2 Le stockage pour le cloud DVR, aussi appelé enregistreur réseau ou nPVR, permet aux abonnés de la télévision payante d’enregistrer des programmes sans disque dur dans le décodeur. Les enregistrements résident dans le réseau de l’opérateur et se diffusent sur tous les écrans. Pour les abonnés, c’est pratique. Pour les opérateurs, c’est l’une des charges de stockage les plus exigeantes du secteur des médias : des centaines de chaînes écrites en continu, des millions d’enregistrements, de fortes pointes de visionnage en soirée et des règles sur le mode de stockage des copies qui varient selon les marchés. Cet article explique comment les opérateurs construisent le stockage du cloud DVR, les choix d’architecture qui déterminent les coûts et les facteurs de conception qui comptent pour le dimensionnement et la résilience. Il s’adresse aux architectes des plateformes vidéo des opérateurs télécoms et câble. Pour l’architecture de streaming d’ensemble, consultez notre guide sur le stockage des serveurs d’origine vidéo. Comment fonctionne le cloud DVR Une plateforme de cloud DVR comprend généralement : L’ingest et l’encodage des chaînes en direct en plusieurs déclinaisons. La gestion des enregistrements, qui suit quel abonné a enregistré quel programme et applique quotas et durées de conservation. Le stockage des contenus enregistrés. L’empaquetage et l’origine, qui servent les enregistrements aux lecteurs, souvent via des CDN. Lorsqu’un abonné programme un enregistrement, la plateforme ne lance généralement pas d’encodage distinct. Elle capture plutôt les segments de la chaîne en direct et les associe à l’enregistrement de l’abonné, soit sous forme de copie privée, soit sous forme de référence à une copie partagée. Copies uniques ou copies partagées La décision de conception la plus importante porte sur le mode de stockage des enregistrements, et elle est souvent dictée par la loi et les accords de droits plutôt que par la technologie. Une copie unique par abonné L’enregistrement de chaque abonné est stocké comme une copie distincte, même lorsque des milliers d’abonnés enregistrent le même programme. Cette approche est courante aux États-Unis, où les services de DVR réseau ont été façonnés par une célèbre décision de cour d’appel de 2008 portant sur les copies par abonné. Les copies uniques consomment beaucoup plus de stockage et de débit d’écriture, puisqu’un programme populaire peut être écrit des milliers de fois. Une copie partagée Une seule copie de chaque programme est stockée, et les enregistrements des abonnés pointent vers elle. Les besoins de stockage chutent fortement. L’autorisation des copies partagées dépend du droit d’auteur et des accords de l’opérateur avec les ayants droit, qui varient selon les pays et les chaînes. Les approches hybrides Certains opérateurs utilisent des copies partagées là où les droits le permettent et des copies uniques là où elles sont exigées, ou stockent des copies logiques uniques tout en partageant les données sous-jacentes lorsque c’est autorisé. Le système de gestion des enregistrements doit suivre les règles applicables à chaque chaîne et à chaque marché. Les différences régionales Les règles diffèrent sensiblement d’un marché à l’autre. Aux États-Unis, les copies uniques sont la norme pour de nombreux services de DVR réseau. En Europe, l’exception de copie privée et les règles nationales varient selon les pays, et de nombreux opérateurs négocient directement les droits d’enregistrement dans le cloud avec les chaînes, ce qui autorise parfois les copies partagées et limite parfois la durée de conservation ou des fonctions comme le saut des publicités. Au Japon et sur d’autres marchés asiatiques, des cadres de droits locaux s’appliquent. Les opérateurs présents dans plusieurs pays font souvent tourner des politiques de stockage différentes par marché sur la même plateforme. Les équipes juridiques et contenus doivent définir les règles avant que la conception du stockage ne soit arrêtée. Ce que le stockage du cloud DVR doit apporter Un débit d’écriture soutenu Chaque chaîne enregistrée est écrite en continu. Avec des copies uniques, les programmes populaires multiplient les écritures. Le stockage doit absorber le débit d’écriture agrégé sans prendre de retard, y compris pendant les pannes matérielles. Un débit de lecture concurrent élevé Le visionnage culmine en soirée, souvent concentré sur les programmes de prime time récemment enregistrés. Le stockage et l’origine doivent servir de nombreux flux simultanés, en grande partie via les CDN, mais avec une charge d’origine importante pour les enregistrements récents. Un nombre d’objets gigantesque Les enregistrements segmentés, les multiples déclinaisons et le grand nombre d’abonnés produisent un très grand nombre d’objets. Le stockage doit gérer des milliards d’objets et des taux de requêtes élevés. Une suppression efficace Les enregistrements sont supprimés en permanence : quand les abonnés les effacent, quand la conservation expire ou quand les quotas sont dépassés. Le stockage doit supprimer efficacement et récupérer rapidement la capacité. Évolutivité et croissance Le nombre d’abonnés, de chaînes, de déclinaisons et la durée de conservation augmentent tous. La plateforme doit évoluer par ajout de nœuds, et non par remplacement de systèmes. Les options d’architecture de stockage Le stockage objet scale-out Le stockage objet convient naturellement au cloud DVR : il s’étend en scale-out, gère d’énormes nombres d’objets, sert les contenus en HTTP et protège les données par codage à effacement plutôt que par des répliques complètes. De nombreuses plateformes d’enregistrement écrivent directement les segments sur un stockage compatible S3. La hiérarchisation Les enregistrements récents sont bien plus regardés que les anciens. Certains opérateurs gardent les enregistrements récents sur un niveau performance et déplacent les plus anciens vers un stockage capacitaire, ou s’appuient sur le cache des CDN et de l’origine pour absorber les contenus les plus demandés tandis que tous les enregistrements résident sur un seul stockage objet. Les déploiements distribués Les grands opérateurs peuvent exploiter des clusters régionaux de cloud DVR proches des abonnés pour réduire le trafic sur le réseau dorsal, avec une gestion centralisée. Réduire le coût du stockage Les copies partagées là où elles sont autorisées, le levier le plus puissant. Moins de déclinaisons pour les enregistrements, ou un empaquetage à la volée à partir d’un ensemble réduit de déclinaisons stockées. Des limites de conservation et des quotas, convenus avec les ayants droit et communiqués aux abonnés. Une protection efficace : le codage à effacement (en anglais) consomme moins de capacité brute que la réplication de copies complètes. Du matériel de stockage dense à faible consommation électrique. Dimensionner le stockage du cloud DVR Les données d’entrée comprennent : Le nombre de chaînes enregistrables et leurs débits sur l’ensemble des déclinaisons. Les comportements d’enregistrement : part des abonnés qui enregistrent, heures enregistrées par abonné et répartition de la popularité. Le modèle de copie : unique, partagé ou hybride, par chaîne et par marché. La durée de conservation et les quotas. Le pic de visionnage simultané des enregistrements. Le surcoût de protection et les copies secondaires. Avec des copies partagées, la capacité dépend surtout du nombre de chaînes, des déclinaisons et de la conservation. Avec des copies uniques, elle suit les comportements d’enregistrement des abonnés et peut être bien plus grande. Modélisez les deux si les règles sont susceptibles de changer. Un exemple de dimensionnement simple Prenons un opérateur fictif avec 200 chaînes enregistrables, chacune stockée en trois déclinaisons totalisant en moyenne 10 Mbit/s par chaîne, et une durée de conservation des enregistrements de 30 jours. Une heure d’une chaîne, toutes déclinaisons confondues, représente environ 4,5 Go (10 Mbit/s x 3 600 secondes / 8). Deux cents chaînes enregistrées 24 heures sur 24 produisent environ 21,6 To par jour. Avec un modèle de copie partagée et 30 jours de conservation, cela représente environ 650 To de contenus avant surcoût de protection. Supposons maintenant que les copies uniques soient obligatoires. Si chaque programme est en moyenne enregistré par de nombreux abonnés, la capacité suit le nombre d’enregistrements plutôt que le nombre de chaînes. Même une moyenne modeste de dix enregistrements par heure de programme pousserait la même plateforme vers plusieurs pétaoctets, et les émissions de prime time enregistrées par des dizaines de milliers d’abonnés domineraient le total. C’est pourquoi le modèle de copie doit être fixé en premier, et pourquoi les opérateurs des marchés à copie unique investissent fortement dans l’efficacité du stockage. L’interaction avec le replay et le start-over De nombreux opérateurs proposent le cloud DVR aux côtés du replay et du start-over, qui permettent de regarder des programmes récents sans les avoir enregistrés. Ces services partagent souvent les mêmes segments enregistrés : un stockage conçu pour l’un peut servir les trois. Lorsque les droits le permettent, une fenêtre glissante de programmes récents destinée au replay peut aussi servir de source aux enregistrements DVR en copie partagée, ce qui réduit la duplication. La couche de gestion des enregistrements décide alors quels abonnés peuvent accéder à quels contenus et pendant combien de temps. Résilience Les abonnés s’attendent à retrouver leurs enregistrements. Le stockage doit survivre aux pannes de disques et de nœuds sans perte de données ni interruption, et les opérateurs doivent décider si les enregistrements sont répliqués vers un second site. Beaucoup d’opérateurs acceptent que des enregistrements puissent être perdus en cas de sinistre complet d’un site, mais se protègent contre tout le reste, tandis que d’autres répliquent les enregistrements récents. Les bases de données de gestion des enregistrements doivent être protégées et restaurables avec les contenus. Exploitation Surveiller le retard d’écriture pour détecter un stockage qui décroche par rapport aux chaînes en direct. Suivre l’arriéré de suppression et la récupération de capacité. Surveiller les performances au pic du soir, y compris la latence et les taux d’erreur de l’origine. Planifier la capacité en amont de la croissance des abonnés, des nouvelles chaînes et des nouveaux formats. Renouveler le matériel sur place, en ajoutant de nouveaux nœuds et en retirant les anciens sans migrer les enregistrements. Liste de contrôle : stockage pour le cloud DVR Confirmer les règles de copie par marché et par chaîne avec les équipes juridiques et contenus. Choisir en conséquence un modèle de stockage unique, partagé ou hybride. Dimensionner pour le débit d’écriture agrégé, y compris la multiplication due aux copies uniques. Dimensionner pour les lectures simultanées du pic du soir et la charge d’origine. Vérifier que le stockage gère des milliards d’objets et des taux de suppression élevés. Utiliser le codage à effacement et du matériel dense pour l’efficacité. Décider de la conservation, des quotas et de la protection au niveau du site. Surveiller le retard d’écriture, les suppressions et les performances au pic. Planifier une croissance scale-out et un renouvellement du matériel sur place. En résumé Le stockage pour le cloud DVR combine écritures continues, pics de lecture en soirée, milliards d’objets et suppressions permanentes, le tout régi par des règles de copie qui diffèrent selon les marchés. Le modèle de copie détermine la capacité plus que tout autre facteur : fixez-le d’abord avec les équipes juridiques et contenus. Construisez ensuite sur un stockage objet scale-out dimensionné pour les écritures, les pics de lecture et les suppressions, protégez-le efficacement et prévoyez la croissance. Le résultat est un service auquel les abonnés font confiance et que les opérateurs peuvent se permettre. Questions fréquentes Qu’est-ce que le cloud DVR ? Un service d’enregistrement en réseau qui stocke les enregistrements des abonnés dans l’infrastructure de l’opérateur plutôt que dans le décodeur. Pourquoi certains cloud DVR stockent-ils une copie par abonné ? Sur certains marchés, la jurisprudence ou les accords de droits imposent que l’enregistrement de chaque abonné soit une copie distincte. Quelle capacité de stockage le cloud DVR exige-t-il ? Cela dépend des chaînes, des déclinaisons, de la conservation et surtout du caractère unique ou partagé des copies. Les modèles à copie unique peuvent exiger beaucoup plus de capacité. Le stockage objet convient-il au cloud DVR ? Oui. Il s’étend en scale-out, gère de très grands nombres d’objets, sert les contenus en HTTP et utilise le codage à effacement pour une protection efficace. Comment les opérateurs réduisent-ils les coûts du cloud DVR ? Par les copies partagées là où elles sont autorisées, moins de déclinaisons stockées, des limites de conservation, une protection efficace et du matériel dense. Pour aller plus loin Stockage des serveurs d’origine vidéo Stockage des catalogues VOD Les archives médias nearline Les gestionnaires d’actifs médias sur stockage objet Stockage des données télécoms (en anglais)
