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中小型非编网络管理模式的比较与选择

2010-08-10 沈春风 启东市广播电视局 依马狮广电网



【内容提要】本文通过对电视节目后期制作中小型非编网络主流的管理模式进行比较,并结合江苏省启东市广播电视台的实际使用情况,探讨了不同网络管理模式的适用环境。
【关键词】双网结构  单网结构  分类管理  混合管理  集中管理  分散管理  信号传输  数据交换

  随着计算机硬件性能的不断提高,电视节目非线性编辑系统从第一代专业视频板卡式非编发展到目前第二代CPU+GPU+I/O卡式非编,而与之同步发展起来的后期制作非编网络也随之悄然发生着变革。虽然从整体上讲,后期制作非编网络的管理模式仍呈多样化的格局,孰优孰劣尚无定论,但我们仍可以依据各自的实际所需选择适合的管理模式。

中小型非编网络管理模式的比较与选择
图1 服务器机房

  江苏省启东市广播电视台从2004年开始组建非线性编辑网络,至今已建成3个非编网络。其中,1个网络基于专业视频板卡式非编(新奥特的DTV非编网络),1个基于CPU+GUP+I/O卡式非编(新奥特的喜玛拉雅网络),这两个网络都是双网结构;还有1个纯以太网结构的非编网络是由索贝公司以E3和E7非编为基础组建的Enet网络。

  下面笔者就中小型电视节目后期制作非编网络主流的管理模式进行一些对比,并结合台里的实际使用情况,探讨一下不同网络管理模式的适用环境。

  一. 网络结构:双网结构与单网结构

  双网结构即光纤网(FC)+以太网,一直是后期制作非编网络发展的主流结构。双网结构的发展是基于第一代板卡式非编网络的,目前对于第二代CPU+GPU+I/O卡式非编网络也适用。由于板卡式非编对计算机硬件平台的要求较低,所有视音频信号的处理都由专业视频卡来完成,因此它需要一个专为其服务的稳定高速的网络通路,于是双网结构应运而生。双网结构中FC网供视音频数据的传输,以太网提供低质量视频、文件、管理等信息的传输与交换。双网结构的主要优点有:1.由于在视频处理方面基本上不占用计算机本身的资源,因此对于计算机平台的配置要求相对较低;2.具有稳定的传输率(FC的标称传输率为1000Mb/s),因此可以保证网络系统的实时性的需求。双网结构的缺点也非常明显,那就是成本较高,系统复杂,不易维护。双网结构非编网络拓朴图如图2。

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图2 双网结构非编网络拓朴图

  单网结构即千兆以太网,它是基本于新一代CPU+GPU+I/O卡的非编组建起来的。新一代非编利用通用CPU完成视频编解码、GPU完成视频特技和合成运算、I/O卡完成基带信号的输入输出来实现原来专业板卡所实现的功能。在高性能的计算机系统基础之上组建起来的单网结构,具有明显的优点:1.成本较低,相对于双网结构可以省却光纤网络的相关设备,成本至少降低20%~30%。2.系统简单,只有一个以太网,设备量少,管理维护都方便。当然它的缺点也显而易见,一是数据传输率的限制。尽管理论上讲千兆以太网能达到1000Mb/s带宽,400Mbps的利用率下限带宽,远远超过非线性工作站的传输速率要求,但当网络传输出现数据包冲突等异常情况时,可能仍会出现传输抖动、丢帧等现象。而且当传输距离过远时,必须考虑传输距离带来的实际问题,比如噪声干扰造成的信号劣化等。二是为保证网络系统的实时性,必须对计算机的硬件性能提出较高的要求。单网结构非编网络拓朴图如图3。

中小型非编网络管理模式的比较与选择
图3 单网结构非编网络拓朴图

  我台建立的2个双网结构的非编网络,站点数都在10个左右。另一个单网结构的非编网络站点数为6个。在网络的使用过程中,我们觉得,双网结构的传输是很稳定的,但如果计算机硬件性能配置较低,视频板卡式非编单机的稳定性较基于CPU+GPU+I/O卡的非编要差一些。双网结构的网络结构还是比较复杂,检查维护的要求比较高。在我们组建基于CPU+GPU+I/O卡的双网非编网络时,我们发现如果省去光纤网,只使用千兆以太网也可以实时视音频编辑。因此,今年3月我台为广告部搭建了一个6个站点的纯以太网非编网络,该网络的非编工作站以HP xw4600 Workstation和HP Z800 Workstation为硬件平台,配以NVIDIA GeForce 9800GT和GTX 260显卡以及索贝MG1000和MG1500输入输出卡,高性能的单机配置完全满足每个站点3层50M码流节目的实时传输,网络运行相当稳定。

  所以综合2种网络的优缺点以及我们实际的使用情况,我们觉得双网结构适合站点数在15个以上的大中型非编网络,而单网结构完全适用于15个站点以下的中小型非编网络。

  二. 数据管理:分类管理与混合管理

  这里的数据管理主要是指服务器对视音频数据以及网络数据库的管理。目前大多数的网络都是采用分类管理的模式,即服务器的管理职能专业化。如视频服务器专门管理视音频素材及中心存储,数据库服务器专门管理网络、文档、数据库,迁移服务器专门管理视音频素材的迁移等等。混合管理模式对服务器的管理功能没有明确的分工,服务器在主要管理功能的基础上兼带小数据量的管理功能。

  我台组建的DTV非编网和Enet非编网采用分类管理模式,HIMALAYA非编网采用混合管理模式。分类管理模式的非编网络使用了4台服务器,2台MDC视频服务器(1主1备),2台SERVE数据库服务器(1主1备)。混合管理模式的非编网络使用2台服务器,1台是主视频服务器,另1台是备视频服务器兼做数据库存服务器。从设备量上我们可以看出,分类管理模式的成本要高于混合管理模式,这是因为服务器的数量增多,而且都是主备的。但从网络稳定性和维护工作量来讲,分类管理模式要明显优于混合管理模式。因为主备服务器完全可以确保网络管理的不间断。而且在实际的维护过程中我们发现分类管理模式网络的维护周期明显长于混合管理模式网络。

  综上所述,我们觉得为了确保非编网络运行稳定性和维护方便性,应采用分类管理模式。

  三. 设备管理:集中管理与分散管理

  1.设备的集中管理和分散管理

  这里的设备集中管理主要是指网络中非编工作站的管理。目前所有的网络对于核心设备(包括服务器、交换机、中央存储阵列等)都采取集中存放与管理的模式,但对于非编工作站的管理却有着不同的管理模式。

  集中管理就是把所有非编主机集中放置,桌面只放置显示器、监视器、键盘、鼠标。如果采用集中上下载的话,上下载录像机也是集中放置,否则的话每个桌面下还得安装一台上下载录像机。 [Page]

  分散管理就是把所有的非编主机分散放置,每台非编配置一台上下载录像机。

  我台3个非编网络中,集中管理和分散管理2种方式都有。在实际使用过程中,我们觉得虽然集中管理方式的管理维护方便些,设备利用率更高些,但也带来了布线复杂、线路冗长、键鼠延长线不稳定等不利的一面。所以我们觉得分散管理模式略优于集中管理模式。

  2.网络的集中管理与分散管理

  网络管理主要是指网管软件实现的管理模式。网络的集中管理模式是网络管理人员只能通过数据库管理服务器上的专用网络管理软件对网络进行站点、人员、空间的管理。分散管理是指网络管理人员可以通过网络中任何一个站点,以管理员的身份进入网络系统中对网络进行管理。毋庸讳言,集中管理模式的安全性明显高于分散管理模式,分散管理模式只要盗用管理员密码或被赋于管理员权限就可对网络进行非法管理。两种不同方式的登录界面见图4、图5、图6、图7、图8。

中小型非编网络管理模式的比较与选择
图4 HIMALAYA非编网集中管理模式网管登录界面

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图5 HIMALAYA非编网集中管理模式用户登录界面

中小型非编网络管理模式的比较与选择

中小型非编网络管理模式的比较与选择
图6 Enet非编网集中管理模式网管登录及管理界面

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图7 Enet非编网集中管理模式用户登录界面

中小型非编网络管理模式的比较与选择
图8 DTV非编网分散管理模式网管和用户是同一界面

  3.空间的集中管理与分散管理

  空间的管理是指中央存储阵列空间的分配方式。集中管理就是将存储空间只划分到部门或栏目,而对于个人在部门或栏目中所使用的空间不进行限制。分散管理则把空间分配到个人,每人分以相同的空间或略作微调,个人管理各自的存储空间。

  集中管理方式灵活性较强,可以提高空间的利用率。因为在不同的部门或栏目中个人实际所需要的空间各不相同,只要内部管理得当,个人可以得到实际需要的存储空间。分散管理方式实现的是个人管理各自的空间。如果个人的空间不够,那就自己清理自己的存储空间。

  我台的非编网络分别采用了集中管理和分散管理两种模式,最终效果是分散管理比集中管理更有序。因为集中管理存在管理的漏洞,那就是部门和栏目内部个人互相挤占空间,不对个人素材进行管理,导致部门或栏目的整体空间爆满,网络管理人员要么敦促其删除无用素材,要么另外划拨备用空间。而分散管理只需把空间科学合理地分配到个人,由个人对各自的空间进行管理,不再出现挤占他人空间的现象,空间管理相当有序。

  四. 外部连接:信号传输与数据交换

  后期制作非编网络最终的视音频数据流向无非是媒资与播出。而传输的方式也无非是视音频信号或文件。信号传输是指非编网络输出模拟或数字的视音频信号供媒资或播出系统再采集后进行存放与播出。数据交换是非编网络通过交换机把视音频文件传输至媒资或播出系统存放与播出,可能要进行一定的转码。

  目前这两种方式仍是并存的状态。由于计算机病毒的威胁,出于对播出安全的考虑,很多中小型非编网络还是采取信号传输,播出系统采集的方式。而数据交换方式大多采用物理防火墙的隔离方式,以排除病毒威胁。

  我们觉得在网络管理规范的情况下,采用数据交换的方式有利于提高工作效率。只需把打包生成的节目通过网络以倍速传至硬盘播出上载站并进行转码后,就可以直接播出或存储。这比1:1实时的信号传输效率要高很多。但如果网络管理不够规范的话,那还是采取信号传输的方式更为安全妥贴,这样可以完全杜绝算机病毒对播出安全的威胁了。B&P

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