文｜戚永

媒体融合发展的新架构
——全融合基础架构 重报集团打造私有云平台的实践

文｜戚永

背景介绍

加快传统媒体与新媒体的融合，促进全媒体数字化转型升级，是重庆日报报业集团这两年的重要战略。集团要求构建全媒体采编、发布、经营、管理为一体的综合性技术支撑平台。同时要求这个平台能够承载未来大数据应用、移动互联网的发展以及社会化计算，成为报业集团真正的私有云平台。

为此报业集团技术处经过历时半年的考察、实验、论证，最终决定采用全融合基础架构（内部产品代号eCLOUD）。这种架构做到了从服务器计算资源、网络资源、存储资源、安全资源全部池化、虚拟化，实现资源的统一管理与调度，这样全媒体平台各种应用可以灵活迁移，数据存储通过采用分布式存储、统一调度的结构，完全融合，彻底打通信息孤岛。

传统基础架构的困扰

1、 随着业务系统的发展，维护越来越复杂：随着重庆日报报业集团业务不断的发展，可以预见会有越来越多的应用被采用。重庆日报报业集团未来建设的云数据中心从业务层面看，需要对集团内重庆日报、晚报、商报等提供全媒体及新业务的支撑服务，服务器数量和客户端数量将大大增加，亟待解决提高服务器的利用率并提高服务质量，并减少维护工作量、降低维护成本。同时，更要关注到硬件故障及系统故障后，业务是否具备高可用性并持续提供服务，以及在计划时间内的停机维护时的业务是否正常运转。

2、 信息孤岛现象非常严重：

重报集团有多个应用，包括全媒体生产、全媒体运营、内网门户、对外网站、财务系统等，这些系统硬件相对独立，数据资源分别存储，之间的打通只是靠软件的接口，对于将来大规模数据运营，特别是各个系统的数据之间频繁交互会形成性能瓶颈，从而导致信息孤岛的现象。

3、 IOPS（IO每秒）性能差：融合媒体带来的新应用类似搜索、舆情、大数据等，与数据交互的频率非常高，并要求交互的时延非常小，这要求在整个架构中不仅要保证吞吐量、更要降低时延。在传统构架里集中存储的性能一直是个很大的瓶颈，这也是类似互联网大佬们纷纷采取融合架构的原因之一。全融合的存储与计算架构就是解决这些性能问题的最佳方案

4、 非结构化的文件急剧膨胀：报业集团随着融合媒体的发展，视频和图片量激增，对存储的要求也加大，但存储的规划一直是困扰技术部门的难题。规划大了怕浪费，规划小了又不够，同时传统专业存储价格居高不下，让相应的规划更是捉襟见肘。在这样的前提下分布式存储的需求就变得越来越迫切

图一

图二

图三

5、 系统的复杂性与安全隐患的矛盾：报业集团用到的应用系统将越来越多，但采用传统构架方式下，安全隐患理论上是随着系统复杂度的增加而增加。要保证数据的容灾，应用的高可用等在传统构架下的方案都非常昂贵，费用问题往往导致最终不是每个系统都能够享有高可用方案。

重报集团融合构架方案（eCLOUD）设计

eCLOUD将融合基础设施、横向扩展架构和软件定义存储的各种优势结合在一起，可提供极佳的服务器虚拟化体验。每一台eCLOUD服务器均包含CPU、内存、网络、SSD闪存、以及HDD存储功能。eCLOUD存储控制器是一种虚拟化的分布式存储控制器系统，运行于每台服务器上，并将本地存储转换成为共享存储。eCLOUD完整集群中的所有可用存储均作为统一的裸设备资源池提供支撑，并提供分布式文件系统的性能优化（图1）。

尽管没有专门的SAN或NAS，eCLOUD仍然能够无缝提供高可用性、DRS和容错等企业虚拟化功能。为了将性能最大化，eCLOUD存储控制器将特定虚拟机的所有数据保存在同一服务器上，从而将时延最小化、网络开销最小化，并发挥SSD闪存的最大化优势（图2）。

1、eCLOUD存储容量规划

通过分布式存储软件，将不同服务器节点的磁盘做统一管理。所以在用户服务器上磁盘需要如下配置：

一套服务器配置4节点，每节点2块400G SSD盘，4块1T SATA盘，共8块4 0 0 G S S D盘，1 6块1TSATA盘，同时考虑一份冗余，实际可用容量为8TB。

通过如上配置，每个服务器配置2块SSD 用于提供高IOPS性能，配置大容量1TB SATA硬盘用于存放非热点数据。

2、重报融合架构方案实现的亮点

1) 高性能：该系统高性能优势通过热度优化分层缓存实现。分层缓存是一种高性能的缓存，受到集群中每个节点的SSD的支持。虚拟机写入数据时，数据写入缓存盘后在后台清空，在本地SSD上保留一个数据副本，并在不同的节点上保留另外一个数据副本。 采用的分布式元数据技术，元数据可在整个集群上进行分布，实现可扩展性；还可将数据复制到多个节点，高度可用，并能够容忍多个模块故障，保证重庆日报报业集团的业务连续性。

2) 易扩展：本次融合基础架构云数据平台建设集群从4个节点起步，扩展至8节点，集群以一次添加一个节点的方式逐步进行扩展。未来可随业务的增长灵活扩展至1000个节点以上。集群添加节点是一个完全动态的过程，无须停机即可在线完成。同时随着节点数的增加，性能也将线性的提升（图3）。

3) 成本低：省去了大量的前期投入（资金开销），可随增长扩展（运营开销），能够灵活选择行业标准硬件。

4) 管理简单自动：可以迅速创建出虚拟机以供新应用使用,流程简单、时间短,且不用再增加任何硬件投资,解决了之前为新应用部署不能快速搭建计算环境、采购新设备流程复杂、时间长的难题。 节省管理成本。

5) 安全稳定：借助基础构架软件所提供的HA、容错等功能,可以为所有的虚拟机提供高可用性,使所有应用得到保护,提供不间断服务,通过策略配置，实现了数据冗余，即使集群中部分硬件故障，也不会造成宕机，最大化保证业务连续性。

6) 节能：该系统整合后机房中所有服务器、机房空调、UPS等所有硬件设备用电量与之前的减少百分比达到22%以上。

全融合基础架构对媒体融合的意义

1、 大数据业务：比如希望看到读者（或未来读者）的行为数据，希望看到网站（或移动终端）内容的点击分析，希望看到微博、微信的读者偏好分析，希望看到用户产生的UGC（信息、评论），准备开展数据挖掘、文本挖掘、网络挖掘，发现价值作预判，涉足电子商务的网站……类似以上需求，特别是“实时性”要求，融合构架解决方案可以带来成本与性能的最优体验——彻底解决计算与存储之间的瓶颈，

2、 桌面虚拟化平台建设：VDI已经成为媒体行业解决远程作业、内外网隔离、数据安全的最佳解决方案，融合基础架构给VDI虚拟化环境带来的重要差异化因素之一就是基础设施在进行扩展时其性能也随之增长，不会形成瓶颈问题。融合基础构架为客户提供经过实践检验的可靠参考架构，一方面将创造价值的时间最大化，同时尽量降低风险。

3、 降低运维管理成本：集中化管理，同时集群中所有虚拟存储控制器不断彼此通信。当检测到某个节点发生故障时，集群便立即采取行动，自动恢复到节点故障发生之前的保护水平。减少管理和运维成本，自动保障数据一致性及业务高可用性。

随着重庆日报报业集团全媒体业务的不断发展，一定会有越来越多的新媒体、全媒体应用需要部署或者调整到融合基础构架中。融合基础构架在软件定义数据中心领域拥有十分广泛的经验，能够提供极其详细的指导，帮助客户选择适当规模的虚拟化数据中心基础设施，随时进行架构改造与扩展。

（作者单位：上海怡德依云信息技术有限公司）