Развитие телеканала “СТБ”, запуск в производство новых программ, внедрение разнообразных интерактивных сервисов обусловили необходимость создания цифрового комплекса видеопроизводства и вещания, что позволило “СТБ” повысить качество выпускаемых телепрограмм, создать отказоустойчивую и резервируемую систему вещания и хранения видеоматериалов и обеспечить основу для дальнейшего построения системы автоматизации телепроизводства.



Начало проекта

Переход к автоматизированному произодству на “СТБ” начали с создания сети хранения данных, объединившей средства вещания и подготовки видеоматериалов. До начала проекта на телеканале “СТБ” для хранения и обработки видеоматерилов использовались ленточные устройства. Существовавшие аналоговые средства не отличались высокой надежностью и качеством — лента со временем деформируется, головка считывающих устройств загрязняется, в результате чего на экране появляются характерные дефекты изображения и ухудшается качество воспроизведения звука. К тому же лента не обеспечивает требуемой на современном телеканале скорости обработки и подготовки материалов к передаче в эфир.

ИТ-директор телеканала “СТБ” Николай Игнатьев рассказывает, что бюджет проекта по переходу к цифровой системе был в значительной степени ограничен. Поэтому служба ИТ предложила руководству телеканала осуществлять переход к цифровому формату постепенно, шаг за шагом. На начальном этапе принципиальными оказались вопросы выбора внешних дисковых массивов и построения на их основе сети хранения данных.

По мнению г-на Игнатьева, выбор хранилищ данных, соответствующих потребностям медиапроизводства, можно осуществить только на основе тестирования в реальных условиях. Помощь в организации тестового стенда и проведении испытаний телеканалу “СТБ” оказала компания Entry, предоставившая для тестирования несколько хранилищ с разными типами внешних интерфейсов.

Процессом апробации хранилищ данных руководил начальник ИТ-отдела телеканала “СТБ” Юрий Мельник. Он рассказывает, что инженеры “СТБ” и Entry совместно испытывали дисковые массивы разных типов: NAS, iSCSI, FC, SCSI-to-SATA. Тестирование позволило оценить применимость разных типов хранилищ на разных участках видеопроизводства.

Уровни хранения информации

По словам г-на Мельника, на телеканале “СТБ” существует потребность в оперативных дисковых массивах, среднесрочных и долгосрочных хранилищах. В частности, для организации вещания требуются оперативные хранилища с максимальной пропускной способностью и надежностью внешнего интерфейса. Такие системы предъявляют повышенные требования по пропускной способности, среднесрочные — по времени поиска, долгосрочные — по надежности.

Требованиям, которые предъявляются к оперативным хранилищам, наилучшим образом соответствуют устройства, оснащенные интерфейсом FC. Такие хранилища обеспечивают максимальную скорость обмена данными и характеризуются наивысшим уровнем надежности, который достигается благодаря резервированию всех жизненно важных модулей. Для монтажа, обработки и подготовки материала к эфиру используются среднесрочные хранилища с разделяемым доступом и персональные (выделенные) массивы. Задачам долгосрочного хранения соответствуют системы хранения, обеспечивающие максимальную надежность и емкость.

Участки производства и интерфейсы

Проведя серию испытаний, инженеры “СТБ” приступили к поэтапному внедрению хранилищ данных в производство, начав с комплекса вещания. Сегодня он представляет собой полностью резервированную систему без единой точки отказа, в состав которого входят 3 вещательных сервера и 3 хранилища данных. Для обеспечения надежности передачи данных в эфир два сервера постоянно работают в параллельном режиме: если на одном из них происходит сбой, вещание автоматически переключается на второй сервер. Эти серверы используют подключение к хранилищам по интерфейсу FC с пропускной способностью 4 Гбит/с. В вещательном комплексе применена классическая схема подключения, исключающая единую точку отказа: серверы и хранилища одновременно подсоединены к двум оптическим коммутаторам с помощью двух интерфейсных кабелей каждый.

В системе вещания предусмотрен дополнительный контур резервирования: в резерве находится еще один сервер, способный вести вещание в том случае, если рабочая система выйдет из строя. Это сервер использует хранилище NAS, подключенное по интерфейсу Gigabit Ethernet. В случае необходимости переключение между основной и резервной системой происходит на программном уровне с помощью автоматического скрипта. Правда, по словам Юрия Мельника, за время эксплуатации комплекса необходимость в переходе к вещанию с резервного сервера ни разу не возникала.

Для организации системы вещания компания Entry выполнила поставку двух внешних монтируемых в стойку дисковых массивов Infortrend A16F-G2430. Эти устройства допускают установку до 16 накопителей с интерфейсом SATA II, оснащены резервируемыми модулями электропитания и охлаждениями, средствами удаленного мониторинга и управления (в т.ч. по каналу FC) и т.п. Массивы Infortrend A16F-G2430 могут быть объединены в цепочки на базе одного коммутатора. Устройства способны работать по интерфейсу FC 4 Гбит/c. По данным тестированая, проведенного специалистами Entry и “СТБ”, скорость чтения/записи в конфигурации RAID 5 составляет 550/460 МБ/c.

Для резервной системы Entry предложила внешний дисковый массив NAS414 собственного производства. Это устройство поддерживает до 16 дисков SATA II, оснащено двумя портами Gigabit Ethernet (с возможностью агрегирования портов), отказоустойчивыми модулями питания и охлаждения.

На участках подготовки материалов к вещанию и в системе среднесрочного хранения задействованы дисковые массивы с интерфейсом iSCSI. Предварительное тестирование показало, что для осуществления монтажа, озвучивания, титрования, накладывания эффектов и других процедур технология iSCSI, основанная на интерфейсе 1 Гбит/с, обеспечивает достаточную пропускную способность и надежность. Кроме того, она позволяет организовать совместный доступ и обработку материалов, а это является важным требованием в видеопроизводстве.

При построении систем совместного доступа на массивах iSCSI необходимо использование дополнительных средств, обеспечивающих целостность информации. В противном случае при попытке одновременного доступа нескольких пользователей к одному разделу массива iSCSI возникает угроза потери данных. Решение этой проблемы было найдено инженерами “СТБ” и Entry, которые внедрили программное обеспечение MetaSAN и MetaiSCSI, обеспечивающее одновремнную работу пользователей с iSCSI-ресурсами.

В системах совместного доступа используются дисковые массивы Entry iSCSI 323, допускающие установку до 16 дисков с интерфейсом Serial ATA. Массивы оборудованы средствами отказоустойчивости, двумя портами Gigabit Ethernet (с возможностью агрегирования) и монтируются в серверную стойку.

Хранилища общего доступа разделены между подразделениями телеканала. Так, для производства собственных программ используются одни устройства, для подготовки покупных программ — другие. Это позволяет эффективно управлять хранилищами и обеспечить небходимую производительность без привлечения дорогих систем.

Долгосрочное хранение данных осуществляется на DVD-дисках. Выбирая технические средства для создания DVD-архива, инженеры “СТБ” рассматривали специализированное студийное устройство, способное самостоятельно оцифровывать компонентный сигнал и записывать его на DVD. Однако ввиду высокой стоимости подобных устройств на “СТБ” решили использовать обычную рабочую станцию с записывающим DVD-приводом. Такая система хоть и не автоматизирована полностью, однако ее стоимость оказывается гораздо ниже специализированного устройства.

Центры обработки данных

Физически комплексы подготовки материала, производства программ и эфирного вещания расположены на “СТБ” в разных зданиях. Ввод в эксплуатацию первых элементов системы цифровой обработки и хранения данных обозначил узкие места существовавшей на канале сетевой инфраструктуры. Специалистами телеканала с привлечением компании-интегратора была расширена пропускная способность соединяющих здания магистральных каналов и сети внутри помещений. В частности, между зданиями был проложены основной и резервный оптические каналы с пропускной способностью 10 Гбит/с каждый. По словам Николая Игнатьева, созданная сейчас на “СТБ” сетевая инфраструктура полностью соответствует потребностям телеканала.

Сегодня в сети “СТБ” созданы два локальных центра обработки данных, связь в которых обеспечивают маршрутизаторы Cisco 6506 и 4948. В случае выхода одного из магистральных соединений система автоматически перестраивает маршрут. В центрах обработки данных установлены промышленные системы электропитания и кондиционирования, предусмотрено их резервирование. Система газового пожаротушения для человека является безопасной.

Результаты

Внедрение цифровой системы видеопроизводства позволило телеканалу “СТБ” перейти к единому формату (MPEG2). Съемка части материала происходит непосредственно в цифровом формате, а материал, снятый аналоговыми средствами, оцифровывается — все операции, связанные с подготовкой к эфиру, производятся в едином формате. Отсутствие потребности в многократном перекодировании видеоматериалов позволило не только унифицировать работу монтажных студий, но и добиться более высокого качества вещания. Внедрение цифровой системы видеопроизводства создало необходимые условия для перехода в формат HD: сегодня все программы, которые “СТБ” создает для трансляции на других каналах, готовятся в формате HD.

Планы

Основную задачу г-н Игнатьев видит в создании автоматизированной системы управления медиапроцессами. Для решения этой задачи необходимо построение единого центра обработки данных, способного обеспечивать работу ядра системы. В рамках ЦОД будет создано центральное медиахранилище, архив, распределены сервисы и права доступа. В “СТБ” уверены, что внедрение автоматизированной медиасистемы позволит вывести техническое обеспечение телеканала на качественно новый уровень.