4.3 Planlama ve SDN Denetim Sistemi – Nevion VideoIPath 

IP Live çözümü içerisinde planlama, düzenleme ve SDN denetimi, Sony’nin stratejik iş ortağı Nevion’un bir ürünü olan VideoIPath tarafından sağlanıyor. 

Bir IP ağın iki kesimden oluştuğu söylenebilir: Denetim düzlemi ve veri düzlemi. Geleneksel ağlar bağlantıları yapmak için anahtarlar ve yönlendiriciler gibi fiziksel altyapı üzerinde kuruluyorlar. Otomatik yönlendirmeyle (IGMP/PIM), geleneksel ağların veri düzlemi paketleri gitmeleri gereken yerlere yönlendiriliyor ve denetim işlemi bir anahtarın veya yönlendiricinin içerisinde yer alıyor. Yeri ve dağıtık yapısının bir sonucu olarak denetim düzlemi o anki ve planlanan trafik akışlarının genel bir görüntüsüne sahip değil ve ağın daha belirleyici, rastgele olmayan ve dinamik bir şekilde yapılandırılması ve ölçeklendirilebilirlik için bu görünüm gerekiyor.

SDN (Software Defined Networking) yazılım tanımlı ağ sayesinde akışlar bir yazılım sistemiyle denetlenebiliyor. Denetim düzlemi genellikle uzaktan SDN’ye bağlı aygıtların yapılandırılmalarını yönetmek için kullanılıyor ve merkezi bir yerden sanal bir düzeyde ağ kaynaklarını ve hizmetlerini ayırıp paylaştırıyor. Ayrıca denetim düzlemi veri akışlarının veri alanına erişmeden önce hangi yolları takip edeceğini belirliyor. Veri alanı, SDN denetim katmanının kararlarına paralel olarak son hedeflerine trafiği yönlendirmekten sorumlu. 

SDN ağın otomatik yönlendirmeye göre büyük avantajlarından birisi, fiziksel altyapıyla etkileşmesi için bir kullanıcı gerektirmek yerine, yeni aygıtları ve hizmetleri sağlayan yazılımı içermesi. Böylece bir uygulama trafik akışını merkezi bir arayüzden daha ayrıntılı inceleme ve ağ yapılandırmasının ayarları üzerinde daha iyi denetimle yönetebiliyor.

Başka bir açıdan bakıldığında, SDN’in hem veri hem de denetim düzlemlerini sanallaştırıp kullanıcılara tek bir yerden fiziksel ve sanal unsurlar sağlama imkânı verdiği söylenebilir. Özellikle ayrı ayrı yönetilmeleri gereken, coğrafi olarak farklı yerlerde sistemler varsa, geleneksel altyapıların denetlenmeleri çok zor olduğu için bu teknik son derece kullanışlı. 

Şekil 10'da SDN planlama yazılımı, bant genişliği, yedeklemeler, gecikmeler ve diğer kısıtlamaları bilerek kaynaklar ve hedefler arasındaki en iyi uçtan uca yönlendirme yolunu hesaplıyor. Ayrıca hesaplanan yol boyunca her anahtara akışlar giriliyor ve geçişler anahtarların doğrudan denetimiyle kolaylaştırılıyor.

Şekil 10: Planlama ve SDN denetimi.

Nevion VideoIPath bir SDN denetim işlevini kullanarak ağ kaynaklarını dinamik olarak dağıtıyor ve sağlıyor; ağ elemanlarının ve bağlantılarının izlenmesi, yol yedekliğinin sağlanması, hata gidermede bakım için gerektiğinde dinamik ağ yeniden yapılandırması gibi hizmet güvence yetenekleri sunuyor. 

 Dahası, hem LAN (yayın tesisleri) hem de WAN (uzaktan yapımlar ve görüntü toplama bağlantıları) için SDN denetimini destekleme yeteneğine sahip VideoIPath, sadece tek bir tesis içerisinde değil, devasa coğrafi bölgelere yayılan bir kurumsal ağ ortamında bile IP yapım ortamlarının yaratılmasını sağlıyor. 

IGMP/PIM protokolleri birçok IP’ye hazır hedef noktası aygıtı (kaynak çoklu yayın akışlarına bağlantı gerektirir) kullanırken, SDN büyük ölçekli, çok merkezli medya ağlarında taşıma kaynaklarının performansında ve planlanmasında önemli avantajlar sağlıyor. 

Nevion VideoIPath planlama ve SDN denetim sistemi tüm ağ elemanları (IP anahtarları, yönlendiriciler), var olan aygıtlar ve medya akışları üzerinde dinamik denetim gerçekleştiriyor; sadece o anda yürütülmekte olan yapımların gereksinimlerini değil, daha sonraki yapımların planlanan gereksinimlerini de hesaba katıyor. VideoIPath SDN denetiminin bu ileriyi göreme yeteneği, medya akışlarının yönlendirilmeleri ve bant genişliği rezervasyonları üzerinde daha etkin kararları mümkün kılıyor. 

VideoIPath, OpenFlow, OpenConfig., NETCONF ve endüstride oturmuş diğer standartlar yoluyla SDN denetim yazılımı ile ağın yönlendiricileri/anahtarları arasındaki haberleşmeyi destekliyor. 

Aşağıdakiler Nevion VideoIPath’in planlama ve SDN denetim yetenekleriyle sağlanan başlıca özelliklerden bazıları:

• Ağ topolojisinden bağımsız olarak medya akışları için yönlendirme yollarının uçtan uca hesaplanması
• Bağlantıların aşırı dolmasından kaçınmak için var olan ve planlanan hizmetlerin yüklerini dengeleyerek tüm ağ bağlantılarının bant genişliği yönetimi
• Çift yollu çeşitlemeli yönlendirme (SMPTE ST 2022-7) ve pasif yol yedekleme
• Hata durumlarında veri akışlarının yeniden yönlendirildiği, uçtan uca yönlendirme yollarının hizmet takibi
• Uç ve ağ aygıtlarının hizmet yapılandırması (NMOS IS-04 ve IS-05 desteği içerir)
• REST ve Ember+ gibi Northbound API’ler yoluyla tanıdık yayın denetim yüzeylerine arayüzler dahil harici hizmetler desteği
• Karışık ağ ortamlarına imkân veren otomatik IP yönlendirme ve taban bant yönlendirme desteği

Sony IP Live Production Platform LEO (genel tesis yönetim sistemi olarak) ile LSM (yayın denetleyici olarak) arasında geniş kapsamlı haberleşmeyle VideoIPath’in planlama ve SDN denetim sistemini kullanıyor. 

4.4 IP taşıma, işleme, izleme

Bu makalenin odaklandığı konu Sony ve Nevion çözümleriyle IP ağların yönetim katmanı olsa da, IP tabanlı yapım tesisini tamamlamak için arayüz iletişimi, görüntü sıkıştırma, izleme ve genel A/V sinyal işleme yeteneklerini sunmakta büyük önem taşıyan bir dizi standartlara dayalı IP bileşenleri de var. 

Sony NXLK-IP50Y/IP51Y 

Sony NXLK-IP50Y/IP51Y, 4K/HD/HDR sinyaller için çok yönlü bir SDI-IP çevrim kartı. NXLK-IP50Y/IP51Y hem 4K hem de HD görüntü sinyallerini destekliyor. 8 adet çift yönlü 1.5/3G-SDI I/O portlarıyla (veya 2 adet 12G-SDI I/O portu) donatılan aygıt, sinyalleri SDI’dan IP’ye ve IP’den SDI’a çevirebiliyor. Standart olarak kare senkronizasyonlu SDI-IP çevrimini destekliyor ve opsiyonel olarak üst/alt resim çözünürlüklerine çevrim, ses geciktirme, görüntü işleme, temel CCR ve SDR/HDR çevrimi için SR Live üstverisi kullanımı işlevlerini destekleyecek şekilde genişletilebiliyor. 

Sony NXLK-IP50Y/IP51Y uzun mesafeli ve kısa mesafeli iletim uygulamaları için opsiyonel OTM-25GSR/25GLR alıcı/verici modülleri kullanılarak çok modlu veya tek modlu fiber kablo yoluyla sinyalleri iletebiliyor. Ayrıca NXLK-IP50Y/IP51Y yapım işlemlerinde minimum kesilme amacıyla bakım işlerinin uzaktan izlenmesi ve etkin planlanması için SNMP (Simple Network Management Protocol) protokolünü destekliyor. 

Nevion Virtuoso 

Sony’nin çözüm ortağı Nevion tarafından sağlanan yenilikçi aygıt Virtuoso, birleştirilmiş LAN/WAN ağlarında çeşitli gerçek zamanlı işlevleri gerçekleştirebilen, standartlara dayalı, sanallaştırılmaya hazır, çok işlevli yazılım tanımlı bir medya düğüm noktası. 

Virtuoso’nun yetenekleri arasında taşıma uyarlama ve koruma (SDI, SMPTE ST 2022-6 ve SMPTE ST 2110); izleme ve geçiş; JPEG XS/J2K/TICO gibi çeşitli kodeklerle görüntü sıkıştırma, ses gömme, dolaşım/miks/gecikme/kazanç/geçiş gibi görüntü ve ses işleme işlevleri var. Virtuoso’nun işlevleri sahada yazılımla değiştirilerek, görüntü toplama, uzaktan yapım ve karasal sinyal dağıtım kurulumlarında yapıma daha hızlı geçiş sağlanabiliyor.

Şekil 11 uzaktaki merkezlerin ve yayın istasyonlarının uçtan uca planlanıp yönetilmesi için Sony IP Live Production Platform canlı yapım çözümünü gösteriyor.

Şekil 11: IP Live Production Platform – uçtan uca kaynak ve ağ yönetimi.

5. Sony IP Live Production System’ın avantajları

Bu yazı Sony’nin her yerden yüksek kaliteli yapım vizyonunu tanıtıyor ve optimum özellikler kombinasyonu ve üç farklı yazılım sistemi arasında geniş kapsamlı etkileşim sağlayan, katmanlı bir yönetim ve denetim mimarisi üzerinde yoğunlaşıyor. Ayrıca bu mimariye güçlü medya çekim, depolama ve işleme aygıtlarının eklenmesinin sonucu olarak, Sony IP Live Production System canlı yapım operasyonlarının planlanması ve sanallaştırılması için benzersiz avantajlar sağlayabiliyor. 

IP Live Production System’ın başlıca özelliklerinden bazıları şunlar:

• Akışların PTP’lerin ve ağ elemanlarının güçlü, merkezi sistem yapılandırması ve izlenmesi yetenekleri:
  İşlem katmanlarının her birisi, yani tesis yönetim planlayıcı (LEO), yayın denetleyici (LSM), planlayıcı ve SDN yönetim denetleyici (Nevion VideoIPath), birden fazla merkezli işlem merkezlerinin kaynaklarından kesintisiz olarak yararlanarak IP altyapısı üzerindeki medya hizmetlerini yönetmek için kendi aygıt ve ağ işlevlerini inceleyip bunlar üzerinde çalışıyor. 
  Medya hizmetlerinin bu yönetimi kapsamında şunlar var:
  • Aşırı kaynak tedarikinden kaçınmak ve ağ kaynaklarını optimum kullanmak için kaynak ayırma, bant genişliği yönetimi ve hizmetlerin çizelge programı 
  • Rastgele olmayan, belirleyici yönlendirme ve hizmet kalitesiyle hizmetlerin otomatik yerine getirilmeleri sayesinde son kullanıcının bağlantı gereksinimlerini IP ağının içerisinde verimli olarak eşleştirme
  • Potansiyel sorunların zamanında belirlenip çözülmelerini kesinleştiren hizmet garantisi 
• Mevcut kullanıcı deneyimini, tally, aygıt isimlendirme gibi canlı yapım uygulamalarında da sürdürme. 
  Bunu gerçekleştiren IP Live Management System, ayrıca başka operasyonel kullanıcı arayüzlerinin de kullanılmasını desteklemek için üçüncü firmaların denetleyicileriyle (NMOS IS-04 ve IS-05 yoluyla) birlikte çalışabiliyor. 
• SDN denetimi açısından Nevion VideoIPath ölçeklenebilen denetim mimarisiyle esnek bir sistem tasarımı sağlıyor. Bu yazılım uygulaması, uzaktan yapımlar ve kişisel olarak düzenlenebilen GUI’ler için birden fazla ağ topolojisini, hizmetlerin belirleyici yönlendirilmesini, LAN ile WAN sinyal taşıma ortamlarının birleştirilmesini destekliyor. 
• Uluslararası standartlaştırma gruplarına Sony mühendislik kaynaklarının aktif katılımları sayesinde IP Live Production System oturmuş, endüstri çapında yaygın standartlar ve teknik şartnamelere uygun: SMPTE ST 2110, AMWA NMOS standartları ve EBU Tech 3371 ile JT-NM TR-1001-1 tavsiyeleri.
• Sony IP Live ve Nevion çözümleri yatırımın hızlı geri dönmesi (ROI) için piyasada yaygın satılan standart (Commercial Off the Shelf - COTS) donanımlarını ve altyapılarını destekleme temeline dayanıyor. Daha net söylemek gerekirse, Arista, Cisco, Huawei ve Mellanox marka IP anahtar donanımları tamamen destekleniyor.
• Nevion Service Operations Center (SOC) kişiselleştirilebilen bir izleme ve sorun giderme ağ hizmetleri portföyü sunuyor. Bu hizmetler sinyal işleme etkinlikleri ve sistemi etkileyecek potansiyel olaylarla ilgili gerçek zamanlı bir sistem etkinlikleri ve son kullanıcı uyarıları özeti sağlıyor.
• Sony’nin mühendislik ve danışmanlık hizmetleri, birden fazla üreticiden alınan canlı yapım ürünleri ve hizmetlerini de destekleyerek, uçtan uca IP tabanlı sistemler için bilgili ve deneyimli tasarım uzmanlığı ve bütünleştirme yetenekleri sunuyor.
• Sony’nin kendi bünyesindeki test veri merkezi ve uzmanlığı, mühendislik parametrelerinin sınanması, ağ unsurlarının (IP anahtarlar ve yönlendiriciler) akış performansı ve sinyal iş akışlarının uygunluğunun test edilmesi hizmetlerini veriyor.

Şekil 12, IP Live Production System’ı oluşturan yazılım katmanları arasında var olan iletişimin mimari görüntüsünü sunuyor.

Şekil 12. IPLive – Katmanlar arası işlevsel haberleşmenin mimari görünümü.

6. Sonuç 

Sony 1976 yılından bu yana yayın ve medya yapım endüstrilerine hizmet veriyor. O tarihten beri Sony teknolojideki ilerlemelere önemli katkılarda bulundu, yeni formatlara, bellek deposu ve altyapılara geçişlerin devam etmesine yardımcı oldu; analogdan dijitale, SD’den HD, 4K, 8K’ya, SDI’dan IP’ye. Sony on yılı aşkın bir zamandır başlangıç aşamalarında sadece noktadan noktaya haberleşme, daha sonra daha karmaşık, dağıtık operasyonlarla olmak üzere, uzaktan yapımları kolaylaştırmak için IP tabanlı teknolojiler kullanıyor.  

Sony yayın ve medya endüstrilerinin iş akışı ihtiyaçları ve diğer gereksinimleri hakkındaki derin bilgisi sayesinde canlı IP yapımın büyük avantajlarını sunma konusunda benzersiz bir konuma sahip. 

Dünya çapında IP Live Production System tasarlama ve kurma alanında zengin deneyime sahip Sony, medya yapımları için yeni nesil teknolojiyi sunmaya hazır; sanallaştırma ve planlama.

Nevion ile çözüm ortaklığı ilişkisi içindeki Sony, içerik yaratma iş akışlarına yönelik olarak, SDI dünyasından beklenen tüm yetenekleri aşan, esnek, ölçeklendirilebilir, güvenilir bir IP tabanlı çözümler portföyü sunuyor. Ayrıca Sony’nin piyasada yaygın standart teknolojiler (COTS) kullanma ilkesi, IT endüstrisindeki teknolojik gelişmelerden yararlanabilmesini sağlıyor.

Özet olarak Sony’nin LEO, LSM, Nevion VideoIPath ve geniş kapsamlı Sony IP tabanlı canlı yapım ürünlerinin bütünleştirilmesiyle yaratılan güçlü IP Live Production platformu, otomatik yapım iş akışları altında yapılandırılabilen ağlarla paylaşımlı yapım ortamları için üstün teknolojili çözümleri mümkün kılarak, isteğe bağlı sunulan kaynakların eksiksiz sanallaştırılması ve planlanmasını sağlıyor.