新建全媒體平臺的虛擬化基礎設施和應用服務

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1、新建全媒體平臺的虛擬化基礎設施和應用服務 　　1. 全媒體網(wǎng)絡平臺介紹及其傳統(tǒng)部署方式 　　媒介融合又稱媒體融合,其內涵廣泛,僅從媒介形態(tài)上看,一般認為,混合包含了文字、圖片、動畫、視頻、音頻等形態(tài)的媒介被稱為融合媒介,內容融合與渠道融合是媒介融合的主要特征之一.全媒體網(wǎng)絡平臺作為內容融合與渠道融合的一種有效形式,近年來受到業(yè)界廣泛的關注,國內外廠商如 Avid、索貝、方正都推出了新一代的全媒體網(wǎng)絡平臺,各類傳統(tǒng)媒體和新興媒體,從 CNTV 到上海文廣的看看新聞網(wǎng),從人民網(wǎng)、新華社到市場化的網(wǎng)絡媒體,紛紛采購或自研全媒體網(wǎng)絡平臺作為推廣媒介融合的

2、重要載體. 　　全媒體網(wǎng)絡平臺由三大部分組成(如圖 1 所示),"內容制作平臺"可以保留原有的制作系統(tǒng);"內容管理平臺"是整個平臺的核心,承擔著數(shù)據(jù)輸入輸出、存儲、檢索、管理等多項功能";媒體發(fā)布平臺"包括各類傳統(tǒng)和新興的媒體渠道,可以分階段實施開發(fā)和部署,以適時提供最新形態(tài)的媒體,目前全媒體網(wǎng)絡平臺中管理和發(fā)布的功能主要集中搭建和安裝在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心里,其關鍵技術基于 IT,主要為計算機網(wǎng)絡、服務器和存儲設施等.傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心一般為某個特定的應用或服務單獨部署一臺服務器,一個典型的全媒體管理和發(fā)布平臺需要配置部署的服務器為 : 　　 　　(1)MAM 媒體資產(chǎn)管理應用服務器 ;(2)MPC

3、 媒資調度中心服務器集群(配有遷移服務器、轉發(fā)服務器、轉碼服務器、入庫服務器);(3)后臺合成服務器 ;(4)Portal 門戶網(wǎng)站服務器 ;(5)CVMS 內容管理服務器 ;(6)數(shù)據(jù)庫服務器 ;(7)UMS 用戶管理及統(tǒng)一認證服務器 ;(8)流媒體服務器 ;(9)NAS 高碼率存儲陣列. 　　以上需要數(shù)十臺各類服務器,其建設成本高、周期長、能耗高、系統(tǒng)資源利用率低、運營成本高.近年來隨著服務器虛擬化技術的普及,出現(xiàn)了全新的數(shù)據(jù)中心部署和管理方式,虛擬化技術與全媒體網(wǎng)絡平臺的結合,提高了服務的可靠性和資源利用率,減少能源消耗,并為管理員帶來了高效和便捷的管理體驗. 　　2.虛擬化技術與V

4、MwareGo管理方案 　　一般來說,計算機系統(tǒng)分為若干層次,從下至上包括底層硬件資源、操作系統(tǒng)、操作系統(tǒng)提供的應用程序編程接口,以及運行在操作系統(tǒng)之上的應用程序.虛擬化技術可以在這些不同層次之間構建虛擬化層,向上提供與真實層次相同或類似的功能,使得上層系統(tǒng)可以運行在該中間層之上.這個中間層可以解除其上下兩層之間原本存在的藕合關系,使上層的運行不依賴于下層的具體實現(xiàn). 　　虛擬化技術可以把物理資源等底層架構進行抽象,使得設備的差異和兼容性對上層應用透明,從而允許用戶對底層千差萬別的資源進行統(tǒng)一管理.虛擬化技術使物理服務器上的計算、存儲、應用和服務都變成了資源,這些資源可以被動態(tài)擴展和配置,

5、虛擬化的數(shù)據(jù)中心最終在邏輯上以單一整體的形式呈現(xiàn). 　　"與物理的計算機一樣,虛擬機是運行操作系統(tǒng)和應用程序的軟件計算機.虛擬機包含一組規(guī)范和配置文件,由主機的物理資源支持.每個虛擬機都有可提供與物理硬件相同的功能的虛擬設備,而且在可移植能力、可管理性和安全性方面更出色."計算機的虛擬化"主要有 2 種架構 :寄居 (hosted)架構和裸金屬 (bare-metal) 架構.寄居架構就是在操作系統(tǒng)之上安裝和運行虛擬化軟件,它依賴于主機操作系統(tǒng)對設備的支持和物理資源的管理.而裸金屬架構就是直接在硬件上安裝虛擬化軟件,再安裝虛擬機(操作系統(tǒng))和應用程序,它依靠虛擬層內核和服務器控制臺進行管理.

6、"所以它的效率會更高一點,應用也更加靈活. 　　VMware vSphere Hypervisor( 原名為 ESXi,也叫ESXi Hypervisor) 就是這樣一種可以直接安裝在物理服務器硬件上的虛擬化軟件,它采用裸金屬架構,可以不依賴于通用操作系統(tǒng).ESXi 是一種虛擬化平臺,您可使用此平臺把虛擬機創(chuàng)建為一組配置和磁盤文件,它們可共同執(zhí)行物理機的所有功能.通過 ESXi,可以運行虛擬機,安裝操作系統(tǒng),運行應用程序以及配置虛擬機.配置包括識別虛擬機的資源,如存儲設備.服務器可提供引導程序、管理以及其他管理虛擬機的服務."VMware Go 是一種基于云的虛擬化管理解決方案,與安裝在服務

7、器上采用裸金屬架構的 VMware vSphereHypervisor 相互配合(如圖 2 所示),它針對中小型機構缺少虛擬化的相關知識和技術人才的情況進行設計,可以使部署、管理和擴展虛擬化變得更加容易,它使用標準web 瀏覽器來進行操作和交互,特別適合才開始構建和使用虛擬化的機構應用. 　　3. 新建全媒體平臺的虛擬化基礎設施和應用服務 　　3.1 服務器規(guī)劃 　　首先,根據(jù)規(guī)劃設計的全媒體網(wǎng)絡平臺所要達到的功能和要求,以傳統(tǒng)的方式計算這些應用或服務單獨部署需要多少臺服務器. 　　然后,在綜合考慮物理服務器的硬件性能,每個虛擬機需要單獨安裝子操作系統(tǒng) (Guest OS) 所造成的額

8、外硬件資源開銷,以及平臺中各個應用組件的使用量的基礎上,按照輕負載和重負載配對的原則,來對服務器進行歸并,一個歸并后的服務器可以包括之前多個單獨的應用. 　　最后,可以多安排 25% 的物理服務器作為熱備,以備出現(xiàn)硬件損壞后的快速替換或者使用量增長后對更多硬件資源的需求. 　　3.2 IP地址規(guī)劃 　　全媒體網(wǎng)絡平臺采用虛擬化的部署方式不同于傳統(tǒng)的物理服務器部署,每臺物理服務器底層的 vSphereHypervisor 系統(tǒng)至少需要一個固定的 IP,其上可能存在多個虛擬服務器,每個虛擬服務器根據(jù)需要可以設置1-2 塊虛擬網(wǎng)卡,并綁定一個固定的 IP 地址.另外,每塊虛擬網(wǎng)卡都連接到虛擬交

9、換機 vSwitch,"A vSwitchcan route traffic internally between virtual machinesand link to external networks.(在虛擬機和外部網(wǎng)絡聯(lián)接中,虛擬交換機可以路由其內部的流量)".因此每個虛擬服務器上的網(wǎng)絡流量都是通過其底層物理服務器上的網(wǎng)絡接口來轉發(fā)的.為避免產(chǎn)生擁堵,可以為每個物理網(wǎng)卡設定一個固定的 IP 地址,這樣一般服務器上有2-4 個物理網(wǎng)卡就可以構建 2-4 網(wǎng)絡通道來為虛擬服務器提供網(wǎng)絡服務. 　　因 為 VMware Go管理程序經(jīng)常需要與底層的vSphere Hypervisor 進

10、行通信和互操作,為了保證VMware Go 能夠以正確的路徑訪問它,應給它設定固定的 IP 地址.虛擬服務器需要對外提供服務,其 IP 地址要與 DNS 綁定,不能隨便改變,因此每個虛擬服務器上的虛擬網(wǎng)卡也應該給其設定固定的 IP 地址. 　　如圖 3 所示,虛擬化的全媒體網(wǎng)絡平臺中 IP 地址的規(guī)劃是很重要的一環(huán),相對于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心,虛擬化的全媒體網(wǎng)絡平臺需要更多的 IP 地址.值得注意的是,這些IP 地址無論是公有還是私有都需要與物理網(wǎng)卡上 IP 處在同一網(wǎng)段,而不能使這些虛擬機相對于物理機形成內網(wǎng)的網(wǎng)絡拓撲結構,只有這樣不同物理服務器上的虛擬服務器才能互相訪問,用戶的計算機也才能訪問這

11、些虛擬服務器上的內容. 　　3.3 具體流程 　　(1)注冊 VMware Go 用戶 ;在網(wǎng)站注冊成為 My VMware會員后,用戶可以定制所需要的功能并據(jù)此以很低的價格訂閱這項服務. 　　(2)在服務器上安裝 vSphere Hypervisor ;在 VMware 官方網(wǎng)站免費下載 vSphere Hypervisor軟件,為全裸的物理服務器安裝 ESXi Hypervisor 有多種方法:手動交互式安裝、使用腳本自動安裝和升級、使用vSphere Auto Deploy.手動交互式安裝建議在中小型機構中使用.安裝的啟動介質也有多種 :CD 或 DVD、可啟動的 USB 設備、基

12、于 PXE 的網(wǎng)絡啟動.基于腳本的自動安裝和 vSphere Auto Deploy 都適合在大型甚至數(shù)以千臺的超大型數(shù)據(jù)中心中應用.這里我們使用 CD 安裝,在 BIOS 中設置光盤啟動,按照提示一步步操作,設定 root 密碼,直到系統(tǒng)提示已完成安裝,重啟后載入 ESXi Hypervisor. 　　(3)設置 vSphereHypervisor 的參數(shù) ;在 Hypervisor 界面中按 F2 鍵后,可以對其參數(shù)進行設置和管理,主要是網(wǎng)絡設置和主機名 hostname,包括: 　　DHCP 還是手動設定 IP 地址、網(wǎng)關、子網(wǎng)掩碼 ;DNS 服務器地址;是否使用 IPv6 地址;網(wǎng)

13、絡聯(lián)通性的測試工具;以及修改主機名 hostname. 　　(4)加入 Hosts 主機 ;Host 主機是指"安裝了 ESXi 的物理計算機.所有的虛擬機都運行在主機上".首先,要為 VMware Go 加入一個或多個主機,使其接受 VMware Go 的管理. 　　在頂部的菜單中選"VIRTUAL",然后在左邊的"INVENTORY"中選取"Hosts",在右邊的 Hosts 頁面中選取 Actions 中的 Add New,有兩種模式可選 : 　?、?Install ESXi Hypervisor ;通 過 VMware Go 為 物 理 計 算 機 遠 程 安 裝 ESXiHyp

14、ervisor ;② Manage an Existing ESXi Hypervisor ;管理已存在網(wǎng)絡上的 ESXi Hypervisor. 　　在對話框中填入主機的 IP 地址,之后 VMware Go會去搜索已安裝在該主機上的 ESXi Hypervisor 軟件,并要求輸入該 Hypervisor 的管理密碼.當主機加入后,會在 VMware Go 左邊的 Hosts 欄中顯示所有可管理的主機,右邊顯示所有主機的簡要信息,點擊相應的主機名可以進一步查看主機的硬件配置(CPU、內存、硬盤空間等)、ESXi 配置、ESXi Hypervisor 的授權信息等,并可進行一些配置和操作.

15、 　　設置主機靜態(tài) IP 地址,host NTP server(NTP 服務全稱為互聯(lián)網(wǎng)時間協(xié)議 Network Time Protocol,目的在于使本地服務器上的時間能夠保持同步 )、AssignLicense Key 設置授權碼等. 　　(5)為 Hosts 主機加入 Virtual Machine 虛擬機 ;為已經(jīng)接受 VMware Go 管理的主機增加虛擬機有兩種方法 :全新安裝模式或轉換物理計算機 (P2V) 模式,P2V 模式在下一節(jié)中敘述,這里先使用全新安裝模式.需要完成以下 4 個步驟 : 　　① Choose Name and Host :確定虛擬機的名稱和安裝該虛擬

16、機的主機名稱. 　　② Select Guest OS :選擇安裝在該虛擬機上的子操作系統(tǒng),主要從 Windows Server System、Linux、Other(Solaris 或 Macintosh Server) 三大服務器操作系統(tǒng)中選取,還要確認其版本,比如是 Windows Server 2003還是 WindowsServer2008,是 32 位還是 64 位等. 　　③ Customize Resources :自定義硬件資源,主要是 CPU 核心數(shù)量,物理內存大小和硬盤容量大小,設定給該虛擬機的硬件資源就要從主機剩余的硬件資源中扣除,不能再分配給其它的虛擬機使用了.

17、 　?、?Review Configuration and Create VirtualMachine :重新查看設置清單的內容,如沒有要修改的,可以確認后開始創(chuàng)建該虛擬機.創(chuàng)建完成后,會在左邊的"INVENTORY"中出現(xiàn)該主機中所有已存在的虛擬機. 　　(6)開啟虛擬機 ;在左邊的"INVENTORY"中,選取相應的虛擬機,在打開的右邊的面板中有關于該虛擬機的詳細信息,在Actions 菜單的 more 中點選 PowerOn 可以開啟虛擬機. 　　(7)打開遠程終端 ;遠程終端 (Remote Console) 是一種基于瀏覽器的工具,可以通過它來操作和管理虛擬機,其輸出界面就像一臺

18、物理計算機的顯示器,用物理主機上的鼠標和鍵盤進行標準的輸入操作.在 Actions 菜單的 more 中點選Remote Console 打開遠程終端界面,在界面窗口中點擊鼠標,輸入設備就連接到虛擬機上了,Ctrl+Alt 鍵可以使輸入設備又恢復到物理主機上. 　　(8)安裝子操作系統(tǒng) (Guest OS) ;操作系統(tǒng)安裝介質一般以物理 CD、DVD 或虛擬光驅如 ISO 文件等形式提供,可以使用物理主機上的光驅設備,也可以添加操作系統(tǒng)安裝 ISO 文件的路徑為此虛擬機上的虛擬光驅并首先啟動.之后 ISO 文件中自帶的引導程序與安裝工具會引導用戶安裝操作系統(tǒng),過程就像在物理服務器上安裝操作系

19、統(tǒng)一樣. 　　(9)安裝 VMware Tools ;安裝完成后需要在虛擬機上安裝 VMware Tools,主要是虛擬機的驅動程序.因為此時虛擬機上的硬件設備都被虛擬機標準化為通用的虛擬硬件了,VMware 會為其自定義的虛擬硬件提供針對不同版本操作系統(tǒng)相應的驅動程序,之后虛擬機的各項性能都會改善很多,尤其是顯示和輸入輸出性能. 　　(10)設置虛擬機網(wǎng)卡的 IP 地址 ;物理服務器上每個虛擬機都需要設置虛擬網(wǎng)卡的 IP地址,有的虛擬機安裝了多個虛擬網(wǎng)卡也都要一一設置,作為對外提供服務的服務器,一般要設置固定 IP 地址,在虛擬機和物理服務器的操作系統(tǒng)中設置 IP 地址的方法都是一樣的.

20、 　　(11)安裝應用服務 ;在子操作系統(tǒng) (Guest OS) 上安裝相應的應用,如媒體資產(chǎn)管理應用服務器、后臺合成服務器、Portal 門戶網(wǎng)站服務器等,其安裝配置的方法和過程與傳統(tǒng)模式相同. 　　4. 全媒體平臺向虛擬化的轉換與遷移 　　可以使用以上章節(jié)所描述的技術從零開始建立全新的全媒體網(wǎng)絡管理和發(fā)布平臺,也可以對原有的以傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心方式部署的全媒體平臺進行虛擬化改造. 　　利用 VMware 提供的虛擬化技術可以使物理服務器在不停機的狀態(tài)下,其操作系統(tǒng)以及安裝在其上的應用軟件和服務向 VMware Go 管理的虛擬機隊列的遷移,即實現(xiàn)物理服務器到虛擬服務器的熱轉換. 　　使

21、用 VMware vCenter Converter 軟件(可以在VMware 官方網(wǎng)站的產(chǎn)品欄中免費下載)上的轉換計算機功能,按照向導,在開始轉換之前有幾類參數(shù)需要設置,其具體過程如下.4.1 源系統(tǒng)(1)選擇源類型 ;"已打開電源的計算機"即物理計算機,Converter 還支持幾種常見虛擬機格式作為遷移的源設備. 　　(2)設置遠程計算機的參數(shù) ;IP 地址、管理員賬號與密碼、操作系統(tǒng)的類型. 　　(3)點擊下一步后,VMware vCenter Converter 會在遠程計算機安裝臨時代理程序,在此之前需要確認遠程計算機是否正在運行、防火墻是否已關閉以及端口 9089是否開啟,以

22、便在 Converter 服務與遠程計算機之間建立安全的通信信道. 　　4.2 目標系統(tǒng) 　　(1)選擇轉換到虛擬機的類型 ;"VMware Infrastructure 虛擬機",即虛擬機所在的物理主機底層安裝了 vSphere Hypervisor 這種采用裸金屬架構的虛擬方式 ;"VMware Workstation 虛擬機",即在主操作系統(tǒng)之上安裝虛擬化軟件 VMware Workstation,在其之上再安裝子操作系統(tǒng)這種采用寄居架構的虛擬方式.應選用"VMware Infrastructure 虛擬機"這種方式. 　　(2)選擇轉換到虛擬機后所在物理主機位置 ;IP 地址、管

23、理員賬號與密碼. 　　(3)選擇轉換到的虛擬機配置 ;會列出所選擇的物理主機上所有已配置好硬件資源的虛擬機名稱,可以先在 VMware Go 管理的主機增加多個虛擬機的配置信息. 　　(4)選擇目標位置 ;虛擬機存儲數(shù)據(jù)的虛擬文件系統(tǒng)的具體位置和大小,以及虛擬機的版本. 　　4.3 選項 　　選擇要遷移的內容,包括 : 　　(1)硬盤上哪些數(shù)據(jù)需要復制 ;(2)硬件資源,如 CPU 核心數(shù)量,內存大小,磁盤控制器的種類等 ;(3)設定的虛擬網(wǎng)卡的數(shù)量 ;(4)需要遷移的系統(tǒng)服務,及其在虛擬機上的啟動模式;(5)高級選項,如同步的設置、轉換后的處理等 　　4.4 摘要 　　所有這些

24、參數(shù)設置好后,會匯總一份摘要清單,確認后,開始執(zhí)行該熱轉換任務,視遷移內容的多少和網(wǎng)絡帶寬的情況,可能需要數(shù)十分鐘到數(shù)十小時的時間,可以并行處理多個轉換任務. 　　此外,虛擬服務器還能在不同物理主機之間快速遷移,以便應用服務的快速恢復以及硬件資源的彈性增加. 　　使用 VMware Go 進行虛擬機的遷移是十分簡單方便的,只要在左邊的"INVENTORY"中,選取相應的虛擬機,在打開的右邊的面板中有關于該虛擬機的詳細信息,在Actions 菜單的 more 中點選 Migrate,然后在彈出的對話框中選取要遷移到的目標主機的地址就可以了,VMwareGo 會自動完成剩下的任務,并顯示進度情

25、況. 　　5. 總結 　　綜上所述,全媒體網(wǎng)絡管理和發(fā)布平臺在應用了虛擬化技術之后,具有了如下幾個重要的優(yōu)點 :"提高硬件和軟件的利用率 ;解決單個硬件不足的情況 ;方便系統(tǒng)架構的部署、遷移和容災 ;實現(xiàn)資源的整合,方便動態(tài)擴展 ;實現(xiàn)資源的復用 ;實現(xiàn)作用域的隔離 ;實現(xiàn)集群的管理",是很值得嘗試的. 　　應用了虛擬化技術的數(shù)據(jù)中心具有了私有云的雛形,在加入 VMware vCloud 管理套件的虛擬資源池功能之后,可以進一步提高整個系統(tǒng)的性能、經(jīng)濟性、靈活性和可靠性,為建立真正意義上的基于云計算的全媒體平臺打下了良好而又堅實的基礎. 　　【參考文獻】 　　[1]徐正則.新聞傳播學

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