基于云服务的融媒体技术平台在线扩容升级方案

章 剑

（丽水市新闻传媒中心，浙江 丽水 323000）

1 背景

2018 年7 月，丽水市广播电视总台（以下简称丽水台）基于浙江广播电视集团“中国蓝云”的云服务能力，通过省广电光传送网（Optical Transport Network，OTN）骨干光缆网，以远程“租户”的形式完成了丽水融媒体技术平台的建设。丽水新闻综合频道率先进驻融媒体技术平台，为传统电视媒体与互联网从相“加”迈向相“融”提供了有力的技术支撑。

2021 年初，丽水台开始实施全台高清化改造，公共频道和文化休闲频道都将迁移到融媒体技术平台高清制作系统上，平台原有的12 个实体非编站点已无法满足需求。同时，考虑到拓展台外融媒体技术服务业务的需要，通过充分论证，丽水台决定将现有融媒体技术平台进行大规模扩容升级，将其打造一个能以多租户技术对外赋能的市级融媒体技术平台。

2 系统方案设计

基于制作业务需求，首先要将融媒体技术平台已有的12 套实体非编站点扩容，以满足全台3 个电视频道的使用。考虑到媒体资源存储、检索、利用等业务需求，计划将原平台的生产媒资改造为独立媒资，并新建演播室直播系统。为了进一步提高制作系统的安全性和可靠性，设计建设台内超融合应急备份制作系统。为了拓展行业融媒体技术服务能力，对云接入系统和多租户能力进行升级。扩容升级后的平台总体架构如图1 所示。

图1 平台总体架构

2.1 非编系统扩容

为了不中断现有业务，先行设计建设独立的高清非编网，再将新建非编系统数据库与原系统数据库进行无缝对接，延续原有使用习惯，使新、老非编制作网融合成一张制作网，实现用户无感知的在线扩容，满足全台高清化的制作需要。

系统由网络、存储、服务器、编辑站点以及相关软件组成。系统升级后将原系统三节点Hive 数据及业务应用一体架构拆分成三Hive 核心加三业务服务冗余的系统架构，进一步强化了本地节目制作系统核心模块及业务模块的健壮性[1]。非编系统还与媒资系统和高清播出系统互联互通，制作完成的成品节目文件可以通过安全设备入库媒资系统和高清播出系统的二级缓存，提高了节目归档入库和上载播出的效率。

系统网络采用“千兆＋万兆”混合以太网络架构，其中实体非编工作站和配音工作站以万兆10 Gb BASE-X 的方式进行接入，实现万兆到桌面，其他事务管理型的设备采用千兆l Gb BASE-T的方式接入。核心存储采用高性能分布式架构，由原系统的4 个节点、560 TB 物理容量扩容至5 个节点、700 TB物理容量；新增3 台平台核心服务器，采用全对称分布式集群架构；新增4 台迁移/转码服务器，增强系统迁移转码速度；新增4 台合成服务器，提高系统的合成效率。与此同时，新增28 台高清实体非编工作站点和2 台配音工作站，能够满足同时支撑至少50 台高清非编工作站4 ～6 层100 Mb 高清码率的编辑能力。

2.2 生产媒资改造

生产媒资改造方面，建设独立的媒资系统，提供媒资上载客户端、媒资审核客户端、媒资管理系统等，将原有融合部署在制作平台上的生产媒资数据无缝继承到新的独立媒资系统中。网络设备配置主备交换机，新增630 TB 物理容量的3 节点分布式存储；利旧3 台平台核心服务器和2 台迁移/转码服务器用于迁移、转码及媒资流程管控；利旧2 台媒资上下载工作站进行各类媒体文件的上载和编目；利旧ODA 管理服务器和蓝光库作为媒资系统的近线存储使用[2]。

改造升级后的系统实现了媒体资料的集中存储和管理，满足了高清播出系统播后节目归档需求以及全台媒资系统整备送播需求，并引入“中国蓝云”的智能处理能力。

2.3 应急备份系统

新建应急备份系统由超融合设备、刀片式服务器及相关软件组成。新增3 节点超融合设备，具备计算、存储能力，平台采用Docker 应用容器引擎虚拟化技术，实现系统管理模块和文稿、编辑、上载、审核及同步等功能模块的部署应用。利旧刀片式服务器，采用服务器虚拟化技术方式，虚拟出2 台迁移/转码服务器和2 台同步服务器，实现系统数据的迁移转码和同步功能。

整个系统能够备份至少10 天内的文稿、素材及工程文件等相关数据，在应急模式下至少具备10台高清非编工作站编辑制作能力。本地非编制作系统异常时，应急备份系统可以提供必要的素材和元数据，使重要节目的制作业务能够不间断地继续进行。本地非编制作系统恢复后，应急备份系统能够将应急模式下的所有数据及时同步回本地非编制作系统。在本地制作网异常且与“中国蓝云”专网中断的极端情况下，应急备份系统可以保证整个系统的容灾制作和备份。

2.4 演播室直播系统

新建演播室直播系统由服务器、播出工作站及相关软件组成。新增2 台视频服务器、2 台数据库服务器、2 台接口/迁移服务器和2 台播控工作站互为主备，保障系统无单点故障。播出设备采用流式媒体存储技术，实现边采边编和边采边播。智能冗余存储管理技术比通用磁盘阵列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID）技术具有更高的数据安全性以及超强的数据恢复特性[3]。整个系统制播一体化，实现演播室播出与节目制作一体化，以高效率的节目制作播出流程保证新闻节目时效性。

2.5 云接入系统和多租户能力升级

云接入系统通过省骨干光缆网对接浙江广电集团“中国蓝云”技术平台，实现云端与本地文稿、素材及工程文件等相关数据的互通和实时同步。升级云接入系统后，新增全媒体考评功能模块，提供多渠道数据搜集、多平台并轨考核、多类型考核方式；新增“蓝云智剪”功能模块，提供了多样化的素材库以及多种智能生产工具，实现快速生产和智能生产，提高视频制作工作效率[4]。

本地系统软件升级为多租户应用版本，并预留了租户管理接口，为今后实现多租户输出运营提供基础条件。

3 关键技术

平台扩容升级保留融媒体中心全部现有数据、业务流程及人员使用习惯，仅通过扩容整体硬件设施建设达到未来规划的业务能力。在系统建设中无缝集成原有数据库信息、素材元数据信息等台内原有系统数据。本地系统无缝对接浙江广电“中国蓝云”技术平台，实现本地素材与云上素材双向实时同步，并提供云制作和“中央厨房”服务。

3.1 Hive 媒体服务框架

系统底层采用Hive 架构，主要由数据引擎层、计算引擎层、业务引擎层和数据接口层组成，其整体基础框架基于微服务化互联网思维建设，通过将功能分解到各个离散的服务中以实现对系统建设方案的解耦[5]。同时，Hive 媒体服务框架应用了Keepalived/HAProxy 技术，利用成熟的开源技术实现应用服务的负载均衡和高可用；借助Docker/Swarm技术进行服务容器化管理；平台采用HTTP/Restful 接口技术实现了服务调用的标准开放和轻量高效。

3.2 人工智能技术

丽水边缘云节点实现了与“中国蓝云”的无缝对接，具备调用蓝云智能的能力，能够通过云端多种AI 能力，赋能本地统一媒资平台的传统电视、新媒体等内容资源，实现资源检索智能化、计算高效化并实现数据价值最大化。

3.3 全流程一体化设计

项目实施打通了直播、制作、播出、媒资等各个业务模块，实现采、编、播、存、管全流程无缝衔接；整合了台内融媒体中心现有制作网，整体融合为一张非编网；同时建设独立媒资系统，实现了非编网与本台媒资的互联互通无缝对接；搭建演播室播出系统，实现演播室播出与节目制作一体化，构建高效率的节目制播流程。

3.4 三级协同安全备份

通过在本地建设超融合应急备份系统，加上中国蓝云云上系统和本地系统，能够与中国蓝云形成“蓝云+本地非编系统+应急备份系统”两地三端三级协同安全备份，确保全台网络系统的安全性、可靠性。任何一个环节异常，都可以继续支持非编制作业务持续不间断进行，提高了系统可靠性。

3.5 多租户技术

平台扩容升级后，软件系统具备对外输出多租户能力，通过添加租户相关服务，即可完成对外输出融媒体业务的能力，为有需求的行业用户提供融媒体业务服务、进行融媒体中心建设。

4 遇到的问题及解决办法

平台扩容升级过程中，技术人员遇到了一些实际问题并予以妥善解决。

4.1 文稿三写无法正常写入

文稿三写是指将文稿在本地、云端和应急备份系统中各存储一份。在系统实际运行过程中，曾出现过本地应急系统中的文稿无法更新的问题，导致本地和云端的文稿也都无法写入。技术人员通过修复文稿更新功能，升级应急备份系统中文稿服务后，问题得到了有效解决。

4.2 本地与云端同步系统无法正常工作

同步系统遇到业务高峰大批量任务并发时，为了保障数据同步的可靠性，同步软件采用线性同步的方法；遇到大批量任务积压和等待时间过长时，会导致任务失败或进度卡停问题。人工手动重置是解决此类问题的传统方法，但同步效率会减慢或停止，用户也会反映同步系统不够稳定。为了解决这些问题，技术人员及时更新了同步软件，增强了软件稳定性，增加了失败任务自动重置功能，优化了云端软件并定期重启服务。这些措施提升了同步系统的可靠性和稳定性，减少了同步失败的任务数量，并且失败的任务能够自动重置，在实际运行过程中不需要人工干预，从而提升了同步效率。

4.3 实体非编与云非编存储空间不一致

系统试运行期间，用户发现云非编和物理机非编存储空间不一致，导致素材丢失和同步出错等问题。针对该问题，技术人员通过定制默认同步策略进行解决。具体来说，当云端个人账号存储空间不足，系统会将超出存储空间的内容自动划入公共空间，不占用个人存储空间。该策略有效解决了存储空间不一致的问题，保证了素材的安全存储和同步的正常进行。

5 结语

丽水融媒体技术平台采用在线扩容升级的方式，仅增加部分设备以支撑系统规模的扩展和功能增加，现有数据、文稿、业务流程、素材信息及节目数据等关键数据在工程实施过程中均予以继承，在不中断业务的情况下实现了用户无感扩容，达到了设计要求和预期效果。