ак работает дата-центр умного ТВ

Уже многие пользуются или слышали об интерактивном телевидении. Но далеко не все представляют, что это такое и как работает на самом деле. В поисках ответов корреспонденты Sibnet.ru побывали в «сердце» IPTV для всей Сибири — новосибирском дата-центре компании «Ростелеком».

Технологически IPTV представляет собой передачу сигнала цифрового телевидения через сети провайдера, при этом пользоваться интерактивным телевидением можно на любом телевизоре, даже самом стареньком — достаточно подключить специальную приставку.

По сравнению с обычным эфирным или кабельным ТВ, интерактивное телевидение можно смело называть «умным». Оно не просто даёт доступ к цифровому ТВ высокого качества, но и позволяет смотреть архивы передач, перематывать программы, ставить на паузу, видеть на экране телепрограмму, использовать видеопрокат, в реальном времени управлять условиями услуги.

Дом для умного ТВ

Дата-центр «Ростелекома» встречает стерильной чистотой — на входе посетителей просят надеть бахилы и самые настоящие белые халаты. На вопрос, к чему такие предосторожности, вежливые сотрудники поясняют, что пыль и грязь для точного и дорогостоящего оборудования являются злейшими врагами.

Вахту в дата-центре несут всего пять человек — они регулярно проверяют работу оборудования, системы кондиционирования и бесперебойного питания, однако основные процессы автоматизированы. Информация стекается в диспетчерскую — в случае отказа любого из элементов специалисты сразу же видят сигнал об ошибке и начинают действовать.

Центр в Новосибирске — лишь «кирпичик» в национальной системе интерактивного телевидения «Ростелекома» в России, поясняет руководитель группы управления мультимедийными сервисами компании Артём Кальченко. По своему рангу центр является так называемым «хабом» — главным «домом» IPTV для сибирского макрорегиона.

«Ядро всего интерактивного телевидения находится в Москве, именно там самый большой дата-центр, в котором хранится абсолютно весь контент. Следующий уровень — региональные хабы. Наконец, самый популярный контент содержится на небольших площадках, которые носят название кэш», — рассказывает Кальченко.

В Сибири сейчас работают 12 площадок «низового» уровня, с их помощью «горячие» телеканалы и фильмы быстро доставляются потребителям, практически не нагружая основную сеть. В случае необходимости контент в конкретную квартиру может быть доставлен из любого дата-центра — даже если он находится на другом конце страны.

Особый климат

Помещение серверной пугает неподготовленного человека рёвом промышленных кондиционеров — с непривычки складывается впечатление, что находишься в салоне взлетающего на форсаже лайнера. К тому же здесь царит вечный холод: шесть из восьми кондиционеров поддерживают температуру воздуха около 18 градусов.

Лабиринты шкафов с перемигивающимися светодиодами содержат разнообразное оборудование, но основа всего — 50 серверов, начинка которых удивит даже бывалого компьютерщика. Судите сами: восьмиядерный процессор, 256 Гб оперативной памяти, десятки жёстких дисков общим объёмом в 20 терабайт и сразу два мощных блока питания.

«Средняя стоимость такого сервера на рынке может достигать 1 миллиона рублей», — уточняет Кальченко. Всего на сибирский регион работают 200 таких «монстров», в каждом из которых крутится более сотни жёстких дисков. Кстати, в центре они считаются за расходный материал — каждую неделю минимум один из винчестеров «сходит с дистанции» и на его место встаёт новый «боец».

По словам представителя «Ростелекома», опыт показал, что для серверов выгоднее покупать недорогие жёсткие диски, так как процент поломок для такого оборудования максимален в первый год, а реальная работа с винчестерами демонстрирует, что количество отказов фактически не зависит от бренда.

Вносят свои коррективы и западные санкции — Кальченко признается, что некоторое оборудование из европейских стран стало покупать сложнее. Чтобы решить проблему, в компании активно используют программу импортозамещения, заключая контракты с российскими производителями.

Связь с космосом

Важнейшим элементом системы являются мультиплексоры — агрегаторы всех каналов, которые в итоге могут смотреть абоненты интерактивного телевидения. Внешне они немного напоминают большие «перестроечные» видеомагнитофоны с весело подмигивающими разноцветными огоньками на передних панелях.

Сигнал в мультиплексоры попадает с головных станций спутниковой связи, одна из которых находится под Коченево в Новосибирской области. Всего аппараты получают сигналы 500 телеканалов — 250 основных и столько же резервных, они передаются в цифровом стандарте DVB-S/S2. Из них почти 70 каналов имеют высокое разрешение HD.

Мультиплексоры могут не только раздавать контент, но ещё и обрабатывать — например, в случае необходимости изменять сжатие потока. На выходе получается стандартный формат MPEG4TS. Еще умная система следит за каждым сигналом — в случае ошибок, задержки или пропадания она немедленно заменяет канал запасным.

«Каждый канал мы принимаем из двух независимых источников — иногда с разных спутников, иногда с одного, но по разным частотам, это даёт системе дополнительную надёжность. Если сигнал отсутствует две минуты, мультиплексор переключается на резерв», — поясняет Кальченко.

Перед отправкой потребителю контент шифруется — этим занимается специальный сервер. Теперь телеканалы можно смотреть только с помощью специальной приставки. Компьютерные «пираты» в этом случае бессильны — сигнал защищён от нелегального перехвата, а правообладатели могут быть спокойны за свой контент.

Лицом к абоненту

Включая свой телевизор, пользователь интерактивного телевидения видит на экране специальное меню — интерфейс абонента, который является самым настоящим «лицом» IPTV. Именно здесь клиент может заказывать дополнительные услуги, управлять своим счётом и узнавать всю необходимую информацию.

За эти ключевые для пользователя функции в дата-центре отвечает сервер с подсистемой управления комплексом и услугами, которую специалисты называют IPTV Middleware. На это программное обеспечение возлагается роль координатора в процессе взаимодействия практически всех компонентов комплекса.

Ядро этой системы поддерживает базу данных абонентов и предоставляемых им услуг, занимается аутентификацией и авторизацией абонентских устройств, взаимодействует с системой учёта услуг, отсылая необходимую информацию в биллинг. Ценность этой информации трудно переоценить, поэтому ее тщательно резервируют.

«Отдельный сервер выделен под дополнительные сервисы, самым популярным из которых на сегодня является караоке. Здесь же загружены необходимые для пользователей карты, сервис погоды, телепрограмма и другие приятные мелочи», — уточняет Кальченко.

В одном из шкафов хранится база данных абонентов — 600 тысяч индивидуальных профилей. Необходимая информация собирается в режиме реального времени. При необходимости специалист формирует запрос на удалённом компьютере, а система предоставляет нужные цифры.

Большие данные

Вручную проверить качество услуги у 600 тысяч абонентов невозможно — для этого выделены сразу пять серверов, которые постоянно занимаются мониторингом. Именно здесь содержатся данные о том, какие каналы и фильмы являются любимыми для конкретного пользователя. При желании можно даже узнать, у кого из абонентов перегревается приставка.

«Фактически, это уже так называемая big data — огромное количество данных, которые отличаются многообразием и высокой скоростью прироста. Чтобы абоненты бесперебойно получали востребованный контент, для каждого населённого пункта выстраивается рейтинг предпочтений», — рассказывает представитель оператора.

Для защиты собранных данных от потенциальных хакеров сервера надежно охраняют от проникновения извне. Дата-центр официально имеет первый уровень надежности хранения персональных данных. Внутри него существует отдельная сеть, а все внешние коммуникации осуществляются через защищённый VPN.

«Сердце» IPTV работает круглосуточно, не позволяя себе даже минутной передышки. Как говорит собеседник, настоящее оживление в дата-центре происходит каждую ночь — как только спадает дневная нагрузка на сеть, серверы немедленно начинают закачку самых востребованных фильмов и телепрограмм, которые с утра начнут смотреть абоненты.