劉 梅，管 韜，劉 進(jìn)

（貴州廣播電視臺電視錄制中心，貴州 貴陽 550002）

非線性編輯網(wǎng)絡(luò)中心管控服務(wù)系統(tǒng)的安全測試

劉 梅，管 韜，劉 進(jìn)

（貴州廣播電視臺電視錄制中心，貴州 貴陽 550002）

重點介紹了非編網(wǎng)絡(luò)中心管控服務(wù)系統(tǒng)中硬件冗余、中心存儲安全、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)安全、服務(wù)器切換的測試方案以及測試案例，通過網(wǎng)絡(luò)帶寬、軟件功能、使用流程、系統(tǒng)安全等各項測試來檢驗非編網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性，并針對某些薄弱環(huán)節(jié)制定相應(yīng)的故障處置方案。

非編網(wǎng)絡(luò)；安全測試；冗余；中心存儲；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

非編網(wǎng)絡(luò)在搭建完成后和正式投入使用前必須進(jìn)行測試，這是一個至關(guān)重要的步驟，測試的內(nèi)容主要包括網(wǎng)絡(luò)帶寬測試、軟件功能測試、使用流程測試、系統(tǒng)安全測試、視頻質(zhì)量測試等多個方面。其中網(wǎng)絡(luò)安全測試十分重要，其中網(wǎng)絡(luò)中心管控服務(wù)系統(tǒng)的測試則是重中之重，關(guān)系到整個網(wǎng)絡(luò)運行的安全。通過測試可以對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的多種冗余方式、備份方式進(jìn)行實際的操作檢測，還能采用多種方式模擬各類故障的產(chǎn)生，檢驗該網(wǎng)絡(luò)的安全性能以及容災(zāi)程度，以及會對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生哪些影響，從而預(yù)先制定出相應(yīng)的應(yīng)急措施和故障處理方案。

1 設(shè)備硬件的冗余測試

1.1 冗余電源測試

現(xiàn)在非編網(wǎng)中心系統(tǒng)的服務(wù)器、交換機(jī)、中心存儲、磁盤陣列等均配置冗余雙電源，兩個電源協(xié)同工作負(fù)載均衡，正常工作時都為設(shè)備提供電力，當(dāng)一個電源出現(xiàn)故障時，另一個電源就承擔(dān)所有的負(fù)載。

測試方案：雙電源通電正常后，手動拔出一端電源線檢查設(shè)備是否運行正常。

1.2 冗余硬盤的測試

為了加強硬盤使用的安全，服務(wù)器的系統(tǒng)硬盤、數(shù)據(jù)硬盤，以及磁盤陣列都會采用RAID方式。RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks）是一種由多塊硬盤構(gòu)成的冗余陣列，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)容錯，如果一個磁盤發(fā)生故障，不影響工作，并能在線更換故障盤[1]。

測試方案：根據(jù)RAID方式的不同，在RAID組里手動拔出一塊硬盤，觀察是否影響系統(tǒng)工作，再插入一塊新的硬盤，測試重建時間，檢查數(shù)據(jù)是否恢復(fù)。

測試案例：測試貴州廣播電視臺聯(lián)播高清新聞非編網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器冗余硬盤。

1）服務(wù)器系統(tǒng)盤有2塊采用RAID1，通過磁盤數(shù)據(jù)鏡像實現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，手動熱拔出其中1塊硬盤，服務(wù)器無異常，系統(tǒng)工作正常。

2）服務(wù)器數(shù)據(jù)盤共有6塊采用RAID5，5塊數(shù)據(jù)盤+1塊校驗盤，通過在所有磁盤上交叉地存取數(shù)據(jù)及奇偶校驗信息實現(xiàn)冗余，手動拔出任意一塊硬盤，數(shù)據(jù)信息不受影響。

3）插入新的硬盤，系統(tǒng)自動重建數(shù)據(jù)盤，重建時間約2 h，數(shù)據(jù)恢復(fù)正常（注：重建時間與數(shù)據(jù)量的大小成正比，新的硬盤空間應(yīng)等于或大于原硬盤）。

2 中心存儲的安全測試

為了加強中心存儲的安全性，許多非編網(wǎng)采用了主備存儲的配置方式，每個存儲的控制器采用配置2個或多個的冗余方式，存儲磁盤陣列采用RAID和配置備份盤的方式。

2.1 主備存儲切換測試

在配置了主備存儲的非編網(wǎng)絡(luò)測試兩者切換時，應(yīng)該預(yù)先做好存儲盤陣中數(shù)據(jù)的同步方案，使主備存儲的測試數(shù)據(jù)保持一致。

測試方案：斷開一個存儲與交換機(jī)的連接或直接關(guān)閉，測試另一存儲是否能正常接管，接管所需要時間，檢查接管后站點編輯制作是否正常，對整個系統(tǒng)有哪些影響。

測試案例：測試本臺聯(lián)播高清新聞非編網(wǎng)中心存儲DDN S2A9900，配置了主備存儲DDN1和DDN2，采用全鏡像方式，雙讀雙寫模式，實現(xiàn)了實時數(shù)據(jù)同步。

1）將存儲盤陣DDN1下的某一素材文件刪除，模擬該素材在DDN1中丟失，非編站點仍能使用該條素材。

2）將連接存儲盤陣DDN1的光纖線斷開，模擬DDN1故障，非編站點能自動讀取存儲盤陣DDN2的素材，完成節(jié)目編輯制作。切換是自動完成，瞬間接管達(dá)到無縫連接，切換時在非編站點的使用沒有影響。

2.2 控制器的冗余測試

非編網(wǎng)絡(luò)的中心存儲通常配置多個控制器，管理和控制磁盤陣列、傳送I/O、通過冗余計算或校驗恢復(fù)丟失的數(shù)據(jù)。

測試方案：關(guān)閉其中一個控制器，測試對磁盤的使用是否有影響，對使用寬帶有什么影響。

測試案例：

1）測試本臺聯(lián)播高清新聞非編網(wǎng)中心存儲DDN S2A9900，每臺均配置雙控制器，每個控制器各控制和管理一半磁盤。在telnet客戶端或超級終端登錄控制器1執(zhí)行命令“shutdown”關(guān)閉控制器1，模擬控制器1故障，此臺存儲一半的磁盤不能工作，另一個控制器管理的磁盤能正常使用，登錄控制器2，將控制器1管理的lun全部移動至控制器2，依次輸入命令“l(fā)un move=lun0”(lun0為需要移動的lun編號)，控制器2正常接管所有磁盤，此存儲全部磁盤都能使用，但只能提供一半的帶寬。

2）測試本臺公共頻道高清非編網(wǎng)絡(luò)中心存儲HDS HUS150，每臺存儲有2個控制器，2個控制器同時管控所有磁盤，直接關(guān)閉其中一個控制器，所有磁盤都能正常工作，可用帶寬只有原來的一半。

2.3 存儲磁盤測試

中心存儲磁盤陣列采用RAID方式、熱備盤、冷備盤等冗余方式，提高數(shù)據(jù)存儲的安全性。

測試方案：

1）測試熱備盤替換：手動拔出除熱備盤以外任意一塊硬盤，通過超級終端或磁盤管理軟件查看該硬盤是否被熱備盤替換。測試替換所用的時間以及替換時對網(wǎng)絡(luò)、站點、存儲數(shù)據(jù)有何影響。

2）測試盤陣RAID：在沒有熱備盤的情況下，在RAID組中拔出一塊硬盤，查看該RAID組是否仍能使用，檢查此項操作對網(wǎng)絡(luò)、素材、站點使用有沒有影響。

3）測試磁盤的重建：插入一塊新的磁盤，測試系統(tǒng)能否進(jìn)行自動重建或輸入命令進(jìn)行手動重建，重建完成所需的時間，重建過程中對網(wǎng)絡(luò)的使用有什么影響，重建完成以后數(shù)據(jù)的恢復(fù)情況。

測試案例：

1）測試本臺公共頻道高清非編網(wǎng)中心存儲HDS HUS150，配置72塊900 G SAS磁盤，劃分為6個“7（數(shù)據(jù)盤）+ 1（校驗盤）”tier和2個“9（數(shù)據(jù)盤）+1（校驗盤）”tier，均采用RAID5冗余方式作為數(shù)據(jù)盤；2塊磁盤采用RAID1冗余方式作為系統(tǒng)盤；還有2塊磁盤作為全局熱備盤。單個tier最多允許有3塊盤故障不影響盤陣數(shù)據(jù)。在一個tier中，手動拔出一塊硬盤，全局熱備盤可以立即替換并自動重建，重建時會影響非編站點對存儲磁盤的讀寫速度，存儲數(shù)據(jù)沒有影響，重建完成后成功替換。

2）測試本臺的聯(lián)播高清新聞非編網(wǎng)中心存儲DDN S2A9900，DDN1配置80塊600 G FC磁盤，劃分了8個“8（數(shù)據(jù)盤）+2（校驗盤）”tier，采用RADI6冗余方式，每個tier中最多允許有2塊盤故障。手動拔出一塊硬盤，數(shù)據(jù)立刻被同一tier其他硬盤恢復(fù)，該tier仍能夠使用，對網(wǎng)絡(luò)、素材、站點使用沒有影響。插入一塊新的硬盤，在無業(yè)務(wù)的情況下，將重建數(shù)值設(shè)為最大“System rebuild extent：128MiB”，將重建延時設(shè)為最小“System rebuild delay：0”，磁盤恢復(fù)時間約70 min（注：磁盤在重建時，會影響非編站點對存儲的讀寫速度，站點在使用時，進(jìn)行磁盤重建時間也會增長，建議在空閑時間進(jìn)行磁盤重建）。

3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)安全測試

為了保障數(shù)據(jù)庫的安全，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通常采用主備配置，兩者并行的工作方式。還配置第三備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器作為應(yīng)急備份，當(dāng)主備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器都出現(xiàn)故障時能夠接管。

3.1 主備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器測試

1）主備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的切換測試

2臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器處于并行工作的狀態(tài)，建立數(shù)據(jù)庫集群，同時為系統(tǒng)提供服務(wù)，當(dāng)其中某臺服務(wù)器出現(xiàn)故障，另外一臺服務(wù)器繼續(xù)為系統(tǒng)提供服務(wù)器。

測試方案：在2臺數(shù)據(jù)庫正常情況下，查看當(dāng)前接管主服務(wù)數(shù)據(jù)庫是哪臺，關(guān)閉此臺服務(wù)器，測試另一數(shù)據(jù)庫能否接管，接管后狀態(tài)是否正常，接管所需時間。

測試案例：測試本臺聯(lián)播高清新聞非編網(wǎng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，配置了RAC1和RAC2，雙機(jī)互為備份，安裝RetHat Enter?prise Linux系統(tǒng)和Oracle 10GRAC數(shù)據(jù)庫軟件[2]。數(shù)據(jù)庫集群正常，Oracle服務(wù)正常時，輸入命令“crs_stat-t”查看主服務(wù)“ora.oradb.db”在RAC1上，在服務(wù)器RAC1上執(zhí)行“power?off”關(guān)機(jī)命令，觀察集群的狀態(tài)主服務(wù)“ora.oradb.db”自動切換到RAC2上，RAC2瞬間接管，接管正常，客戶端對oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)的訪問正常。重啟動RAC1后，重新恢復(fù)集群狀態(tài)。

2）對外服務(wù)端口冗余測試

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通過千兆以太網(wǎng)端口與交換機(jī)連接為系統(tǒng)提供服務(wù)，當(dāng)每臺服務(wù)器提供2個端口，分別與2臺核心交換機(jī)形成交叉鏈路時，實現(xiàn)了對外服務(wù)鏈路完全交叉冗余。

測試方案：分別拔出主備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主機(jī)一條對外服務(wù)網(wǎng)線，觀察集群是否正常，恢復(fù)網(wǎng)線，再測試下一條網(wǎng)線。

測試案例：測試對象同上，在RAC1主機(jī)后拔出對外網(wǎng)線eth0，集群正常，服務(wù)正常，恢復(fù)網(wǎng)線；再拔出RAC1，集群正常，服務(wù)正常，恢復(fù)網(wǎng)線。在RAC2主機(jī)后拔出對外網(wǎng)線eth0，集群正常，服務(wù)正常，恢復(fù)網(wǎng)線；再拔出eth1，集群正常，服務(wù)正常，恢復(fù)網(wǎng)線。任何一條對外服務(wù)線路故障，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不會受影響。

3）心跳服務(wù)端口冗余測試

當(dāng)主備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用雙路千兆以太鏈路實現(xiàn)心跳實時檢測，分別與2臺核心交換機(jī)形成交叉鏈路，在交換機(jī)上將4個端口劃分到一個Vlan中，可實現(xiàn)心跳鏈路冗余。

測試方案：分別拔出主備服務(wù)器主機(jī)一條心跳網(wǎng)線，觀察集群是否正常，恢復(fù)網(wǎng)線，再測試下一條心跳網(wǎng)線。

測試案例：測試對象同上，在RAC1主機(jī)后拔出心跳網(wǎng)線eth2，集群正常，服務(wù)正常，恢復(fù)網(wǎng)線；再拔出eth3，集群正常，服務(wù)正常，恢復(fù)網(wǎng)線。在RAC2主機(jī)后拔出心跳網(wǎng)線eth2，集群正常，服務(wù)正常，恢復(fù)網(wǎng)線；再拔出eth3，集群正常，服務(wù)正常，恢復(fù)網(wǎng)線。任何一條心跳線路故障，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不會受影響。

為了避免數(shù)據(jù)庫文件出錯無法恢復(fù)的情況，需要預(yù)先做好數(shù)據(jù)庫文件的備份，通常采取自動備份和手動備份2種方式結(jié)合，當(dāng)數(shù)據(jù)庫文件系統(tǒng)出現(xiàn)故障時可以恢復(fù)到最近時間的數(shù)據(jù)。

測試方案：測試前手動對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行備份，模擬當(dāng)前數(shù)據(jù)庫文件出錯，使用這些備份數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行恢復(fù)。

測試案例：測試對象同上，測試前在非編站點編輯一個測試故事板，包括視音頻素材、字幕、特技、動畫等并保存。登錄數(shù)據(jù)庫RAC1，執(zhí)行命令“sh～/scripts/a.sh”完成物理備份，最新物理備份文件存放在/bak/orabak目錄下，登錄數(shù)據(jù)庫RAC2，執(zhí)行命令“sh～/b.sh”完成邏輯備份，最新邏輯文件存放在/bak/expdpbak目錄下。再分別導(dǎo)入最新物理備份與邏輯備份進(jìn)行恢復(fù)，數(shù)據(jù)庫恢復(fù)完成后在非編站點檢查測試故事板，所有內(nèi)容和結(jié)構(gòu)與之前存儲的一致，數(shù)據(jù)庫文件恢復(fù)正常（注：數(shù)據(jù)庫文件恢復(fù)測試應(yīng)由數(shù)據(jù)庫專業(yè)人員進(jìn)行）。

3.2 第三備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器接管測試

第三備份服務(wù)器實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)的存儲與備份，當(dāng)主備2臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器同時崩潰的情況下，此應(yīng)急的數(shù)據(jù)庫仍能快速接管數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，保證整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)運行，并且當(dāng)主備數(shù)據(jù)庫故障修復(fù)后，能將數(shù)據(jù)恢復(fù)到主備數(shù)據(jù)庫。

測試方案：測試前手動對數(shù)據(jù)庫文件進(jìn)行備份，通過命令將數(shù)據(jù)庫切換至第三備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器接管，測試接管是否正常及接管所需時間。

測試案例：測試本臺聯(lián)播高清新聞非編網(wǎng)第三備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器DataGurad，數(shù)據(jù)文件與主備數(shù)據(jù)庫實時同步，安裝RetHat Enterprise Linux系統(tǒng)和Oracle 10GRAC數(shù)據(jù)庫軟件。1）在DataGurad上使用oracle用戶登錄sqlplus“sqlplus/as sys?dba”。2）停止主備數(shù)據(jù)庫的服務(wù)“SQL＞recover managed standby database cancel”。3）準(zhǔn)備轉(zhuǎn)換“SQL＞alter database recover managed standby database finish force”。4）將DataGu?rad數(shù)據(jù)庫failover轉(zhuǎn)換為主庫“SQL＞alter database commit to switch to primary”查看此時數(shù)據(jù)庫角色狀態(tài)“SQL＞select da?tabase_role from v$database”。5）重啟數(shù)據(jù)庫到read write狀態(tài)“SQL＞shutdown immediate”，“SQL＞startup”啟動完成后，第三備數(shù)據(jù)庫接管，接管正常，接管時間約15 min。

4 主要服務(wù)器切換接管的測試

4.1 存儲管理服務(wù)器切換測試

存儲管理服務(wù)器對中心存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行組裝和搭配，形成高級的主數(shù)據(jù)管理單元，管理存儲磁盤文件系統(tǒng)，采用主備冗余配置提高系統(tǒng)安全性[3]。

測試方案：先查看當(dāng)前接管的存儲管理服務(wù)器是哪臺，采用停止服務(wù)或關(guān)機(jī)方式關(guān)閉活動服務(wù)器，測試自動接管，或采用輸入切換命令的方式直接將服務(wù)指向另一臺服務(wù)器，測試手動接管，在工作站查看各磁盤資源訪問是否正常，能否正常訪問中心存儲，切換所需時間，以及在切換過程中會產(chǎn)生什么影響。

測試案例：測試本臺聯(lián)播高清新聞非編網(wǎng)存儲管理服務(wù)器MDS（Master Data Service），配置2臺MDS1和MDS2，安裝RetHat Enterprise Linux操作系統(tǒng)和StorNext For Linux管理軟件。在MDS服務(wù)器上輸入“./cvadmin”命令，查看帶“*”的盤符由存儲服務(wù)器MDS1管理。1）測試自動接管：在MDS1上執(zhí)行“service cvfs stop”停止stornext服務(wù)或執(zhí)行“poweroff”直接關(guān)閉，MDS2自動接管。2）測試手動切換：在MDS1輸入命令“service cvfs restart”重啟服務(wù)指向MDS2。2項測試MDS02都能正常接管，工作站能正常訪問中心存儲磁盤，接管時間約10 s，在客戶端安裝SANergy軟件測試讀寫，切換時只出現(xiàn)短暫停頓。

4.2 域控服務(wù)器接管測試

在安裝服務(wù)器操作系統(tǒng)時分別在2臺服務(wù)器上配置主域控和備域控，實現(xiàn)域控服務(wù)器冗余。主備域控服務(wù)為集群管理，通過IP地址后臺實時監(jiān)控，可實現(xiàn)自動接管。

測試方案：關(guān)閉主域控服務(wù)器，測試備域控服務(wù)器能否正常接管，域控服務(wù)是否正常，站點能否重新登錄域。

4.3 NAS服務(wù)器切換測試

NAS服務(wù)器通過光纖鏈路與存儲中心連接，非編網(wǎng)中無光纖卡的站點則通過以太網(wǎng)鏈路，訪問由NAS服務(wù)器映射的存儲中心網(wǎng)絡(luò)素材盤。可根據(jù)無卡站點的數(shù)量配置2臺或2臺以上實現(xiàn)冗余。

測試方案：測試前準(zhǔn)備連接各臺NAS服務(wù)器映射網(wǎng)絡(luò)盤符的腳本文件，直接運行腳本文件可以實現(xiàn)快速切換。關(guān)閉測試站點正在連接的NAS服務(wù)器，該站點會無法訪問中心存儲磁盤，運行連接另一臺NAS服務(wù)器映射網(wǎng)絡(luò)盤符的腳本文件，測試該站點是否能訪問存儲中心的磁盤。

4.4 管控服務(wù)器的接管測試

管控服務(wù)器作為承擔(dān)非編網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理的功能服務(wù)器，可配置2臺，1臺為主服務(wù)器，1臺為冷備服務(wù)器形成冗余，2臺服務(wù)器安裝相同的管理控制服務(wù)軟件。

測試方案：關(guān)閉主管控服務(wù)器，打開冷備管控服務(wù)器，并啟動管理控制核心服務(wù)，測試?yán)鋫涔芾矸?wù)器是否正常接管，管控服務(wù)是否正常。

5 小結(jié)

通過多種方式對非編網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全測試，使網(wǎng)絡(luò)管理人員對網(wǎng)絡(luò)安全有更直接、具體、詳細(xì)的了解，并在實際操作中掌握應(yīng)急措施，提高處理故障的能力。在測試過程還能發(fā)現(xiàn)安全上存在的一些問題和漏洞，可及時與非編廠家現(xiàn)場實施人員一起解決這些問題，使非編網(wǎng)絡(luò)在正式投入使用前得到了進(jìn)一步的完善，加強網(wǎng)絡(luò)運行的安全性。

[1] 寇錦.RAID技術(shù)在非線性編輯系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國有線電視，2002（19）：54-56.

[2] 查志勇，朱小軍，彭祥禮.Oracle數(shù)據(jù)庫高可用集群實現(xiàn)方案[J].電力信息化，2011（11）：25-28.

[3] 劉群，馮丹，王芳.高可靠性元數(shù)據(jù)服務(wù)器研究[J].計算機(jī)工程，2008（17）：88-90.

TN931 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.16280/j.videoe.2015.06.019

【本文獻(xiàn)信息】劉梅，管韜，劉進(jìn).非線性編輯網(wǎng)絡(luò)中心管控服務(wù)系統(tǒng)的安全測試[J].電視技術(shù)，2015，39（6）.

閆雯雯

2014-08-20