1. Introducción
Algunos conceptos como “escalabilidad”, “confiabilidad”, “compatibilidad”, “flexibilidad”, etc. son tan utilizados en la literatura comercial que su significado se vuelve borroso. Uno de estos términos gastados es “redundancia”. Este documento proporciona una descripción general de las opciones de redundancia disponibles con las principales soluciones de emisión de TI, pero se basa en los estándares de las revistas académicas de ingeniería con respecto a los conceptos y la terminología.
2. Redundancia y Confiabilidad
La redundancia es una de las formas de hacer que un sistema sea más confiable. La evaluación objetiva de sus beneficios frente al presupuesto necesario es esquiva y requiere criterios claros y lineamientos explícitos. Las consecuencias operativas de su implementación también son un tema complejo, ya que la mera adición de más componentes, o más unidades de los mismos componentes, no necesariamente aumenta la confiabilidad de un sistema y, en algunas circunstancias, puede incluso disminuirla.
El objetivo de la redundancia es hacer que el sistema sea tan tolerante a fallas como sea posible. La tolerancia a fallas es una cualidad emergente que se deriva de la estructura del sistema y está relacionada con la forma en que esta estructura reacciona ante la falla de cada elemento. La reacción del sistema es la clave para maximizar los beneficios de la parte del presupuesto invertida en despidos. Una buena reacción significa un mayor beneficio con la misma redundancia (o el mismo beneficio con menos redundancia).
La sala de control maestra basada en TI
El papel de los servidores de video convencionales era simplemente reproducir video. Pero los servidores de video basados en PC de Vector 3 hicieron posible que una sola máquina superpusiera gráficos y manejara transiciones y efectos de video, ahorrando la necesidad de generadores de caracteres y mesas de mezclas. Vector 3 fue el primero en comercializar una solución integrada, en la que los enrutadores eran el único equipo de video requerido en la sala de control principal. Desde entonces, muchas empresas de renombre han seguido su ejemplo.
Los playouts informáticos funcionan sobre plataformas informáticas, y la fiabilidad de estas últimas es una condición necesaria para la fiabilidad de las primeras. La redundancia de la plataforma y sus componentes (la LAN y la SAN o NAS) no se tratará en este documento, ya que hay mucha literatura disponible sobre el tema. Gracias a la naturaleza informática de los playouts modernos, se pueden aplicar todos los aspectos y conocimientos de la redundancia informática. Hoy en día, la mayor parte de la potencia informática del mundo se basa en clústeres, matrices, etc., que utilizan este tipo de estrategias de forma generalizada, por lo que la experiencia es abundante.
En comparación con las soluciones de reproducción tradicionales, la redundancia es donde la sala de control maestra moderna basada en TI sobresale más. No solo es posible crear un sinfín de configuraciones diferentes, sino que también se puede reconfigurar la instalación, sobre la marcha y tantas veces como sea necesario, para manejar diferentes patrones de flujo de trabajo y/o diferentes niveles de criticidad en la transmisión, según sobre el canal y la hora del día, temporada, programa, etc. Gracias a la conectividad de la LAN y la modularidad de los componentes de la arquitectura de PC distribuidos, es posible que cualquier equipo sirva de respaldo a otros de su tipo en un momento dado y ser utilizado como principal para otro propósito tiempo después cuando haya una necesidad más importante que cubrir. Debido a que en la automatización de la transmisión solo hay dos tipos principales de equipos (videoservidor y sistema de automatización), la situación es ideal para que los recursos se asignen de forma dinámica y con la frecuencia que se desee. Esta característica extraordinaria, junto con las copias de seguridad compartidas, está cambiando la forma en que se usa la redundancia en las salas de control maestras.
Vector MultiPlay de Vector 3 es la solución de automatización de reproducción líder en el mercado, que permite a las estaciones de televisión aprovechar la gama completa de opciones de redundancia disponibles con la arquitectura basada en TI y permite la administración y el monitoreo dinámicos de la redundancia a través de una interfaz de usuario fácil de usar.
3. Tipos de Redundancia
Existe un cierto número de taxonomías diferentes para clasificar las configuraciones de redundancia. De acuerdo con el sistema de clasificación de la Oficina de Diseño Lógico de la NASA, las opciones de redundancia Vector MultiPlay se pueden agrupar bajo la etiqueta Redundancia Operativa. La «redundancia operativa» describe una configuración en la que todas las unidades redundantes funcionan simultáneamente. Por lo general, un sensor detecta fallas y la salida se cambia a un «repuesto dinámico», una unidad de respaldo que se enciende y que se puede cambiar para usar inmediatamente después de que falla la unidad principal. La Figura 1 muestra los conceptos básicos de la redundancia operativa. Las 2 unidades redundantes de la figura, etiquetadas como A1 y A2, funcionan continuamente en paralelo. Un sensor en cada unidad detecta fallas, y cuando una unidad falla, un controlador externo que recibe la información de los diferentes sensores cambia la salida a la siguiente unidad.
En Vector MultiPlay, las funciones de detector de fallas y controlador externo están cubiertas por Autovia. Como se explica a continuación, esta aplicación, además de sensar el estado de los diferentes canales, procesa un conjunto de reglas que determinarán el estado futuro del sistema. El sistema de automatización de playout Vector MultiPlay ofrece una variedad de opciones de redundancia dentro de la categoría de redundancia operativa: paralelo con cambio externo, paralelo con conmutación de enrutador y compartido.
Autovia
Autovia es el nivel superior de control y el software que unifica la instalación dando estructura a sus componentes. Su interfaz de usuario es donde el operador decide qué MCR y qué videoservidores van a hacer qué (principal para cada uno de los canales, respaldo dedicado o respaldo compartido). Una característica clave de Autovia es que sus unidades de trabajo son los canales de televisión vistos por la audiencia. Desde un punto de vista de ingeniería, las únicas diferencias entre canales son cuántas horas de programas en vivo se transmiten o si son parte de una red y, como tal, necesitan coordinar sus listas de reproducción. Desde el punto de vista de la producción, la situación es completamente diferente. Cada canal tiene un público objetivo y una participación, y esto determina los ingresos que se destinan a la estación. Los canales con grandes ingresos deben estar más protegidos que los canales con audiencias pequeñas. También es posible que algunos canales sean más importantes en algún momento del día o de la semana y el productor quiera asignarles más protección en esos momentos.
En la UI de Autovía, el operador puede asignar y monitorizar cada uno de los canales, así como los equipos (principales, dedicados y compartidos con otros) que se están destinando a su emisión. Autovia da un estado visual para cada canal: verde significa que funciona bien y todos sus componentes tienen respaldo, naranja significa que funciona bien pero algunos de sus componentes no tienen respaldo y negro significa que hay una brecha en la transmisión . En caso de falla en un componente, Autovia activará automáticamente el respaldo asignado y advertirá al operador cambiando el estado (por ejemplo, cuando un canal comienza a usar un componente de respaldo, los que lo estaban compartiendo se volverán de color naranja). Autovia permite variar las técnicas de redundancia y los niveles de prioridad en función de los flujos de trabajo. Los recursos redundantes pueden configurarse para operar en paralelo dedicado para canales clave en horas pico de visualización, brindando niveles máximos de seguridad, y para operar como recursos compartidos en horas de menor actividad. Autovia administra los registros de ejecución, lo que garantiza que cada canal tenga un único registro, independientemente de si se han implementado servidores de video de respaldo o MCR.
4. Conceptos generales
El equipo esencial de reproducción de Vector 3 para poner un solo canal en el aire es un VServer controlado por un MCR.
El primer enfoque para crear un sistema totalmente redundante consistiría en duplicar el canal, es decir, tener un segundo par MCR/VServer reproduciendo la misma lista de reproducción activa en paralelo con la principal. Si el detector de fallas y el controlador externo se construyen fuera de este sistema, entonces tenemos “redundancia dedicada” como se describe a continuación en el punto 5.
Una configuración más sencilla sería un único MCR que controlara ambos servidores de vídeo al mismo tiempo. Los videoservidores tienen la misma señal en sus salidas (vídeo, gráficos y efectos). Autovia (vea la barra lateral de Autovia) monitorea los componentes del sistema y reacciona usando reglas simples (si falla «principal», ponga «respaldo» en el aire; si falla «respaldo», informe sin cambiar). Esto se hace mediante un interruptor de punto de cruce, o una lista de puntos de cruce para diferentes dispositivos si es necesario, que se envía desde Autovia al DeviceServer.
No es obligatorio tener el VServer de respaldo ejecutándose en paralelo. El VServer de respaldo puede ser «pasivo», es decir, inactivo. En este caso, Autovia no solo lo pondrá al aire, sino que también enviará órdenes al videoserver de respaldo y al MCR, que tomará el control del videoserver y hará que reproduzca el archivo correspondiente. En esta configuración no tiene sentido configurar el sistema de esta manera, pero esta característica es la base de la redundancia compartida explicada en el punto 6 a continuación. En un escenario multicanal, esta función permite a Autovia asignar el videoserver inactivo a cualquier MCR que lo necesite.
Del mismo modo, podemos tener una configuración en la que tenemos un MCR inactivo como se muestra en la figura a continuación. Autovia está monitoreando los componentes del sistema y, en caso de que uno de ellos falle, asigna un servidor de videos al MCR de respaldo elegido, idealmente el mismo servidor de videos que se estaba utilizando para que el cambio sea perfecto, y hace que este MCR de respaldo cargue la lista de reproducción. y reanudar la transmisión.
5. Redundancia dedicada
5.1 Paralelo dedicado con inversor externo
En esta configuración, los servidores de video principal y de respaldo emiten simultáneamente señales de video idénticas en paralelo. Cualquier cambio en la lista de reproducción principal se refleja automáticamente en el sistema de copia de seguridad. La monitorización de la salida de vídeo se produce aguas abajo de la reproducción y, en caso de fallo en la señal principal, el cambio a la señal de respaldo se gestiona de forma externa.
5.2 Canal único dedicado paralelo con conmutación de enrutador (videoserver)
En esta configuración hay un MCR que controla dos servidores de video que están reproduciendo la misma señal (video, gráficos y efectos). Autovía controla el enrutador y comunica los puntos de cruce de la lista de reproducción al enrutador de tal forma que el videoservidor “principal” sale al aire. En caso de que falle este servidor de videos principal, Autovia comunica los puntos de cruce de la lista de reproducción para que la copia de seguridad salga al aire.
6. Compartido
La redundancia compartida significa que un solo componente actúa como respaldo para muchos. En la reproducción basada en TI, ambos componentes (videoservidores y MCR) se pueden respaldar de esta manera, como hemos visto anteriormente. Con la redundancia compartida, se pueden crear grandes estructuras multicanal donde una pequeña sobrecarga de equipo protege toda la instalación, brindando un nivel muy alto de seguridad a un precio óptimo. Teniendo en cuenta que es posible asignar dinámicamente el equipo a diferentes tipos de respaldo según las circunstancias del día, esta estructura permite a los usuarios ajustar la redundancia con gran precisión (por ejemplo, proporcionando respaldo compartido la mayor parte del tiempo y respaldo paralelo de programación clave en momentos críticos, o usar los servidores de respaldo para ingesta improvisada, etc.).
6.1 Videoserver
En la figura a continuación, Autovia detecta que un videoserver tiene un problema y le dice al MCR (o MCR si hay más de uno) que lo está usando para cambiar y comenzar a usar otro servidor de videos. Como hemos visto en el caso de la redundancia dedicada, Autovia a partir de ahí reinterpreta los puntos de cruce del router para poner al aire la salida del videoserver de backup.
Dado que un servidor de videos brinda respaldo a muchos, no tiene los archivos copiados en sus discos locales. Así, cuando empiece a jugar lo hará desde el NAS. Cuando la emisión vuelva a ser estable, Mediacopier comenzará a copiar los archivos que se emitirán más tarde, por lo que después de un tiempo (dependiendo del ancho de banda disponible) el videoserver de respaldo estará funcionando como si fuera el principal.
Una vez que el servidor de video principal fallido vuelve a estar operativo, un operador puede optar por volver a ponerlo en el aire y puede restaurar el servidor de respaldo a su configuración de respaldo compartido anterior desde la interfaz de usuario de Autovia.
6.2 Multicanal compartido con MCR
Estas mismas estrategias para videoservidores también se aplican a los MCR. Autovia activa el MCR de respaldo sobre la marcha en caso de que haya un error en uno de los MCR principales. El proceso incluye cargar la lista de reproducción de MCR principal actualizada, lo que permite que el MCR de respaldo se haga cargo sin problemas. En el NAS central siempre hay una copia actualizada automáticamente de cualquier lista de reproducción en el aire.
7. Redundancia Dinámica (Dedicado + Compartido)
La configuración de redundancia Dedicated + Shared aprovecha al máximo Vector MultiPlay. Autovia en particular permite configurar los canales muy importantes en modo dedicado y los menos importantes en forma compartida. De esta forma, un canal de respaldo reproduce continuamente el cuadro del canal clave con precisión y en paralelo con el principal. En caso de falla en el canal principal, no es necesario cargar e iniciar la lista de reproducción actualizada; esto conduce a un cambio más rápido a la copia de seguridad.
Todo esto es manejado por una sola aplicación y configuración de Autovia.
8. Conclusiones
El sistema de automatización de playout Vector MultiPlay ofrece una gama de opciones de redundancia: Paralelo con cambio externo, Paralelo con conmutación de enrutador y Compartido de canal único o multicanal para optimizar los recursos y aumentar la seguridad.
Autovia de Vector 3 permite la asignación flexible y dinámica de componentes de respaldo utilizando el canal de TV, en lugar del equipo de la instalación, como concepto clave. La interfaz de usuario de Autovia proporciona a los operadores un monitor centralizado y un punto de control para múltiples canales. Autovia permite variar las técnicas de redundancia y los niveles de prioridad en función de los flujos de trabajo. Los recursos redundantes pueden configurarse para operar en paralelo dedicado proporcionando los máximos niveles de seguridad para los canales clave o en horas pico de visualización, y configurados como compartidos en horas de menor actividad.
Dado que la solución Vector 3 es un sistema integrado que gestiona y supervisa todos los aspectos de la automatización, la reproducción y la marca, cualquier error o falla en cualquier parte de la cadena de reproducción se detectará y activará una alerta o una respuesta de recuperación automática.
