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XSKY对象存储引领广电CDN推流未来

一、业务背景

我国现有电视家庭用户4.47亿,有线数字电视,IPTV,OTT TV是前三大电视传输通路。《2018年度中国家庭收视市场入户调查》报告显示,2018年全国有线数字电视用户规模占比超过五成(51.6%),仍是现阶段最主要的电视信号接收方式。但与此同时,一个不可忽视的趋势是,随着用户收视习惯的转变以及面对IPTV、OTT TV的激烈竞争,广电有线电视用户持续流失,用户离网率不断增加。根据国网发布的数据显示,2018年全国有线电视用户年度净减2139.6万户,同比降幅达到8.7%,其中有线数字电视缴费用户持续下滑至1.46亿户(2018年全国有线数字电视用户1.96亿户)。

为了稳固留存用户和发展新用户,数字电视整转以来,广电运营商不断加快从传统单向网络到双向网络的改造。截至18年底,双向网改覆盖用户1.71亿户,双向网络覆盖率达到76.5%,双向网络渗透用户已达到9716.6万户

在双向网络改造基础上,高清互动,视频点播,时移回看,多屏互动等CDN推流业务逐渐成为在直播之外的主要电视大屏业务。截止18年Q4,有线点播用户达到6593.3万,其中高清点播用户6381。而4K视频点播用户总量也已经达到1297.2万户

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二、从NAS转型S3对象

在推流/拉流业务中,过去大多采用NAS文件存储的方式,但由于NAS受制于控制机头,横向扩展受到限制,无法根据业务按需扩展和弹性自适应。并且由于文件系统自带的访问锁机制,不适合海量客户端并发访问,无法满足广电面向多屏分发需求。传统NAS扩容困难,很难突破10PB级,随着内容的不断丰富尤其是未来4K业务的发展,NAS逐渐成为瓶颈所在。

以4K点播为例,一部全4K(支持HDR,10bit)电影的平均存储容量大约是50-150GB,由于广电现网内存在4K,高清,标清不同的终端机顶盒设备,以及还有面向手机、PAD等终端的视频分发,一部电影一般要保存4K,高清,标清3个版本,要求存储系统弹性扩展。

对象存储作为一种云计算环境下新型的存储形态,提供WEB友好的REST API接口,尤其适宜用来组织广电视频业务等海量非结构化数据。

并且,对象存储基于HTTP的S3协议支持,天然有利于广电双向网改后的IP互联网传播。其应用感知、客户端多样性、互联网友好性等优势,为广电CDN推流业务构建了一种经济高效、灵活扩展的存储系统方案。

1、对象存储与传统NAS功能规格对比:

2、对象存储与传统NAS升级扩容对比:

3、对象存储与传统NAS运维对比:

4、对象存储与传统NAS行业场景对比:

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三、应用实践

西南某省广电(以下称局方)是国内领先的有线数字电视运营商,拥有城乡有线数字电视用户超过631万户,高清互动电视用户316万户

局方现拥有160套标清直播节目,3套马赛克节目,65套高清。其中40套标清和65套高清支持时移、回看等交互电视业务,电视回看业务要求存储7×24小时。系统要求实现2并发流,其中电视屏和移动终端的并发流各1万。此外,为了丰富电视大屏内容,局方还引入了第三方OTT点播内容。电视屏编码要求为:标清节目平均码率2Mbps,高清节目平均码率8Mbps ;4K平均码率为25Mbps;手机屏的编码要求为:标清节目平均码率1.5Mbps,高清节目平均码率2Mbps;预留20%冗余。

面对PB级海量视频内容,局方采用XSKY XEOS对象存储,实现点播节目缓存,直播节目转回放注入等功能。

1、点播节目缓存

通过FTP从第三方下载文件;

下载的文件先缓存在服务器本地文件系统上;

对已经下载的文件,通过流媒体处理,输出m3u8、TS到本地文件系统;

注入节目内容到S3对象存储;

节目内容注入成功后,删除本地文件系统上的文件;

2、直播节目转回放注入

录制的节目先缓存在服务器本地文件系统上;

通过流媒体处理,输出m3u8、TS到本地文件系统,并在其它服务器上存一份备份文件,注入节目内容到S3对象存储成功后,并不立即删除本地文件系统上的文件,当前会缓存7天,将来会根据策略删除;

注入到S3中的直播节目内容,在设定的回看有效期内才允许被回看。对于超过回看有效期的节目,需要删除,但在回看期内已经有用户录制过的节目,不能删除;

3、节目点播顺序

用户开机打开机顶盒,机顶盒从EPG(电子节目指南)请求节目列表;

用户从返回的节目列表中选择节目播放,机顶盒向EPG请求节目URL;

EPG向CDN请求节目URL,如果CDN本地没有缓存所需节目,从对象存储下载节目到CDN服务器本地文件系统缓存;

EPG将节目URL返回给机顶盒;

机顶盒根据返回的URL,从CDN读取流媒体数据,一边下载一边播放;

4、用户收益

支持通用X86 标准化的服务器平台,同等硬件配置性能达到最优;

跨服务器厂商平台整合完美,轻松突破10PB级别(200台);

与广电第三方平台提供商高度集成,共同对接开发应用和存储层,根据应用需求定制开发广电特有的特性;

S3 接口协议支持丰富,兼容标准S3协议,并可根据应用开发需求提供定制化开发,扩展S3协议;

面向S3 提供基于域名的负载均衡策略,拉流和推流均轻松支持;

全局文件检索、生命周期管理、对象反查、小文件归并、按池级扩容等功能高度迎合广电业务特点。

目前,局方已在生产环境部署运行XEOS2时间,支撑了单池18PB的超大规模推流应用。了解XSKY更多广电案例与解决方案,立即致电400-016-6101。


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