工作站、演播室录制、三维特技处理等。其主要特点如下:

* 完善的网络操作平台和管理软件,多采用低投入、高效率、高稳定性的网络结构。

* 强大的集中式数据管理,统一管理视音频素材、字幕等节目内容,整个网络工作流程科学合理。

* 提供广播级质量及高效多记录格式的数字化上下载。

* 在非线性后期编辑方面,能够支持包括无压缩在内的多格式编辑,确保高质量的节目制作;在多层视频实时编辑方面,提供高质量且快速的无限层视频图文的合成;提供完善的视频、音频I/O接口;支持各种格式的音频;实现高质量的抠像效果;内嵌专业字幕系统,在网络中实现专业字幕的所有功能;能够实现多种文件格式输出,例如流媒体、VCD、DVD等;支持内嵌第三方效果插件系统,支持第三方应用软件。

* 在高清节目制作方面,能支持基于双码率编辑技术的高清/标清制作。

* 在后期包装合成方面,支持包括无压缩在内的多格式节目包装合成,视频可以实现4层实时处理;包装合成系统支持与节目编辑系统的故事板级节目共享交换。

* 网络审片终端带有专业视频信号输出,可直接连接到监视器。

* 音频包装工作站可以提供复杂音频、音效处理功能。

* 在演播室录制方面,提供演播室信号多格式录制,素材直接录制到制作网络在线存储体。

* 在三维动画制作方面,提供快速三维建模、仿真、合成功能,支持跨平台分布式渲染。

* 提供后期制作网络用户、栏目、素材、磁盘、设备日志等多方面的管理,支持制作网络系统统计计费报表功能。

二 网络结构

网络化、数字化的核心技术之一就是网络系统的组网技术即网络结构,它牵扯到网络的规划和工艺流程管理。从当前的技术来看,网络化与四种计算机网络技术密切相关,他们分别是:千兆高速以太网络、ATM异步传输网、存储区域网络(SAN)和IPSAN。

1. 千兆高速以太网

以太网技术已经有30年的历史。其生命力在于简单、实用、成熟。以太网如今已经发展到交换式千兆以太网和万兆以太网。以太网不仅仅是局域网的主要技术,也逐步迈向广域网和城域网。

2. ATM异步传输网

ATM技术既具有固定的传输延迟和约定的传输能力,又能有效处理非连续传输。在同步传输模式中, ATM采用53字节的固定长度信元结构,使得数据收发过程能够保持平滑稳定的通信流量,较为准确地预计网络延迟及执行时间等因素。ATM技术是一种面向连接的数据传输技术,当发送端和接收端想要通信时,先送要求建立连接的控制信号,接收端通过网络收到控制信号并同意建立连接后,一条虚拟线路就会被建立。同时,虚拟线路上的所有的中继点都会建立线路映像表,虚拟线路建立后,所需传送的信息就会被分割成53字节的信元,经网络送到对方。ATM非常适合视频、语音、数据等实时性强的传输任务,支持光纤、同轴线缆、屏蔽及非屏蔽双绞线,有效带宽很容易接近其标称值622Mpbs和155Mbps。ATM技术的组网成本较高,常常用作企业的主干网络。

3. 存储区域网络(SAN)

SAN是Storage Area Network的缩写,其中文名称为存储区域网络,最先起源于大数据量的网络备份系统。在其典型网络结构中,客户端对服务器的数据业务是通过传统TCP/IP网络来维持运转的,当需要在磁盘阵列、数据库服务器、应用服务器三者之间进行大量数据迁移时,数据直接通过专门的网络来运行,可见SAN是一种结构很独特的高性能宽带网络。

SAN采用基于Fiber Channel的链路,Fiber Channel赋予了SAN深刻的内涵,通常情况下,SAN使用SCSI协议,但需要封装在FC协议包里运行。SAN的数据存储与传输比SCSI更有拓展性和易于使用。在此之前,SCSI一直是海量数据传输的主要平台,SCSI是一种点对点的技术,在扩充性上并不是很好。

(1)SAN的特点

a. 大容量设备数据共享

在非线性网络应用中,存储量的要求越来越大。随着数字电视的应用,对于存储容量已经达到了TB级的要求。SAN提供了大容量存储设备共享的解决方案。

b. 多路高码流实时编辑要求高速存储设备通道

随着计算机技术的发展,现在的非编系统已经能实现4~6层50Mb实时编辑能力,这就要求存储设备的传输速度必须适应非线性编辑要求。SAN采用光纤网,不但提供了主机和存储设备之间Gbps的高速互连(可达4Gbps),而且在设备数量(可达数十个)和传输距离上(可达10千米)有较大的提高。为非编站点的大容量数据访问及快速处理,奠定了完备的物理基础。

c. 灵活的存储设备配置要求

&nbs[FS:Page]p;采用SAN技术传输距离可达10千米。通过FC-AL的Hub和Switch可以建立星型连接。在SAN上的设备、主机存储设备和磁带设备,不但在物理位置安排上十分灵活,而且可以将不同用途的设备划分为不同的区,如新闻网和制作网,分别建立虚拟专用网。使得主机访问SAN上的存储设备十分方便。

d. 数据的高可靠性和安全性

数据的可靠性和安全性,在非编网络的应用中显得十分重要。存储设备中的单点故障可能引起重大播出事故和巨大的经济损失。在SAN中可以采用双环的方式,建立存储设备和计算机之间的多条通路,提高了数据的可用性。建立虚拟专用网络可以提高数据的可靠性和安全性;同时在SAN中也可以通过建立双机容错,多机集群,实现RAID校验等方式进一步保证数据的安全性和作业的连续性。

基于FC链路的SAN以其灵活、稳定高效的特点,在广电行业中得到了充分的应用,是目前非线性网络中使用最成熟、最稳定、最安全的存储系统。

(2)SAN的管理

长久以来广电用户所使用的SAN管理软件是SANergy。随着全台数字化网络的构建,使得我们对SAN的管理提出了更高的要求。而SANergy在安全性和功能上的欠缺使得我们无法再放心的将其应用到更大型SAN系统中。现在新一代的SAN管理软件有,StorNext、IMAGESAN等。

StorNext File System适合 SAN 环境的高性能文件共享有别于其他的管理软件,自成为一个文件系统构架,脱离于windows文件系统。StorNext File System (StorNext FS)为异构客户端提供了对集中式磁盘存储的高性能共享访问。通过整合能够被多个操作系统访问的数据,StorNext FS 极大降低了存储设备的需求。而且,由于多个客户端能够同时共享相同的文件,因此消除了通过局域网移动大型文件和存储重复文件副本的需求,提高了存储效率,改进了工作流工作效率,减少了网络瓶颈。

该软件具有如下特点:

a. 独立的、跨平台SAN文件系统

完全为SAN 网络环境设计的文件系统,不依赖于任何现有操作系统中附带的文件系统。

b. 64位日志型文件系统,广泛的发展潜力

* 管理巨大的磁盘空间和文件数量,不同类型的主机可以同时以FC Direct I/O 方式访问数据,中间不需要任何协议转换;

* 日志型(Journaling/logging)文件系统的设计保证系统的可靠性、快速恢复能力。

c. MetaData传输占用资源低,支持大量主机并发访问

* TCP/IP协议传输;

* MDS优化的算法处理。

d. 多种SAN网络和磁盘优化功能

* StorNext FS自有的磁盘逻辑卷管理功能,优化SAN中磁盘资源;

* SAN多通道并发处理,保证带库质量和负载均衡;

* 自带软件管理多种磁带库和磁带介质。

e. 高可靠性

* MDS(磁盘元数据管理)可在任意平台主机(多达七台)切换;

* 符合XDSM数据管理标准,内置的数据迁移、保护和容灾。

f. 各主机使用方式

* 主机以本地文件系统方式安装使用;

* 所有主机均可在LAN中作为文件服务器共享(二次共享)。

ImageSAN是针对SAN网络存储应用而研发的,是Windows NT/2000/XP及Macintosh OSX环境及混合环境的SAN解决方案,并提供广泛的应用支持和高适应性的容错能力。

ImageSAN无需映射网络磁盘。在每一台ImageSAN工作站上,中央的存储卷显示为本地硬盘,凡是可在本地硬盘上进行的操作,凡具有相应权限的用户都可以对SAN中央存储进行操作,如共享一个卷到以太网。从而可在网络中的所有工作站进行面向以太网的二次共享,使局域网上的工作站(如粗编站)也可以方便地进行访问。

ImageSAN可以保证卷Master的动态切换,确保高可用性。在对等网中,每一台主机都有可能成为卷Master。从成本考虑,用户根本不必花费额外的MDC费用。而从安全性等方面考虑,当网络中主机数量大于10时,用户往往使用域模式(并不是必须如此,取决于用户以太网的设置),单独设置了一台域服务器,ImageSAN就可以指定该服务器为Master。可见,ImageSAN的管理既简单、又高效,如图1。




在每一台ImageSAN工作站上,SAN存储卷都直接显示为本地硬盘。由于具有所有本地硬盘的特性,SAN存储卷可以再映射到以太网以便共享。这样,SAN以外的以太网工作站也可以访问SAN中的资料。更重要的是,SAN中的每一台主机都可以面向以太网共享同一SAN分区(用户权限支持)。整个网络的处理能力分担了原来单台服务器的负载,大大减小了网络瘫痪的可能性。这一点特别适合无卡网络编辑的要求。

若通过其他软件管理SAN,每台工作站上的SAN存储其实是映射的网络盘,不能进行面对以太网的二次共享。ImageSAN网络中的Master如果出故障,同一网络中的工作站都可以接管成为Master。而且,SAN中的每个卷都可以单独指定自己的Master,也可让网络选举产生Master,非常灵活。

&nb[FS:Page]sp;元数据(Meta-data)请求通过以太网来传输。当使用一个小规模的SAN,以太网的压力也许并不明显,但在使用不同的文件系统、异构共享的环境中,元数据共享对保证SAN所用文件一致性至关重要。元数据请求及传输将对以太网造成沉重压力。在实际应用中,以太网还要进行日常的工作和文件传输,结果反倒成为整个网络的瓶颈。而使用ImageSAN,每次读取只发送一个元数据请求,减少了Master和客户机之间的通讯,大大减轻了以太网的压力,同时也减轻了对MasterCPU的负担。正因为如此,ImageSAN可以使SAN网络大大扩展,可以加入更多的节点。在一个大规模SAN网络上,ImageSAN将更有优势。




图2为一套完整的ImageSAN解决方案。适应SAN和以太网双网构架;Windows、Mac OS X混合系统;在线存储与离线备份结合;存储设备包括SAN、NAS及DAS。整个网络环境无需MDC;而在其他类似管理平台中,MDC是必备的,甚至需要冗余配置。其管理方式是以令牌方式将管理控制分散到网络系统中,不仅显著节约投资成本,而且可以保证网络始终处于有效管理而系统负担却微乎其微。ImageSAN可以有效地管理控制数百台非线性编辑、播出、采集、字幕、创意系统及各种管理、查询、预览工作站,使整个制播系统的运行高效、安全、稳定。表1为几种SAN共享软件的对比:




4. 低成本网络组网技术

(1)IP-SAN

IPSAN的核心iSCSI,那么什么是iSCSI呢?

iSCSI是通过TCP/IP网络传输SCSI指令,将SCSI指令封装在TCP/IP包中,利用以太网来进行数据块传输的标准。简而言之,采用iSCSI技术,可以将服务器与存储设备之间的连接线缆从SCSI线换成以太网线。

a. iSCSI技术的特点

* iSCSI提供数据块级的I/O访问,主机可直接访问存储裸设备的方式,因此,单个主机对存储的访问更高效。

* iSCSI对于实现远距离连接存储是一个很好的选择,主机通过IP网络访问远距离的存储设备。

* iSCSI是目前数据备份和灾难备份中应用较多的技术,在数据备份上应用比较成熟。

* 由于各主机都直接访问存储,因此,在各主机间要实现文件级的共享,必须使用额外的共享管理软件,如SANergy、ImageSAN、StorNext等,大大增加了系统的成本与复杂程度。

* 各主机都能在设备级访问共享存储,并可进行底层的操作,如删除磁盘分区、格式化磁盘等,严重影响了系统的整体安全性。

* 由于是设备级的访问,所有主机都能看到共享卷,难以保证文件级的安全性。同时,在SAN里面也很难实现主机对存储的访问控制。如:带宽限制、访问策略等。

* 系统后期维护与管理的工作量巨大。

b. IPSAN组网方式优缺点

优点:

* 购买成本低,IPSAN在主机端有三种接入方式,即普通网卡+initiator软件、TOE网卡、iSCSI专用HBA卡。其中第一种方式成本最低,软件是免费的,其主机端与普通以太网接入成本相当;

* 管理及维护技术要求低,与普通以太网的管理方式相同;如果只针对IP SAN的设备与站点接入进行管理维护,确实简单。但如果考虑到与FC SAN相同的网络管理任务(如SANergy、MDC的配置),和对存储设备内部的管理任务(如硬盘故障分析),其管理难度与管理FC网没有区别。

* 无传输距离限制,iSCSI的有效距离就是IP网络的距离;

* 速度快,iSCSI的速度就是以太网的速度,目前是1Gb,下一代是10Gb。

缺点:

* 性能问题

当前理论带宽1Gb,不及光纤产品标准2Gb,而现在购买的1GbIPSAN产品升级至10Gb的时间和成本还是未知数;

流量控制,Qos不高。由于以太网大量的网络开销带来的流量不稳,即以太网固有的实际可获得带宽不稳定,呈波浪型变化,其实际平均值仅在理论值的3%~40%左右,也就是说1Gb的以太网,或在此基础上实现的IPSAN,其主机端口平均稳定带宽是300 Mbps ~400Mbps,换算成数据传输带宽是30 MB/s~40MB/s;以太网的数据争用与冲突碰撞是由其协议本身和交换结构所固有的,这些问题会使得网络传输速度减慢,丢包率增加,数据完整性降低,这也是以太网迟迟不能用于高带宽数据传输通道的原因。IP SAN的本质是将数据按SCSI协议打包后再按IP协议传输,所以在传输过程中仍然会遇到这些问题。

* 带宽问题

主机端与存储端的实际I/O瓶颈,IPSAN的1Gb带宽,指的是网络传输介质带宽,类似于FC SAN中,FC传输介质可提供的的2Gb或4Gb带宽,但主机实际得到的带宽,还取决于主机网卡和存储端的带宽效率。而存储端的带宽效率取决于产品本身的设计机构,与外部采用FC端口还是IP端口无关,实际上目前市场上主流的IPSAN存储设备,都是传统FC存储厂商在保持产品内部结构不变的前提下,将主机接口改为(或增加)IP端口,而这一简单的变化,无助于提升普通FC SAN存储产品。

* 兼容问题

支持的平台较少,目前对ISCSI支持较好的是Windows系统。Linux对其支持尚不完备。如果考虑到应用环境中有基于非Windows平台的工作站要与IP SAN上的Windows站点共享数据,或者将来全台网中的跨[FS:Page]平台数据迁移服务器要管理IP SAN中的数据,那么这种兼容性和传输效率是一个大问题。

现在的iSCSI的存储设备一般采用SATA盘作为存储部分的硬盘系统,而且单机头部分能够提供的有效带宽大约为200MB/s,这样的话就无法满足大规模的网络生产的需要,因此,在大规模网络方案中,就必须采用分布式存储结构,构建二级存储结构。一级系统有几个单独存储体组成,而且每个一级存储体系都够建成一个单独的IPSAN网,为网络的中的编辑设备提供共享存储。二级存储构建在一级存储之上,做为全网的一个资源交换、备份必需的模块。采用这样的一个体系构架来进行实施的时候,因为网络结构比较复杂,对于使用人员和后期设备维护来说压力较高。

(2)NAS群集方案

单独的NAS设备不能够满足大规模非编网的实时编辑的读写带宽要求,系统扩展性和存储容量的要求。因此,必须通过集群的方式将多个NAS设备集合使用。对外来看像似单个设备一样。采用多个NAS机头组成的NAS群集架构,前端可以提供很好的负载均衡的网络带宽保障,后端可以直接连接或通过SAN光纤通道连接到后端的存储系统上。

NAS群集方案应用在非编行业里,对保持既有的FC-SAN的存储环境,即可以支持当前高性能有卡工作站、合成等工作站,也可以支撑未来的HDV、高清应用,随着CPU+GPU技术被深入应用非线性编辑系统中,非线性编辑软件对硬件板卡的依赖性已经越来越低,由于可利用本地缓存,非线性编辑软件在网络带宽上的需求明显减低,这使得网络环境中较为昂贵的FC设备有可能被IP网络设备所取代,用来支持无卡非编应用。这样可兼容已有系统,保护投资。

在NAS群集方案里,利用FC-SAN的存储作为NAS矩阵的后台存储,通过存储访问共享软件使多个NAS机头形成一个NAS存储池,提供IP的存储网络。从而满足无卡非编等应用,让有限的存储带宽为更多的客户机使用。

从目前情况看选择SAN方式来构架CPU+GPU+I/O网络,采用新技术,新方法,来实现网络的规划。网络资源分配更合理。因为采用了CPU+GPU+I/O技术,在原有部分工作站向高清设备转换时,只需要更换标清的I/O卡为高清的I/O卡,软件只需要升级到高清版本即可,这样就脱离原有设备中,所有的资源改动都受硬件板卡的限制,这样对于后期的人员使用的操作习惯上来讲变动较小,对于设备的利用效率和生命周期将能够得到很大提高。也是将来全台网络解决方案中不可或缺的部分。

三 网络信息交换平台

系统管理调度软件,在网络应用模式中来看,就像是人的血液一样,完完全全分布在硬件系统的各个角落,起着无可替代的作用。在其中数据库软件,又是网络信息系统的核心,全网的资源共享要靠它来提供。因此对于数据库的构建我们应该关注以下几个方面,这样才能够在使用、共享等方面保证安全。

1. 平台可用性

Oracle 数据库适用于各种硬件和操作系统,从低端单处理器服务器到大型对称多处理器计算机,直至多节点集群。Oracle 数据库支持所有主要的 Unix 平台(包括 Linux、Microsoft 操作系统)以及各种其他系统(包括 OS/390 大型机)。使用 Oracle,用户能够更新硬件和操作系统而不必更改或重新编写他们的应用程序。

SQL Server 2000在 Microsoft 的操作系统上运行。Oracle主要应用于企业级的数据库系统,如电信、银行、证券等大行机构。SQL主要应用于如企业内部的财务核算,企业销售统计等数据量较小的系统中。

2. 查询检索效率

我们知道数据库中的数据会随着使用时间的增加而不断的增长,此时数据库中的数据会达到数十万甚至上百万条,在制作网、新闻网、以至于到后期的全台网中更是如此。如何在如此庞大的数据中快速的查询并返还结果,对数据库平台提出了很高的要求。

Oracle支持多种索引模式(B-Tree、索引编排表、静态位图索引和位图联接索引)。多种索引模式的支持为数据查询提供了多种途径,使查询结果能快速的返回。其中 Oracle 支持的静态位图索引和位图联接索引,可以为数据仓库环境中的典型加载和查询操作提供很大的性能优点,从而大大提高查询检索的效率。

而SQL只支持B-Tree和索引编排表两种传统索引模式,方式有限、效率相对较低。

3. RAC高可用性

没有一种数据库系统能绝对保证其不发生故障,当意外发生时如何快速的切换服务器以保证数据的正常操作,将考验数据库平台在RAC方面的实力。

Oracle 真正应用集群使用共享磁盘方法。在共享磁盘数据库体系结构中,数据库文件在松散连接的系统的节点间以逻辑方式共享,该系统中的每个实例都可以访问所有的数据。

在 Oracle 中使用高速缓存合并使客户能够轻松地利用 Oracle 真正应用集群提供的可伸缩性,同时只需很少或不需要任何性能开销。当数据库服务器发生意外停机时,Oracle可以在极短的时间内自动切换到备份服务器上,此过程对用户是透明的不会影响用户对数据库的操作。此外,集群负载均衡功能使得可以在集群节点中自动、透明地分配大量用户连接,从而优化了总体集群处理功能的使用。只有 Oracle 为集群配置提供了真正的支持,当需求增加时只是添加新节点即可获取完整、透明的可伸缩性。

SQL不支持集群操作,而是使用数据库联合来实现某种类型的可伸缩性。当有大量的数据访问请求时,数据库联合均衡负载时需要花费大量的时间。由于不支持集群操作,进行服务器主备操作必须使用第三方的集群软件来实现。

4. 安全性

电视台业务的实时性决定了数据库系统在发生意外停机事件时,必须及时、准确的恢复运行。

Oracle数据库平台为多种停机故障(计算机故障-基于磁盘的数据恢复,数据故障:存储故障[FS:Page]-自动的存储管理和使用ASM进行数据镜像、人为错误-提供闪回操作只对更改的数据进行操作、崩溃-端对端的数据验证和建立快速恢复区、站点故障-数据卫士功能)都提供了相应的恢复措施。

而SQL当错误发生时主要依赖备份系统(备份文件或备份数据库)来实现恢复功能,因此在应用过程中要定期自动、手动备份相关数据库、并且检查数据的完整性。

5. 易维护性

一般来说电视台的数据库系统部署完成后极少进行二次开发,简单易用的维护功能将极大的减轻后期设备维护工作量。

Oracle系统会自动的对数据库进行优化和整理,在运行过程不产生垃圾文件。Oracle会合理的分配服务器的系统资源,当访问量超过服务器的承载能力时,Oracle会利用集群功能自动的均衡负载。整个维护由Oracle数据库系统自动完成,很少需要人工操作。

SQL在运行时会生产一个LOG文件,随着系统运行时间的增加而不断增大(可达到数十GB),此时服务器的系统资源会被全部占用,数据查询变得非常的困难,严重时会使数据库停机。因为LOG文件的产生,数据库磁盘会产生大量的碎片文件,数据库运行于这种磁盘状态时表现极不稳定,严重时会导致数据库停机。维护时需要专业人员定期的进行数据库清理和磁盘整理操作。




表2是 Oracle系统与SQL系统之间的主要差别:

四 网络安全

计算机网络面临的安全问题主要集中体现在以下两方面:一是网络建设初期架构的规划中存在的隐患;二是在网络使用当中的人为或非人为因素对网络造成的危害。

非线性制作网设计规划中应注意以下几个安全问题:网络的安全性、服务器的安全性、数据的安全性。

1. 网络的安全性

非线性网络的一个显著特点是数据流的大流量、高带宽传输,如每天素材更新流量达到300GB,每台工作站在进行文件传输时要求独占的传输带宽保证在25 MB/s ~40MB/s,而且由于节目制作的特点,整个网络的使用会在每天下午3至6点达到高峰。因此,网络整体结构的安全性显得尤其重要。非线性制作网必须是一个工作流程完全独立、物理结构完全隔离的专用网络。该网只为节目生产所用,与其他的网络如办公网等是完全隔离的。通过SAN网来传送素材数据、用以太网来传送控制与管理数据。由于海量的数据文件需要占用大量的存储空间,加上管理和日常工作的需要,这些数据文件需要频繁的读写和移动,这些大量的迁移数据流必须和现有的TCP/IP网络分离以致组成虚拟的专用网络或VLAN模式。因此,为了提高数据的读写效率,利用SAN网络就成为必然之选。SAN是一个在异构的服务器和存储资源之间移动数据的专有高性能网络,它通过独立的专有网络或专用网段,可以避免传统信息网络中存在的客户机与服务器之间的流量冲突。因此,SAN的应用可以提供更高速的数据传输能力,提供了更大的灵活性和扩展性,尤其适合大数据量的传输要求。

在这样的网络要求下,交换机子系统和服务器子系统的布署成为关系到网络安全性的核心组件。非线性制作网交换机子系统由以太网交换和FC光纤通道交换两部分构成,本文着重叙述一下FC光纤通道交换系统的布署。

常见的FC结构有以下几种:级联结构、环状结构、完全网格结构、部分网格结构和核心-边缘结构,目前较为常用的有部分网格结构和核心-边缘结构两种形式,在大型的非线性制作网中核心——边缘结构使用的较为广泛。

核心边缘结构网络拓扑结构比较容易满足网络的功能需求。 对于不同的需求:性能、本地化、数据完整发布、连通性、扩展性,尤其是安全性等,核心边缘结构可以灵活的实现这些功能。这种结构不同于以太网的星型结构,因为光纤通道里应用了FSPF动态路由协议,并能够自动实现负载均衡,充分利用多核心元素的特性,给网络提供了备份功能。

2. 服务器安全性

在所有的应用网络中,服务器都是最关键的部件之一。在非线性制作网络中,要用到3种类型的服务器:域控制器是以太网的用户管理服务器;数据库服务器负责音视频数据的管理。除了上述两种常用服务器外,非线性编辑网还用到元数据控制器MDC(Mata Data Controller)。MDC的功能包括集中管理SAN存储资源,回应相应的被管理主机系统的存取请求,分配读取权限等。为了实现对数据文件的跨Server高速共享的要求,我们将应用SAN实现这一管理要求。

非线性制作网主要采用群集技术来保证服务器的高可用性和安全性,所谓集群就是一组物理上独立、拥有共享数据存储空间的服务器群,各服务器之间通过内部局域网进行互相连接,被管理软件模拟为一台虚拟的服务器向客户端提供服务;当其中一台服务器发生故障时,它所运行的应用程序将与之相连的服务器自动接管;在大多数情况下,集群中所有的计算机都拥有一个共同的名称,集群系统内任意一台服务器都可被所有的网络用户所使用。一般而言,群集和高可用性结合的服务器可将运行安全性提升至99.99%。群集技术不仅仅能够提供更长的运行时间,它在尽可能地减少与既定停机有关的停机时间方面同样有着重要意义,这对非线性网络而言有着重要的意义。

3. 数据的安全性

在非编网络的运行、生产过程中产生了大量的数据,包括用户数据(故事版)、素材数据(视、音频高低码流数据)。这些数据的安全对非编网络的安全、正常运行起着关键的作用。在节目生产过程中产生了大量的高低码流视音频素材,这些素材均集中存储在FC硬盘阵列上,提供给整个网络进行共享。在网络中,这些存储在磁盘阵列柜中、流动在网络中的高质量素材直接表现为数据,供节目生产使用。所以,素材数据的安全极其重要,是影响网络安全性能的重要因素。数据的安全又可分成两种:数据的静态安全和动态安全。

所谓数据的动态安全是指确保数据在网络中快速、高效、实时地流动,防止发生数据丢失或网络通道阻塞现象,前文所介绍过的SAN网结构也是为解决的问题而建立的。

&n[FS:Page]bsp;所谓数据的静态安全就是指数据的存储安全,为了同时保证数据的物理存储安全和大流量、高带宽安全传输,目前国内在创建大型制作网络时,存储结构一般会采用新一代虚拟存储形式。它是利用专门的软硬件完成独立硬盘阵列的捆绑,在提高存储体访问带宽的同时,对安全性能也有不同程度的改进。

上面简单的叙述了非线性制作网的网络部分相关技术,从实践过程来看,网络安全是一个非常复杂的问题,涉及网络组成的各个部分,且与网络成本、工作效率关系密切,所有的一切都必须在实际应用中综合考虑。就网络运行而言,结构、安全软件建设实际上是安全度的选择,如何在可接受的投入上,建立可接受的安全,是我们在建设后期节目制作网络时首先要考虑的问题。

责任编辑:DVBCN编辑部

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