English version
ОКНО-ТВ
Главная  |  О компании  |  Наши работы  |  Контакты  |  OKNO Audio
22.10.2012
Назад в Будущее. Облачные сервисы в телевещании

С ростом вычислительной мощности компьютеров все меньше процессорного времени уходило непосредственно на сами вычисления, и все больше — на подготовку входных данных и вывод результатов в удобном для человека виде. Так называемые "Облачные сервисы", они же "Облачные вычисления", появились не вдруг и не сейчас.  

Задолго до появления термина "облачные" (от англ. Cloud — облако) в сфере вычислительной техники его функциональная сущность формулировалась еще в 1960-х годах. Сама модель "вызрела" в 80-е в результате накопления опыта применения IBM Virtualized mainframes — универсальных ЭВМ — в окружении так называемых "тонких" клиентов. Поэтому компьютеры второго поколения (на полупроводниковой элементной базе), а позже — третьего и четвертого "обзаводились" сетью выносных терминалов для интерактивного взаимодействия с пользователями. Например, широко распространенные в СССР ВЦКП (вычислительные центры коллективного пользования) оснащались компьютерами серии ЕС ЭВМ (на Западе — это Mainframes IBM 360/370) и почти повсеместно комплектовались терминальными комплексами ЕС-7906 (символьные дисплеи ЭЛТ и клавиатура) или ЕС-7920 (символьно-графические дисплеи ЭЛТ плюс клавиатура и "световое перо").

Множество подготавливаемых и запускаемых с каждого рабочего места заданий исполнялось не на самих терминалах, а на одной общей вычислительной машине в режиме "разделяемого времени" (например, системы "КРАБ" и "ПРИМУС"). Другими словами, для конечного пользователя процесс вычислений был сокрыт, говоря современным языком, в "облаке" — информационно-вычислительной системе, о внутренней структуре которой конечный пользователь может и не иметь представления.

ПК

С появлением персонального компьютера (ПК) множество пользователей в буквальном смысле слова "оторвались" от майнфреймов — в полном и безраздельном владении у каждого оказался свой, пускай маленький, "вычислительный центр".

С другой стороны, с развитием коммуникационных технологий — сетей Интернет (глобальных) и Ethernet (локальных) — появились и эволюционировали технологии коллективной работы: множество пользователей, собранных под "единой крышей" (реальной или виртуальной — не имеет значения), получили возможность совместно трудиться над одним, общим проектом. Типичный пример — ньюсрум (newsroom) — подразделение в телекомпании, в рамках которого (часто и в одном помещении) множество тележурналистов сообща делают новости, одновременно являясь пользователями-клиентами в единой IP-структуре этого подразделения. Постепенно сообщество пользователей виртуально разделилось на два лагеря:

1. Менее требовательные к вычислительным ресурсам. Их работа в основном складывается из интерактивного взаимодействия с базами данных (БД), экспертными системами (ЭС), обмена сообщениями, например редактирование субтитров и текстов для телесуфлеров, просмотра и отбора видеосюжетов, составления монтажных листов EDL и листов цветовых решений CDL;

2. Более требовательные к вычислительным ресурсам. Их арсенал инструментов содержит сложные программные приложения для монтажа, композитинга, цветокоррекции, анимации и рендеринга.

 ЦОД

Шло время, а вместе с ним усложнялись программные приложения, работающие на "железе" персональные компьютеры, и в какой-то момент вычислительной мощности ПК стало не хватать.

Примерно к 2005 году на основе технологий "Виртуализации вычислений", а также благодаря тому что виртуализация стала поддерживаться в процессорах Intel и AMD на микрокомандном уровне, стали появляться — стремительно, как грибы после дождя — ЦОД (центры обработки данных), которые вполне логично пришли на смену ВЦКП. И теперь уже компьютеры пользователей, и даже целые корпоративные IP-системы стали подключаться посредством сетей Internet и Ethernet, к ЦОД в качестве функционально развитых удаленных терминалов.

Благодаря технологиям виртуализации количество запущенных на компьютерах приложений клиентов может быть намного больше, чем самих реальных компьютеров. В результате каждому пользователю- клиенту ЦОД доступно целое "облако" виртуальных приложений. Приложение, для работы которого едва хватало мощности ПК, теперь запускается в "облаке" — и в распоряжении каждого конкретного приложения оказывается сколь угодно большая вычислительная мощность — вплоть до совокупной мощности всего ЦОД.

Ненасытные пожиратели

Что же это за программные приложения, используемые современными вещательными и производственными студиями, которые так сильно нуждаются в столь колоссальной вычислительной мощности "облаков", предоставляемой современными ЦОД?

Самыми "ненасытными пожирателями" процессорного времени являются конечно же приложения рендеринга — финального просчета сцен и эпизодов (а порой и проектов целиком), созданных средствами компьютерной графики.

Все необходимые для выполнения просчета элементы проекта — а это могут быть виртуальные интерьеры, пейзажи, модели физических явлений, персонажи — создаются большими коллективами компьютерных художников-аниматоров на, соответственно, большом же количестве графических рабочих станциях — в основном, умеренной мощности. Уже на этом этапе могут задействоваться некоторые возможности "облаков", а именно виртуальные базы данных, построенные на основе высоконадежных кластерных систем хранения.

После того как наполнение базы данных проекта завершено, на одном из удаленных клиентов составляется задание на рендеринг (которое, если это необходимо, дополняется комплектом скриптов (сценариев), для просчета особо сложных элементов) и отправляется для запуска процесса в "облако". В зависимости от сложности и объема вычислений системная программа- менеджер "облака" выделяет нужное количество процессорного времени данному проекту. Речь идет именно о процессорном времени виртуальных серверов, а не о количестве физических серверов приложений. В этом и состоит главное отличие виртуальных "облачных вычислений", как услуги ЦОД, от рендер-ферм, находящихся в полном распоряжении самих студий.

Облако в аренду

 Из курса экономики известно, что совокупная стоимость "чего- либо" складывается из: стоимости приобретения этого "чего- либо" плюс стоимости владения этим "чего-либо". Например, стоимость комплекса годового технического обслуживания, скажем, камкордера Panasonic AG-HMX500, приобретенного за 450 тыс. рублей, — около 45 тыс. рублей в год. Срок амортизации — пять лет. Следовательно, совокупная стоимость этого камкордера равна 675 тыс. рублей немногим больше стоимости самого устройства. Противоположный пример. Стоимость приобретения одного кластерного сервера (основной единицы построения "облачной вычислительной среды") составляет, в среднем, 300 тыс. рублей, а при построении "облака" таких серверов используется несколько сотен. Для правильной эксплуатации одного сервера или целого кластера серверов необходимо наличие штатных единиц системных администраторов с зарплатой порядка 45-60 тыс. рублей в месяц, плюс к этому — накладные расходы на электроэнергию, отопление, кондиционирование, охрану и пр. Вот и получается, что большинству компаний, по роду своей деятельности заинтересованных в больших вычислительных мощностях, создание и содержание собственных ЦОД выходит не по карману. Экономически эффективнее пользоваться услугами сторонних поставщиков "облачных сервисов".

 Тем не менее технологии "облачных вычислений" — не в полном объеме, но в виде основных, ключевых ее элементов — могут быть использованы для оптимизации производственных процессов внутри самой телекомпании. Например, небольшой локальный ЦОД может быть построен на основе специализированной "облачной" версии серверной операционной системы (ОС) от Microsoft — Windows Server 2008 R2 Hyper-V. Конечно, с помощью этой ОС мы не сможем объединить в кластер несколько тысяч серверов (это позволяют сделать ОС семейства Linux), но в количестве около сотни (до 128) — это реально.

Список нужных и полезных приложений, которые мы сможем переложить на плечи локального "облака", достаточно разнообразен. Например, в любой момент времени, по необходимости, можно создать в "облаке" требуемое количество виртуальных серверов для захвата и вещания в сети Интернет, каждый актуальный телепроект может иметь свой выделенный сервер, часть вычислительной мощности системы может быть оперативно, динамически перераспределяться для "помощи" станциям монтажа (композитинга, цветокоррекции).

Список программных приложений, которые способны эффективно утилизировать дополнительную вычислительную мощность, достаточно разнообразен:

-          рендеринга — Render Men, mental ray / iray, V-Ray и др.;

-          интегрированный пакет приложений для создания контента от Autodesk — Flame Premium;

-          мощные универсальные приложения для цветокоррекции Blackmagic Design DaVinci Resolve, Film Light, Pandora. Некоторые программные приложения обеспечивают повышенную эффективность при работе в составе "облачных сервисов";

-          система управления медиаданными (МАМ) — Grass Valley Aurora;

-          новостные компьютерные системы ньюсрум (NRCS) — Dalet News Production, Associated Press ENPS, Avid iNews, Octopus, EZNews, Harris NewsForce, VSN.

Одно из самых главных достоинств "облачных вычислений" состоит в том, что конечному пользователю-клиенту не нужно беспокоиться ни об одной из составляющих "облака". Поставщики "облачных сервисов" сами заботятся о надлежащем техническом состоянии собственных ЦОД или, что чаще случается, арендуют под частные услуги "облака" классы предприятия, имеющие соответствующую высокоразвитую инфраструктуру. Арендуемые ЦОД должны иметь в составе приложений как минимум избыточные серверы SQL, которые способны поддерживать одновременное обслуживание большого числа запросов, экспансивные и масштабируемые файловые системы, и — в случае видео и графики — отказозащищенные RAID-массивы, с возможностью восстановления данных после сбоев.

Неоднородная среда

Тенденцией последнего времени становится создание "гетерогенных облачных структур". Со стороны поставщика услуг ЦОД наращивают свои вычислительные мощности путем объединения территориально и административно разрозненных информационных центров посредством внедрения технологий "распределенных вычислений". Суть данных технологий состоит в следующем: требующее для своего исполнения задание виртуально разбивается на некоторое количество заданий полегче, которые посредством сети Интернет отсылаются в другие ЦОД, то есть исполняются параллельно на удаленных серверах; таким образом, мощность "облака" можно виртуально нарастить практически до бесконечности.

Со стороны клиента предоставляется возможность использовать в качестве терминалов доступа к "облачным сервисам" устройств, основанных на самых разнообразных платформах — iPad и iPhone, iOS, WebOS, Android и т.д. В недалеком будущем, при наличии высокоразвитой сети беспроводного доступа к Интернету, получить доступ к "облачным сервисам" вполне возможно и профессиональным камкордерам, и даже бытовым холодильникам

 

Источник: Журнал «625»

Автор: Александр Лакуша



ОКНО-ТВ Facebook Twitter VK
Copyright © 2011 «ОКНО-ТВ». Все права защищены. Все торговые марки являются собственностью соответсвующих владельцев. Никакая часть электронных документов не может быть перегруппирована, продана, или скопирована без согласия «ОКНО-ТВ». Предназначено только для индивидуального пользования.