佛山电台新媒体私有云建设和应用

文｜陈卓杰

背景

佛山电台建立于1983年，是一家拥有六套调频广播的传统媒体。随着互联网等新技术的出现，新媒体对传统广播媒体产生巨大的冲击和影响。在新旧媒体相互渗透融合的今天，只有利用好传统媒体的固有优势，才能让传统媒体的发展机遇再现。但我们发现在传统业务系统上发展新媒体存在一定的困难，例如：由于业务系统的日益庞大，底层的硬件设备维护和上层的应用维护变得繁杂，使业务系统管理越发困难；新业务建设周期过长，每开展一个新兴业务模式，必将带来新系统的部署、配置和运维，而这往往需要时间和人力的大量投入，至使新业务无法快速灵活的开展；难以界定发展新媒体新业务的资源用量，一旦业务投入使用，系统的计算、存储、带宽资源便难以更改；硬件资源利用率偏低，不同业务设备难以通用和共享。

云技术的解决方案

鉴于此，云计算技术的引入为我们解决上述问题提供了可能。云计算旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统，构建资源池，使各种应用系统能够根据需要获取计算能力、存储空间和信息服务。

结合我台的实际情况，我们以服务器虚拟化和存储虚拟化相结合的方式构建私有云平台。构建大型存储器提供数据存储服务，组建多台虚拟服务器群提供系统计算服务，再以SAN网络的技术方式耦合连接虚拟设备。

关键核心技术：虚拟化平台

云计算资源的池化，需要依靠虚拟化技术。多个物理设备如CPU、内存、磁盘、I/O等经过虚拟化后，能被抽象分割为更小的资源并且可被系统识别和使用。

虚拟化作为一项重要的支撑技术发展至今，技术上已经相当成熟。目前市面上的虚拟化平台分别以威睿公司的VMware ESX Server、思杰公司的Citrix Xen Server、微软公司的Windows Server 2008 Hyper-V产品为主要代表。从各产品的实现组合上看，思杰公司的XenServer适合在Liunx服务器上运行，微软公司的Hyper-V适合在windows服务器上运行，而威睿公司的ESX Server既能运行于各种操作系统之上，也可独立安装运行在硬件服务器上。对于三种虚拟化平台的选择，可根据自有业务系统的运行环境进行搭配。

虚拟化平台的部署

1、 硬件架构

硬件平台的搭建和构造。主要分为三部分，第一部分通过搭建存储磁盘柜，实现存储资源的虚拟化。第二部分通过搭建硬件服务器，实现计算资源的虚拟化。第三部分通过iSCSI SAN的方式耦合连接各种硬件设备，以此组成一个完整的虚拟环境。详细如图1所示。

（1）存储设备虚拟化的实现。我们采用HP StorageWorks P2000磁盘柜作为存储的物理设备，并配置12个2T的硬盘组成一个容量为24T的存储介质。将多个硬盘组成raid6阵列模式，从逻辑上划分指出多个LUN（logical unit number逻辑单元号）。再通过使用LVM（Logical Volume Manager逻辑卷管理）工具将LUN定义为硬件分区卷PV（Physical volumes物理卷），然后将若干个PV组成一个卷组VG（Volume group卷组），最后在VG的基础上划分存放数据的逻辑卷LV（Logical volumes逻辑卷），以此提供操作系统能识别的存储单元。存储逻辑结构如图2所示。

（2）服务器虚拟化的实现。我们选择VMware ESX Server作为服务器虚拟化的实现方式。硬件方面选择了HP的DL380G7作为服务器，在服务器上直接安装了VMware的ESX系统。通过ESX系统，服务器的硬件资源如：CPU、内存、网络接口等将被抽象划分出来，以达到资源被虚拟化后再分配的目的。另外我们还增加了一台管理PC，用于对整个虚拟环境的管理。管理PC只需安装VMware Center Server软件，并连接于虚拟服务器的网络即可。

（3）硬件设备间的耦合连接。利用iSCSI、SAN技术，能将不同功能的硬件设备耦合连接一起。我们以H3C S5120交换机作为中间设备组建SAN网络，配置iSCSI协议实现存储与计算设备的物理链接。iSCSI技术能将SCSI数据块映射成以太网数据包并通过网络进行传输，使计算服务器可与使用IP网络的储存装置交换数据。iSCSI通过创建SAN(存储区域网络)解决以往SCSI协议存在连接设备数量和连接距离上的限制。通过以太网来构建IP存储局域网，使我们可以跨不同服务器共享存储资源，并可以在不停机状态下扩充存储容量。这大大增强了系统的可扩展性。

2、软件架构

对于威睿公司的VMwarev Sphere解决方案，其基础架构主要包含两个软件层：虚拟化层和管理层。ESX系统作为底层软件系统为顶层应用平台提供虚拟化功能。vCenter Server软件作为管理层为物理架构转化为虚拟化架构提供监控和组织功能。软件架构如图3所示。

（1）ESX系统的安装部署

作为一个安装于硬件之上的底层系统，ESX的安装和部署并不需要太多的人为干预，只需满足系统的硬件要求并安装即可。

（2）vCenter Server系统的安装部署

vCenter Server系统安装在操作系统之上，并作为一个管理设备独立于设备资源池，系统旨在为管理者提供一个虚拟化应用的终端使用平台。vCenter Server系统的层次结构由顶往下分别为：数据中心、群集、主机、虚拟机，每一层都是下一层结构的容器载体。通过系统，我们可以创建多个数据中心，在数据中心中可创建多个群集，在群集中可添加多个主机资源，并最终利用群集资源实现虚拟机的创建。

云技术的应用和效果

我台私有云在2012年8月开始建设并于10月投入使用，通过虚拟化平台我们创建了多个虚拟机，并以此构建企业内部的私有云，如图4。云技术的部署，给我台带来的以下切实的效益。

1、对传统服务器群进行归并

电台具有多种不同的业务系统，传统做法是将不同的业务系统分布在不同的硬件服务器之上，以此减少不同系统在同一主机运行时所产生的兼容性问题。而在虚拟化平台构建的虚拟机，所提供的性能与传统服务器并无差异，并且多个虚拟机能同时运行于同一虚拟化平台而不会相互干扰。以虚拟机代替传统服务器，可让传统的服务器群归并于统一的虚拟化平台之上并聚于云端。以此极大地缩减了原有物理设备的数量，减少了服务器机房的占地空间，减少了电力和散热的能耗。

2、对业务系统的资源分配更有针对性

特殊的业务系统对于不同资源的利用总有侧重。如佛山电台6套频率的音频转码、流媒体编码发布等需要高密度的数据计算能力，而音频的存储、各地域的视频监控存储则需要海量的存储能力，web等应用服务则需要高频度的信息处理和I/O流量。当业务迁移至私有云端后，虚拟化的资源池能动态地赋予虚拟机各种资源，我们可通过虚拟化平台对运行特殊业务的虚拟机进行更有针对性的资源配置。

3、对业务系统的运行起负载均衡作用

由多个物理主机组成的虚拟服务器群集，具有负载平衡的特性。虚拟化平台里运行着多个虚拟机，而多个虚拟机则分散运行于多个物理主机上。每当物理主机工作出现繁忙时，虚拟化平台就能自动检测并将虚拟机分散到各个空闲的物理主机上，以此为虚拟机提供更优质的资源服务。

4、对监控管理的改进

监控和管理一直是广电行业关注的重点，从软件层面到硬件层面，都要求做到可监控可管理。而计算机硬件以一个完整的物理运作模式为上层操作系统提供物理支撑，对于硬件故障处理一直是计算机管理的难点。对于传统服务器的硬件管理，也只能做到“可监”但难以“可控”，为此广电行业的硬件设备通常以双备份的形式进行投放使用。而基于云技术的虚拟化平台的引入，则很好地解决了这方面的问题。在监测方面，虚拟化平台提供了对主机的监控、存储资源的监控、以及用户自定义的告警事件。在控制方面，虚拟化平台提供了众多操作虚拟机的方法，由于虚拟机并不固定运行于某一硬件主机上，当硬件主机出现故障时，虚拟机能通过手动或者自动的方式漂移至其它硬件主机，避免了因硬件故障而造成的业务停顿。通过虚拟化的解决方案，有效地强化了设备的可监控管理，减少了宕机的出现。

5、对发展新媒体起支撑作用

传统应用服务器的应用部署，花费巨大，建设周期长，难以应对广电行业发展新媒体业务的迫切需求。而云技术下的虚拟化平台提供了解决此问题的功能特性。如模板功能，通过创建一个可被复用的虚拟机模板，可快速创建和部署新的虚拟机，并在虚拟机上开展相关的业务。以此免除了繁杂的计算机配置过程，降低了人为操作的错误，从而提高了工程实施的效率。又如快照功能，通过创建系统快照，可让系统恢复至各种运行状态下。以此提供了虚拟机理想的备份机制，快速响应业务恢复的要求。云技术的应用，让技术部门脱离了繁杂的技术部署工作，有利于集中人力资源和设备资源发展新媒体的技术创新。

部署私有云存在的问题

企业私有云的部署为我们提供了传统技术难以实施的技术解决方案，但新技术的应用部署也存在以下一些问题。

1、系统复杂度增加

云技术的底层物理构造和逻辑结构使它的配置具有一定复杂性。建立集群框架、管理主机间的连通性、配置共享存储也并非简单的任务。复杂的系统架构在调试和检查时，往往需要花费相当的时间和人力成本。

2、对管理人员的水平要求提高

虚拟化技术涉及多种先进的计算机专业技术，管理人员必须具备相当的管理能力和知识水平。在部署私有云的同时，需要对我们的管理人员进行相关的培训工作。

3、初期投入成本偏高

由于实现虚拟主机群的环境，需要一定数量的主机比例支持，而且旧有的服务器并不一定适用于新环境，因此虚拟化架构的初期投入成本相对偏高。

结束语

本人认为依靠云技术来发展新媒体，是传统媒体开拓新业务的最佳实践平台。凭借云技术的先进特性，企业资源才能得到充分有效的整合和发挥，促进业务快速有效地开展。