NGB視頻點(diǎn)播系統(tǒng)包括媒資庫(AM)、媒資運(yùn)營系統(tǒng)(AO)、內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)(CDN)、門戶系統(tǒng)、計費(fèi)認(rèn)證授權(quán)功能模塊(AAA)、流服務(wù)系統(tǒng)(SS)、會話管理(SM)、邊緣資源管理(ERM)、流資源管理(VRM)、數(shù)據(jù)采集和日志系統(tǒng)等功能模塊或子系統(tǒng)。NGB視頻點(diǎn)播系統(tǒng)外圍系統(tǒng)包括內(nèi)容提供方、業(yè)務(wù)運(yùn)營支撐系統(tǒng)、DRM/CA系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

在NGB視頻點(diǎn)播系統(tǒng)架構(gòu)中，媒資庫完成媒資采集、審核和加工，之后將元數(shù)據(jù)交付媒資運(yùn)營系統(tǒng)。媒資運(yùn)營系統(tǒng)接收媒資庫生成的元數(shù)據(jù)文件，完成業(yè)務(wù)包定義與管理，并將業(yè)務(wù)包信息同步給計費(fèi)認(rèn)證授權(quán)功能模塊，將元數(shù)據(jù)文件傳輸給門戶系統(tǒng)。

NGB視頻點(diǎn)播系統(tǒng)中，媒資文件和實(shí)時內(nèi)容的分發(fā)由內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)完成。內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)在媒資運(yùn)營系統(tǒng)控制下完成媒資文件注入和電視直播流注入，之后將內(nèi)容傳輸?shù)浇咏脩舻脑O(shè)備，并按流服務(wù)系統(tǒng)需求將內(nèi)容文件發(fā)布給流服務(wù)系統(tǒng)。

NGB視頻點(diǎn)播系統(tǒng)中，終端開機(jī)后需要通過門戶系統(tǒng)從AAA功能模塊獲取用戶Token等相關(guān)參數(shù)，完成終端的激活和認(rèn)證，之后終端可以發(fā)起點(diǎn)播請求。

終端發(fā)起點(diǎn)播請求時，需要從門戶系統(tǒng)獲取點(diǎn)播參數(shù)，再向會話管理發(fā)起點(diǎn)播請求。會話管理收到用戶點(diǎn)播請求后，首先通過AAA完成用戶的業(yè)務(wù)認(rèn)證，之后向邊緣資源管理和流資源管理為該點(diǎn)播請求申請邊緣資源和流資源，并在用戶認(rèn)證和會話資源申請成功后向流服務(wù)系統(tǒng)發(fā)起推流申請。流服務(wù)系統(tǒng)收到推流申請后，根據(jù)推流申請進(jìn)行建流，并將流控參數(shù)通過會話管理回傳給終端。至此，終端可以通過流控參數(shù)向流服務(wù)系統(tǒng)請求到節(jié)目流，并可進(jìn)行播放控制。

點(diǎn)播結(jié)束時，終端向會話管理發(fā)起點(diǎn)播結(jié)束請求。會話管理收到點(diǎn)播結(jié)束申請后，首先向流服務(wù)系統(tǒng)申請釋放服務(wù)流，再向邊緣資源管理和流資源管理申請釋放邊緣資源和流資源，并在流服務(wù)和會話資源釋放后將用戶點(diǎn)播信息發(fā)送給AAA。

客戶需求分析

n 指標(biāo)需求：

(1) 存儲：滿足1.5萬小時的10Mbps碼率的高清視頻資料存儲容量;

(2) 帶寬：滿足1萬并發(fā)用戶10Mbps碼率的高清視頻點(diǎn)播;

n 系統(tǒng)需求：

(1) 高擴(kuò)展性：線性的，根據(jù)并發(fā)用戶數(shù)動態(tài)擴(kuò)展應(yīng)用服務(wù)器，根據(jù)存儲視頻資料要求動態(tài)擴(kuò)展存儲空間;

(2) 高可靠性：不停機(jī)服務(wù)，及時切出故障節(jié)點(diǎn)和自動恢復(fù);

(3) 易維護(hù)性：無需人工干預(yù)，系統(tǒng)自動偵測錯誤，配置邏輯清晰;

聯(lián)想廣電高清視頻點(diǎn)播(NGB)云平臺解決方案

IaaS平臺構(gòu)成

聯(lián)想NGB視頻系統(tǒng)采用云計算技術(shù)，在IaaS層為應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建彈性、可靠和高性能的基礎(chǔ)平臺，使得用戶可根據(jù)業(yè)務(wù)狀態(tài)動態(tài)分配計算資源和存儲資源。

聯(lián)想NGB 視頻云IaaS平臺系統(tǒng)分成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、計算節(jié)點(diǎn)和存儲節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)采用冗余網(wǎng)絡(luò)，計算節(jié)點(diǎn)采用虛擬化和負(fù)載均衡集群，存儲節(jié)點(diǎn)采用分布式集群存儲模式，共同構(gòu)建NGB云平臺基礎(chǔ)環(huán)境。

n 應(yīng)用網(wǎng)架構(gòu)：

存儲網(wǎng)架構(gòu)

n 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)

Ø 采用Extreme萬兆核心交換機(jī)：背板帶寬960Gbps，48口1G/10G SFP+端口，支持IPV4/IPv6;

Ø 冗余網(wǎng)絡(luò)：支持級聯(lián)/堆疊，無單點(diǎn)故障，按需擴(kuò)展;

Ø 分為計算子網(wǎng)絡(luò)和存儲子網(wǎng)絡(luò)：前后分離，獨(dú)立管理，互不影響;

n 計算節(jié)點(diǎn)

Ø 采用聯(lián)想ThinkServer RD630服務(wù)器：配置雙CPU，128G內(nèi)存，4口萬兆SFP+端口;

Ø 采用聯(lián)想LS-IP 4500萬兆高性能負(fù)載均衡器：背板帶寬256Gbps，可管理數(shù)千個服務(wù)器/虛擬機(jī)節(jié)點(diǎn);

Ø 采用VMware虛擬化系統(tǒng)：可按需為應(yīng)用配置計算資源，故障自動遷移;

n 存儲節(jié)點(diǎn)

Ø 采用聯(lián)想ThinkServer RD430服務(wù)器：配置高性能的SAS盤以及SSD固態(tài)盤;

Ø 采用聯(lián)想分布式文件集群存儲系統(tǒng)：超過100PB的存儲能力和100Gbps的IO吞吐能力，按需增加存儲容量;

IaaS平臺特點(diǎn)

聯(lián)想NGB視頻系統(tǒng)IaaS平臺有以下特點(diǎn)：

n 高可用性

Ø 冗余網(wǎng)絡(luò)

þ 采用Extreme 670交換機(jī)以級聯(lián)/堆疊/星型組網(wǎng)方式，交換機(jī)之間直接互相冗余，確保無單點(diǎn)故障;

þ 采用聯(lián)想 LS-IP 4500負(fù)載均衡器，部署成雙機(jī)模式，自動監(jiān)測和切換，確保入站訪問訪問安全;

Ø 冗余計算節(jié)點(diǎn)

þ 物理節(jié)點(diǎn)：聯(lián)想IaaS虛擬化管理平臺，自動監(jiān)測所有物理節(jié)點(diǎn)的健康狀態(tài)，對于故障的物理節(jié)點(diǎn)，根據(jù)設(shè)定的策略，自動地將其上的所有虛擬節(jié)點(diǎn)遷移到其他物理節(jié)點(diǎn)中，故障修復(fù)后按照策略遷回;

þ 虛擬節(jié)點(diǎn)：自動監(jiān)測虛擬節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)，對于故障的虛擬節(jié)點(diǎn)，根據(jù)設(shè)定的策略，自動地將遷移到其他物理節(jié)點(diǎn)中，故障修復(fù)后按照策略遷回;

þ SDK API：由監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測應(yīng)用的健康狀態(tài)，可根據(jù)聯(lián)想IaaS虛擬化管理平臺提供的關(guān)閉和遷移虛機(jī)的API函數(shù)，根據(jù)策略將其重啟或者重啟遷移到其他物理機(jī)上繼續(xù)運(yùn)行;

Ø 冗余存儲節(jié)點(diǎn)

þ 文件管理：聯(lián)想IaaS文件管理平臺可按照用戶的冗余策略，將文件(切片)，在不同的物理設(shè)備上保存多份，確保設(shè)備或者硬盤故障時，保存文件的安全性;

Ø 冗余鏈路

þ 鏈路管理：所有服務(wù)器硬件、負(fù)載均衡硬件的網(wǎng)口均支持鏈路冗余技術(shù)，配合冗余網(wǎng)絡(luò)，使得接入安全可靠;

Ø 冗余電源

þ 所有設(shè)備均支持熱插播冗余電源，接入兩路供電，確保云平臺的整體安全、

n 可擴(kuò)展性

Ø 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)

þ Extreme單個交換機(jī)支持48口萬兆，可通過級聯(lián)/堆疊等策略，可滿足在同一個業(yè)務(wù)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)百臺服務(wù)器的互通互聯(lián)，滿足中型云計算平臺的需求;

þ LS-IP 負(fù)載均衡支持?jǐn)?shù)千個服務(wù)組和數(shù)萬臺節(jié)點(diǎn)，可支持私有云和公有云的應(yīng)用;

Ø 服務(wù)節(jié)點(diǎn)

þ 聯(lián)想IaaS虛機(jī)管理系統(tǒng)可根據(jù)需求(CPU和內(nèi)存)配置虛機(jī)，最多可在單臺服務(wù)器上支持128個開啟狀態(tài)的虛擬機(jī);

Ø 存儲節(jié)點(diǎn)

þ 聯(lián)想IaaS分布式集群存儲系統(tǒng)單卷支持300PB，支持動態(tài)添加元數(shù)據(jù)服務(wù)器和存儲服務(wù)器硬件，服務(wù)器和硬盤不受型號和容量的限制;

þ 可支持4096個的存儲設(shè)備和1024臺設(shè)備的并發(fā)訪問;

n 高性能

Ø Extreme 670交換機(jī)：背板帶寬最高可達(dá)1.2Tbps，包轉(zhuǎn)發(fā)率高達(dá)950Mpps，兩個交換機(jī)可以通過160Gbps高速線纜連接;

Ø LS-IP 4500負(fù)載均衡器：可做鏈路聚合綁定，增加入站帶寬，VOD的上下行數(shù)據(jù)比例可達(dá)1:100，使用高速路由均衡策略，全系統(tǒng)的I/O吞吐能力可達(dá)1Tbps;

Ø 計算服務(wù)器：采用Intel Xeon E5 8核處理器，內(nèi)存高達(dá)128G，配置4口萬兆SFP+網(wǎng)卡以及2口千兆網(wǎng)口;

Ø 存儲服務(wù)器：采用SSD固態(tài)盤做基礎(chǔ)系統(tǒng)存儲介質(zhì)，每個元數(shù)據(jù)系統(tǒng)可并發(fā)隨機(jī)打開2萬個文件，存儲服務(wù)器采用SAS盤，提高磁盤I/O能力;

Ø 分布式存儲系統(tǒng)：支持2000億以上文件快速檢索，，I/O能力隨擴(kuò)充能力線性增長，可達(dá)200Gbps;

n 易管理性

Ø 自動化管理：各系統(tǒng)可以定義故障處理機(jī)制，自動處理故障點(diǎn);

Ø SDK API：為第三方系統(tǒng)提供豐富的接口函數(shù)，便于集成管理

媒資庫(AM)和CDN系統(tǒng)

媒資庫(AM)中的數(shù)據(jù)存放在IaaS平臺的分布式存儲系統(tǒng)中，每個流文件被分布式文件存儲系統(tǒng)切成若干片，存放到后端不同的存儲服務(wù)器上，以提高整體訪問效率。

CDN的控制系統(tǒng)可使用IaaS平臺的虛機(jī)系統(tǒng)，按照需求配置CPU、內(nèi)存等資源，文件放置在IaaS分布式文件存儲系統(tǒng)中，并通過分布式文件系統(tǒng)的代理驅(qū)動軟件直接掛接在虛機(jī)系統(tǒng)中，如同本地硬盤一樣。

大部分的CDN系統(tǒng)為了提高訪問效率，都對原文件進(jìn)行了切片處理，由于IaaS系統(tǒng)已經(jīng)對文件進(jìn)行了切片，所以用戶可以根據(jù)實(shí)際情況，選擇CDN是否進(jìn)行切片處理，或者調(diào)整兩個系統(tǒng)切片值的大小，進(jìn)行調(diào)優(yōu)。

VOD和Push VOD

NGB流服務(wù)系統(tǒng)包括VOD系統(tǒng)和Push VOD系統(tǒng)，其在IaaS平臺上可根據(jù)業(yè)務(wù)需求動態(tài)獲得計算資源，其所使用媒資庫(AM)統(tǒng)一保存在IaaS平臺的存儲資源。

n VOD系統(tǒng)

² 每個客戶端均可通過廣電雙向網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時點(diǎn)播，實(shí)現(xiàn)IPTV和OTT TV功能;

² VOD 軟件系統(tǒng)采用RTSP或HTTP協(xié)議與機(jī)頂盒通訊，一般“并發(fā)訪問數(shù)”約500~1000個/秒;

² VOD系統(tǒng)適合智能機(jī)頂盒或者Android 機(jī)頂盒;

n Push VOD系統(tǒng)

² 每個客戶端可通過廣電單項(xiàng)或雙向網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行點(diǎn)播;

² 單項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)中，Push VOD系統(tǒng)將媒體流推到機(jī)頂盒所在的IPCOM對應(yīng)的頻點(diǎn)中;

² 雙向網(wǎng)絡(luò)中，Push VOD系統(tǒng)既可推到IPCOM，又可以推到機(jī)頂盒的硬盤中，通過DRM加密存儲;

² Push VOD采用DSMCC標(biāo)準(zhǔn)打包協(xié)議，同IPCOM特定頻點(diǎn)通訊，一般“并發(fā)推流數(shù)”約為3000~4000個/秒;

² Push VOD系統(tǒng)幾乎適合所有機(jī)頂盒，包括老式非智能機(jī)頂盒。

Push VOD的自身的并發(fā)能力超過VOD系統(tǒng)，但是其總體并發(fā)能力受制于廣電邊緣IPCOM的頻點(diǎn)數(shù)量。

聯(lián)想NGB 視頻云IaaS平臺完全滿足VOD和Push VOD的應(yīng)用需求，虛擬化系統(tǒng)可根據(jù)需求配置vCPU數(shù)量和vMEM大小，并可根據(jù)業(yè)務(wù)需要改變vCPU和vMEM的值。

其他業(yè)務(wù)子系統(tǒng)

NGB視頻點(diǎn)播系統(tǒng)中門戶系統(tǒng)、計費(fèi)認(rèn)證授權(quán)功能模塊(AAA)、流服務(wù)系統(tǒng)(SS)、會話管理(SM)、邊緣資源管理(ERM)、流資源管理(VRM)、數(shù)據(jù)采集、業(yè)務(wù)運(yùn)營支撐系統(tǒng)、DRM/CA系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)以及日志系統(tǒng)均為普通服務(wù)器應(yīng)用系統(tǒng)，由聯(lián)想IaaS平臺按需分配計算資源和存儲資源即可。

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