Cosa considerare quando si sceglie un server multimediale?

Un server multimediale è un sistema molto più complesso di quanto si possa pensare a prima vista. Quando si sceglie un sistema per una struttura, ci sono un gran numero di questioni che devono essere considerate attentamente. Matt Allard, Senior Director, Solutions Marketing, presso Grass Valley, discute in questo articolo alcuni aspetti chiave che, dal suo punto di vista, devono essere presi in considerazione nella scelta di un server medio.

I migliori server multimediali di oggi sfruttano le tecnologie di base del settore IT generale e quindi ottimizzano e migliorano tali tecnologie in modo specifico per i requisiti di trasmissione televisiva e di alta disponibilità della produzione televisiva e video. I migliori fornitori creano sistemi che utilizzano file system, storage e reti standard.

Questi fornitori offrono un valore aggiunto ottimizzando e mettendo a punto le tecnologie IT per le applicazioni multimediali in modi che i fornitori IT non possono o non vogliono. L'implementazione della tecnologia più recente produce soluzioni più convenienti.

Un server multimediale dovrebbe incorporare una varietà delle tecnologie più recenti. Sono inclusi backbone in fibra da 8 Gb con dischi SAS da 15/7,2 KB nella topologia RAID-5 o RAID-6. I componenti di storage da soli non forniranno una soluzione soddisfacente, ma devono anche essere integrati con un'infrastruttura completa. È necessario includere un componente del server IT che funga da ponte dati e gestisca i requisiti di larghezza di banda dinamici e deterministici. Per prestazioni ottimali, è consigliabile un sistema operativo e un file system a 64 bit. Un modo per garantire scalabilità e convenienza consiste nell'adattare il protocollo iSCSI su Ethernet a 10 Gb/1 Gb per fornire prestazioni deterministiche e in tempo reale per lo spostamento dei contenuti multimediali.

Le tecnologie e l'infrastruttura devono essere combinate per controllare la larghezza di banda. La larghezza di banda è un fattore primario nel determinare l'affidabilità delle prestazioni di un sistema e le funzionalità che può fornire. Un sistema server deve essere progettato per gestire i diversi livelli di larghezza di banda che possono essere necessari per le operazioni deterministiche. Questo può essere fornito da un file system condiviso che include meccanismi di qualità del servizio.

È necessario gestire tre livelli di larghezza di banda:
• Il primo livello con la priorità più alta è per la media in tempo reale, in cui i client sono progettati per non superare mai le larghezze di banda impostate. Queste prestazioni in tempo reale rappresentano un livello di servizio non necessario per la maggior parte dei normali sistemi IT.
• All'altra estremità dello spettro abbiamo gestito la larghezza di banda condivisa per le operazioni non in tempo reale, come i trasferimenti di file.
• Tra questi due livelli deve essere presente anche un livello di larghezza di banda riservato a
Attività di produzione time-critical, come l'editing, in cui ad ogni singolo cliente viene assegnata una larghezza di banda che non può essere superata.

Tutti e tre i livelli devono essere disponibili contemporaneamente. In molti sistemi, esiste un solo livello di gestione della larghezza di banda e non è possibile fare affidamento su di esso per eseguire tutte le attività in modo affidabile e coerente.

Un sistema server multimediale appropriato dispone di ridondanza integrata, buffering e più livelli di processore per garantire le prestazioni. Il fornitore di un tale sistema caratterizza le prestazioni di archiviazione per vari usi di produzione e misura le prestazioni della larghezza di banda da parte di singoli LUN, server e controller.

Un altro aspetto unico dei server multimediali è la gestione dei file. A differenza dei file che si trovano sulla maggior parte dei normali sistemi server IT, i file sui server multimediali sono di grandi dimensioni... molto grande. Il sistema, inclusi i driver di archiviazione e del file system, deve essere ottimizzato in modo specifico per questo tipo di file.

In un sistema server IT standard, è presente un gran numero di file piccoli e semplici che possono essere letti e scritti rapidamente e dall'archiviazione. Non è necessario leggere durante il processo di scrittura; Ritardi e latenze possono essere tollerati.

In media, ritardi e latenze non sono accettabili, in quanto provocano fotogrammi neri e perdita di suono. In media, lavorare con file di grandi dimensioni significa che l'archiviazione ha molte letture simultanee durante il processo di scrittura.

Per una corretta gestione dei file multimediali, il sistema server deve fornire buffering e prelettura specializzati e un'ulteriore correzione degli errori al volo, la creazione di pacchetti di contenitori di file multimediali multitraccia e l'ottimizzazione del livello dell'applicazione per una lettura/scrittura efficiente e deterministica. Quando si valuta un sistema server per la produzione multimediale, questo è un settore che deve essere esaminato in modo molto critico.

Molti sistemi che dichiarano di essere adatti ai media non offrono queste ottimizzazioni e quindi non sono all'altezza di fornire le prestazioni costanti necessarie per la distribuzione dei contenuti.

Flessibilità della piattaforma

Un server multimediale deve essere versatile in modo da poter offrire diverse soluzioni su misura per una varietà di requisiti unici. È necessario scalare a qualsiasi dimensione di prestazioni e ridondanza. La capacità di espansione deve scalare verso vettori multipli e indipendenti. Un sistema potrebbe dover aumentare i canali multimediali, la capacità di archiviazione, la larghezza di banda per il trasferimento dei file o la larghezza di banda operativa per esigenze di produzione come la riproduzione e l'editing a velocità variabile.
Un server per la trasmissione e la produzione video deve essere altrettanto abile come server multimediale e come file server.

In media, senza secondi tentativi durante la consegna dei dati, è necessaria una ridondanza multilivello. Il sistema deve fornire percorsi di dati ridondanti tra i client multimediali, i server multimediali e l'archiviazione, una progettazione che di per sé non ha un singolo punto di errore. In termini di implementazione, significa che devono essere disponibili pratiche specifiche come controller RAID ridondanti, controller di interfaccia di rete ridondanti connessi su più server e switch. A livello di dispositivo, dovrebbero essere presenti alimentatori ridondanti, raffreddamento ridondante e unità di archiviazione ridondanti.

Per interconnettere i supporti, un PC standard con poche schede processore non è semplicemente affidabile o abbastanza robusto. Per fornire un servizio di riproduzione e registrazione altamente disponibile per ambienti 24 ore su 24, 7 giorni su 7, è necessario utilizzare un dispositivo di trasmissione e produzione appositamente progettato che incorpori tecnologie IT selezionate.

Con questo approccio, è possibile ottenere una serie di vantaggi. Il dispositivo può essere rinforzato per l'uso anche in ambienti mobili. I componenti modulari consentono un facile accesso e manutenzione. Un dispositivo dedicato può utilizzare sistemi operativi integrati e in tempo reale specializzati, insieme a processori multilivello personalizzati e per uso generico per offrire funzionalità uniche e complesse con prestazioni affidabili. Alcune di queste caratteristiche includono canali multiuso in grado di gestire registrazioni audio/video, trasmissioni audio/video, registrazione al rallentatore, registrazione e trasmissione 3D combinate con occhio sinistro/occhio destro, registrazione e trasmissione combinate video/chiave, formati di compressione multipli e risoluzione di conversione superiore/inferiore/incrociata.

Tutto questo può essere aumentato con la creazione e la gestione di media proxy a bassa risoluzione. Allo stesso tempo, questo tipo di dispositivo incorpora tutti i vantaggi di una piattaforma di archiviazione standard, interfaccia di controllo, grafica e connettività di rete per una facile integrazione e costi ridotti.

Una parte integrante di qualsiasi sistema di server multimediale è l'archiviazione. Gli ambienti di trasmissione e di produzione hanno esigenze diverse, quindi un sistema server deve offrire una gamma di soluzioni di archiviazione.

L'implementazione più semplice consiste nell'utilizzo di unità SAS (Serial Attached SCSI) posizionate internamente al client multimediale. Per aumentare la capacità, lo chassis RAID esterno con unità SCSI collegate a margherita può essere collegato al client multimediale tramite un adattatore bus host.

Per ottenere le massime prestazioni e flessibilità, un server multimediale deve supportare una rete SAN (Storage Area Network). Una SAN è una rete di storage dedicata che fornisce l'accesso allo storage consolidato. I dispositivi di archiviazione di rete sono accessibili ai server in modo tale da apparire come se fossero connessi localmente nel sistema operativo, consentendo richieste dirette di lettura/scrittura ai dischi di archiviazione.

Il componente server funge da ponte tra la connettività Ethernet e Fibre Channel. Ospita anche un file system condiviso per fornire un'astrazione dei file con cui le applicazioni e le reti possono interagire. Una rete SAN offre la scalabilità, la connettività, la larghezza di banda e l'archiviazione necessarie per abilitare un'ampia gamma di scenari di produzione.

Poiché una piattaforma server fornisce l'infrastruttura essenziale per la produzione basata su file, è necessario fornire una serie di funzionalità per rendere l'interoperabilità semplice ed efficiente. I file devono essere memorizzati come flussi elementari su disco per la modifica diretta e le operazioni di metadati. L'importazione e l'esportazione dei file multimediali devono essere eseguite in parallelo con altre operazioni di archiviazione di rete, supporti rimovibili, editor e archivi. I file multimediali devono supportare i formati di compressione video standard, ad esempio MPEG-2, MPEG-4, DV e AVC-Intra. Questi file devono essere disponibili per lo scambio in wrapper comuni, come MXF e QuickTime.

Dovrebbero essere supportati anche altri tipi di file, come WAV per l'audio, QuickTime 32 per la grafica e lo streaming per il trasporto MPEG/programma video. I file devono essere trasferibili utilizzando i protocolli FTP e CIFS standard, nonché tramite connessioni iSCSI dirette. Per automatizzare il processo di spostamento dei file, è necessario disporre di servizi di monitoraggio delle cartelle per spostare i file all'interno e all'esterno della piattaforma server.

Poiché i proprietari dei contenuti desiderano riutilizzare il materiale, la creazione, il salvataggio e lo scambio di metadati devono essere associati e gestiti con i file multimediali dal sistema server utilizzando uno standard aperto, ad esempio XML.

La gestione del sistema server e delle sue capacità, nonché il mantenimento di bassi costi operativi e del costo totale di proprietà devono essere anticipati.

Per semplificare l'uso e la manutenzione dei sistemi, dovrebbe esserci una serie di strumenti e utilità integrati per aiutare a implementare, mantenere, configurare e aggiornare il sistema.

Integrazione delle applicazioni

Un sistema server è utile e interessante solo quanto le applicazioni con cui può essere utilizzato. Per disporre di soluzioni complete, un provider di server deve anche abilitare le applicazioni che le persone devono utilizzare. Dovrebbero essere applicazioni che consentano alle persone di utilizzare un sistema server per la produzione live, le notizie, l'intrattenimento e i flussi di lavoro di trasmissione. Un fornitore di sistemi server deve creare applicazioni che consentano soluzioni innovative e convenienti.

Alcune di queste applicazioni includono l'acquisizione, la ripetizione, l'archiviazione video, l'editing, il controllo dei canali e la trasmissione. I servizi applicativi devono sempre offrire operazioni proxy, elenchi/playlist di decisioni di modifica comuni, parole chiave e segnalibri di metadati comuni e gestione dei contenuti. La disponibilità di queste applicazioni dimostra che il provider comprende i dettagli della complessità che devono avere le soluzioni necessarie per funzionare attraverso l'intera infrastruttura di trasmissione.

L'esperienza utente e il feedback sono ciò che dovrebbe guidare la progettazione delle app. Le richieste devono concentrarsi sulla riduzione delle curve di apprendimento e sulla facilità d'uso. La facilità d'uso dovrebbe valere anche per gli aggiornamenti e la manutenzione. Tutte le applicazioni devono avere interfacce utente e terminologia comuni. Devono condividere il supporto del formato di file comune, il proxy, i metadati e modificare le informazioni sulla playlist/playlist.

Nessun fornitore di server multimediali è in grado di produrre tutte le applicazioni che potrebbero essere necessarie per gli utenti di produzione. Pertanto, è necessario disporre di un'API in modo che altre applicazioni possano essere sviluppate da società terze e persino da utenti finali. L'API deve supportare ambienti di programmazione comuni che non richiedono linguaggi proprietari.

La funzionalità tradizionale di un'API è per il controllo del canale multimediale. Con la transizione alla produzione basata su file, l'API deve incorporare anche funzionalità di gestione dei contenuti. L'API deve fornire l'accesso diretto alle risorse multimediali. Dovrebbe essere accessibile tramite i servizi di rete per l'intero sistema di asset con la possibilità di avviare il trasferimento di file tramite protocolli FTP e CIFS. Tutte le nuove funzionalità devono essere supportate apertamente tramite l'API. Per creare strutture applicative sofisticate, è necessario disporre di un'API che supporti un livello di astrazione SOA (Service-Oriented Architecture) per fornire servizi di gestione dei contenuti, proxy, acquisizione, trasmissione, ricerca, trasferimento e metadati.

Con un'API ben eseguita, un fornitore di server multimediali dovrebbe disporre di un team di ingegneri di supporto allo sviluppo per promuovere una comunità diversificata di sviluppatori attivi. Aiuteranno il fornitore a sviluppare un'ampia gamma di applicazioni di supporto.

Test e convalida

Affinché un server medio offra tutte queste funzionalità e integrazioni, è necessario eseguire ricerche e sviluppo approfonditi molto prima che venga fornita qualsiasi soluzione. Sebbene siano previsti un attento sviluppo del software e la progettazione hardware a livello ingegneristico, ci sono anche altri processi tecnici critici che devono essere incorporati.

Al fine di avere una stretta integrazione di una varietà di componenti e sottosistemi IT standard, è necessario eseguire una convalida rigorosa.

Alcuni dei criteri di valutazione della tecnologia che devono essere inclusi come parte della convalida:
• Una determinata tecnologia mantiene ciò che promette in termini di caratteristiche e specifiche?
• La tecnologia può essere utilizzata in modo efficace per l'applicazione prevista?
• La tecnologia può fungere anche da pilastro fondamentale per l'intero sistema?
• Il ciclo di sviluppo per l'integrazione della tecnologia sarà prevedibile?
• La tecnologia sarà scalabile come previsto e funzionerà con carichi diversi?
• Quale sarà il comportamento operativo in condizioni di errore?

Alcuni dei criteri di valutazione per la convalida dell'archiviazione dovrebbero includere:
• Benchmarking delle prestazioni di più giorni durante le ricostruzioni e durante l'esecuzione di varie configurazioni di input e output del server
• Prezzo, throughput e latenza
• Latenza delimitata da un aumento dei sottosistemi di archiviazione che rispondono entro un determinato intervallo di tempo
• Scambia i controller di storage a pieno carico, aggiornamenti del firmware in tempo reale a pieno carico
Alcuni dei criteri di valutazione per la convalida del file system dovrebbero includere:
• Con una SAN condivisa, come viene gestito e controllato l'accesso per l'accesso simultaneo a
applicazioni in tempo reale e non in tempo reale?
• Gestione automatica del profilo del file system in modo che non sia necessaria la deframmentazione, anche in funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7
Alcuni dei criteri di valutazione per la convalida dello spostamento dei dati di rete dovrebbero includere:
• Gestione degli stack di rete e delle strutture dati, in modo che i trasferimenti siano effettivamente senza perdite
• Caratterizzazione, configurazione e gestione di iniziatori e target di dispositivi, schede di interfaccia di rete e switch di rete per funzionare come una connessione end-to-end pulita, pulita e senza perdite
• Analisi dell'architettura interna dello switch di rete, della configurazione delle porte e delle versioni del microcodice

Una volta completato il progetto e creato il software, è necessario completare un processo di convalida e test di componenti/sistemi in più fasi. Questo processo deve essere implementato a lungo termine ed essere altamente scalabile. Per un supporto continuo e nuove versioni, funzionalità e comportamento di ogni parte della tecnologia e dell'intero sistema, è necessario eseguire test di regressione approfonditi.
Con l'avanzare della tecnologia, ci saranno le successive generazioni di componenti. Man mano che vengono incorporati, il sistema deve essere nuovamente testato con nuove versioni di unità di archiviazione, controller RAID, file system, server dati, schede di interfaccia di rete, adattatori bus host e switch, per garantire che il sistema si comporti come specificato.

Per mettere in prospettiva lo sforzo necessario, ecco alcuni esempi di ciò che in genere deve essere fatto con ogni generazione di componenti per garantire il funzionamento del sistema.
– Archiviazione RAID:
Sei mesi con in media due ingegneri presso il fornitore del sistema server e tre ingegneri presso il fornitore per la convalida. Tre mesi per la versione del firmware, test di regressione, controllo qualità, analisi degli strumenti di configurazione.
– Serie di unità di archiviazione condivisa:
Da quattro a sei mesi con due ingegneri per sviluppare il firmware, convalidare e testare. Parte della convalida riguarda l'estensione della manutenzione per diversi anni, in modo che lo storage possa essere ampliato con le future generazioni di unità e che le unità, i gruppi di unità, ricoprano tutto il lavoro entro i livelli di prestazioni previsti.
– Serie di unità interne:
Da quattro a sei mesi con due ingegneri per sviluppare firmware, validazione e test. Analisi e validazione delle prestazioni, analisi dei guasti, gestione di modalità pagina speciali per l'utilizzo dei media, integrazione di strumenti di gestione e manutenzione. Come per le unità condivise, non tutte le famiglie di unità o i fornitori di unità soddisfano gli standard necessari.
– Reti multimediali:
Dopo anni di sviluppo iniziale, nove mesi con tre ingegneri per sviluppare i più recenti strumenti di rete multimediale basati su 10 Gigabit, benchmarking delle prestazioni, analisi dei guasti, requisiti dei fornitori e integrazione. Sei mesi di test di rilascio, ridimensionamento e analisi degli strumenti di configurazione.

Servizi e supporto

Dopo aver selezionato un server multimediale, l'interazione con il provider deve avvenire
entrando in una nuova fase. Ora, il fornitore dovrà implementare l'esperienza del servizio per progettare e implementare in modo efficace un sistema che soddisfi le sue esigenze aziendali e che supporti in modo efficiente il sistema per tutta la sua durata. Valutare le capacità dei fornitori in queste aree è essenziale per realizzare i vantaggi delle nuove tecnologie, riducendo al minimo i rischi e controllando il costo totale di proprietà.

La progettazione di un sistema efficace è essenziale per realizzare tutti i vantaggi del
server multimediale. In questa fase, gli architetti di sistema del fornitore devono impegnarsi in un processo di individuazione per raccogliere requisiti tecnici dettagliati e quindi tradurre tali requisiti nella progettazione del sistema. Un architetto di sistemi esperto ti porrà domande di base sulle tue esigenze, come la compressione e i bitrate preferiti, le quantità stimate di spazio di archiviazione e i numeri di input e output del canale.

Un vero approccio consulenziale da parte dei migliori fornitori della categoria dovrebbe anche esplorare la potenziale espansione futura del sistema, i punti di interfaccia con altri sistemi dell'azienda, la pianificazione della continuità dei dati a lungo termine e la tolleranza totale ai guasti del sistema. Queste considerazioni dovrebbero influenzare il processo di progettazione tanto quanto semplici bit, byte e dati di canale, che spesso hanno la precedenza al di fuori di un impegno di consulenza.

Se la visione è una progettazione efficace del sistema, la realtà viene costruita durante l'implementazione del sistema in loco. In questo caso, il team di project manager, tecnici dell'assistenza sul campo e formatori del fornitore di server multimediali si combina per mettere in funzione nuovi sistemi in ambienti reali. Il sistema deve essere configurato e testato per garantire prestazioni ottimali, quindi gli utenti devono essere formati sulle procedure di funzionamento e manutenzione.

Ogni fornitore di server multimediali dovrebbe disporre di queste funzionalità di base. Per i sistemi di maggiore complessità e dimensione, tali funzionalità di implementazione di base devono essere orchestrate da una metodologia di gestione dettagliata del progetto per il controllo dei costi, delle pianificazioni e dei rischi del progetto.

In qualsiasi processo di valutazione del fornitore, a ciascun fornitore dovrebbe essere chiesto di spiegare la propria metodologia di gestione del progetto, tra cui la dichiarazione di lavoro, la pianificazione del progetto, la comunicazione fornitore/fornitore, la documentazione del sistema e il monitoraggio dei problemi.

Un sistema di server multimediale correttamente progettato e implementato può garantire anni di funzionamento come cuore di varie infrastrutture di distribuzione multimediale. Tuttavia, tutti i sistemi richiedono inevitabilmente supporto tecnico per risolvere i problemi, mantenere il sistema aggiornato con le versioni software compatibili, sostituire i componenti hardware difettosi e mantenere il funzionamento generale del sistema. I potenziali fornitori devono dimostrare le loro capacità e i loro investimenti in queste aree essenziali per garantire che gli investimenti di capitale siano protetti.

Oltre alle funzionalità di supporto tecnico di base, i fornitori di server multimediali con un'infrastruttura di assistenza clienti avanzata devono essere in grado di fornire servizi ad alta disponibilità come:
• Supporto tecnico telefonico 24 ore su 24, 7 giorni su 7
• Diagnostica remota del sistema
• Accesso continuo alle versioni del software e ai servizi di installazione associati
• Sostituzione avanzata dell'hardware con consegna il giorno lavorativo successivo
• Ingegneria dell'assistenza sul campo

I fornitori di server multimediali in grado di offrire tali servizi ad alta disponibilità sono in grado di ridurre drasticamente i tempi di inattività del sistema, garantendo al contempo il flusso di ritorno sulle risorse multimediali per le operazioni a livello aziendale, on-air e online.

Inoltre, le organizzazioni di assistenza clienti di alto livello sono in grado di offrire servizi strettamente correlati come la gestione tecnica esclusiva degli account, il sistema di monitoraggio remoto 24 ore su 24, 7 giorni su 7 e il supporto ingegneristico, anche esterno.

Spesso, questi servizi vengono offerti nel contesto di un contratto di supporto del sistema stabilito con parametri del tempo di risposta. I contratti di assistenza non solo obbligano il fornitore del sistema a un determinato livello di prestazioni, ma controllano anche in modo definitivo i costi di proprietà. Una valutazione completa dei potenziali fornitori di server dovrebbe includere una revisione delle funzionalità del servizio clienti, dei servizi a disponibilità elevata e dei contratti di supporto dei sistemi.