陳 宇

（作者單位：河南廣播電視臺）

電視臺播出系統(tǒng)作為數(shù)字化電視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，唯有確保播出系統(tǒng)的設(shè)計合理性，才能夠在提高節(jié)目播出質(zhì)量的同時，降低播出工作人員的工作強度，實現(xiàn)對播出功能的全面拓展。其中，對整個電視臺播出系統(tǒng)正常運行起到關(guān)鍵影響的便是服務(wù)器，而電視臺播出系統(tǒng)的實時性保證也對服務(wù)器工作提出了較高要求，如要確保數(shù)據(jù)服務(wù)不中斷，在故障發(fā)生后極短時間內(nèi)得以恢復(fù)，最大限度地確保安全播出。而容錯技術(shù)作為一項確保計算機網(wǎng)絡(luò)、硬件或軟件出現(xiàn)故障時能夠以最快速度使系統(tǒng)得以恢復(fù)且性能不降低的技術(shù)。傳統(tǒng)電視臺播出系統(tǒng)中采用的主備方式在當(dāng)前節(jié)目體量不斷增大的趨勢下已呈現(xiàn)出不相適應(yīng)的弊端，因此，在電視臺播出系統(tǒng)中應(yīng)用服務(wù)器容錯技術(shù)顯得尤為迫切且意義重大。

1 服務(wù)器容錯技術(shù)簡析

通常來講，服務(wù)器容錯技術(shù)指的是服務(wù)器故障發(fā)生時依舊保持正常工作的能力，主要采取的是對服務(wù)器關(guān)鍵部件進行冗余配置，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，容錯機構(gòu)便能夠及時發(fā)現(xiàn)并采取補救措施，確保文件、系統(tǒng)等都能夠無損運行[1]。

1.1 服務(wù)器集群技術(shù)

該技術(shù)主要由一組類似單系統(tǒng)運作的獨立服務(wù)器組成，通過對服務(wù)器進行編組，組成集群服務(wù)器，進而實現(xiàn)資源及程序的可拓展性及可管理性。運用該技術(shù)的主要目的在于故障發(fā)生時，確保用戶正常訪問資源與程序，倘若集群中某一服務(wù)器出現(xiàn)故障而不可用，所有資源與程序便會切換到可用的集群節(jié)點上。

1.2 雙機熱備份技術(shù)

該技術(shù)采用的兩臺配置相同的服務(wù)器系統(tǒng)，應(yīng)用程序同樣安裝在兩者系統(tǒng)盤上，通過磁盤整理對整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行集中管理與備份。通過雙機熱備份系統(tǒng)，從中央存儲設(shè)備中對所有站點數(shù)據(jù)進行讀取與存儲，且有專業(yè)人員管理，確保數(shù)據(jù)的安全性與機密性。實際上雙機熱備份技術(shù)是一種較高容錯技術(shù)，主要有兩臺配置相同的服務(wù)器系統(tǒng)和外接共享磁盤陣列組成，數(shù)據(jù)存放至磁盤陣列中，而主副服務(wù)器則確保故障發(fā)生時能夠迅速替代。

1.3 單機容錯技術(shù)

該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)器的高性能容錯，但從容錯能力來看，要比上述兩種容錯技術(shù)的能力要高很多。擁有容錯技術(shù)的單機服務(wù)器不需要在故障發(fā)生時花費一定時間去進行備用服務(wù)器的切換，只需要通過CPU時鐘鎖頻，對系統(tǒng)硬件進行備份（包括CPU、內(nèi)存與I/O總線等）即可[2]。

2 服務(wù)器容錯技術(shù)在電視臺播出系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

電視臺的數(shù)字化改造，需要有安全可靠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)予以支持。而在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)服務(wù)器的組建過程中，需要結(jié)合電視臺播出工作要求保證服務(wù)器具備一定程度的拓展性與可靠性。其中上文討論的服務(wù)器單機容錯技術(shù)對技術(shù)等級要求較高，所以在電視臺播出系統(tǒng)中的應(yīng)用尚少，而另外兩種服務(wù)器的雙機熱備技術(shù)與集群技術(shù)則在電視臺播出系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，具體來講有以下兩種工作模式。

2.1 Active/Active鏡像工作模式

該工作模式主要基于服務(wù)器雙機熱備份技術(shù)，也即是主備激活鏡像工作模式，擁有兩個相互獨立硬盤陣列的服務(wù)器，并且指定兩者互為鏡像，其中一個服務(wù)器為主，另一個即為從［3］。實際工作運行當(dāng)中，一旦主服務(wù)器或是其硬盤陣列發(fā)生故障，從服務(wù)器便會立即接管主服務(wù)器的工作?；谶@一工作模式，客戶只能對主服務(wù)器上的鏡像數(shù)據(jù)進行讀取與寫入，而從服務(wù)器中的鏡像數(shù)據(jù)則處于鎖定狀態(tài)，只有在主服務(wù)器出現(xiàn)故障時才會解鎖。當(dāng)主從服務(wù)器互為鏡像構(gòu)建之后，兩者的驅(qū)動器為同步狀態(tài)，而且兩個服務(wù)器會同時啟動運轉(zhuǎn)。

在電視臺的硬盤播出系統(tǒng)當(dāng)中，無論何種形式的服務(wù)器故障造成的系統(tǒng)失靈都會帶來嚴重的播出事故，而播出事故是電視臺絕對禁止的。所以，在電視臺硬盤播出系統(tǒng)的數(shù)字化改造中，需要主服務(wù)器與備份服務(wù)器同步運行同一項任務(wù)，也即是指主服務(wù)器處在播出狀態(tài)，備份服務(wù)器也必須為播出工作狀態(tài)，一旦檢測到主服務(wù)器發(fā)生故障后，備份服務(wù)器則需要及時接管主服務(wù)器的工作，確保播出工作正常開展，從而避免播出事故的出現(xiàn)。從這一點能夠看出，基于雙機熱備份技術(shù)的服務(wù)器Active/Active鏡像工作模式能夠滿足保障播出工作安全可靠的要求，在現(xiàn)在的電視臺硬盤播出系統(tǒng)中有著廣泛應(yīng)用，并且國內(nèi)各大廠商所研發(fā)的硬盤播出系統(tǒng)大部分均采用的是服務(wù)器Active/Active鏡像工作模式，達到了硬盤穩(wěn)定播出的目的。

2.2 N-way（N=3，N=4……N=16）工作模式

該工作模式主要基于服務(wù)器集群技術(shù)，也即為集群工作模式，其主要特點是能夠在N-way工作模式中配置Cascading Recovery（層疊恢復(fù)）工作模式[4]。一旦主節(jié)點出現(xiàn)故障，層疊恢復(fù)則會準許其他多個從屬節(jié)點按照優(yōu)先級次序?qū)δ硞€資源或?qū)哟斡枰曰謴?fù)。針對一對節(jié)點的資源恢復(fù)，倘若節(jié)點服務(wù)器1出現(xiàn)故障，資源便會及時被切換至節(jié)點服務(wù)器2中；倘若節(jié)點服務(wù)器2同樣再度出現(xiàn)故障而節(jié)點服務(wù)器1依舊無法正常使用，資源便會切換至節(jié)點服務(wù)器3上。眾多的從屬階段會預(yù)先被指定恢復(fù)的優(yōu)先等級，其中節(jié)點服務(wù)器1具有最高優(yōu)先等級，依次則為節(jié)點服務(wù)器2、節(jié)點服務(wù)器3等。因此，系統(tǒng)在失效狀態(tài)下便可按照優(yōu)先等級且對節(jié)點服務(wù)器進行測驗，進而決定要切換到哪一個服務(wù)器繼續(xù)進行工作。如此一來，便可保證服務(wù)器在發(fā)生故障時，數(shù)據(jù)資源都不會丟失，所有工作都可正常運轉(zhuǎn)。

在電視臺的非線性節(jié)目制作過程中，其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建對其故障發(fā)生時的資源保存要求非常高，其中服務(wù)器的主要工作便是負責(zé)對制作數(shù)據(jù)與視音頻素材進行保存，并且確保保存數(shù)據(jù)的完整性，為后續(xù)制作奠定基礎(chǔ)。而基于服務(wù)器集群技術(shù)的服務(wù)器N-Way工作模式能夠很好地滿足這一工作特點，所以在非線性編輯制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。現(xiàn)階段，國內(nèi)眾多電視臺在數(shù)字化改造進程中，都采用了服務(wù)器N-Way工作模式構(gòu)建非線性節(jié)目制作網(wǎng)絡(luò)。

3 結(jié)語

在電視臺數(shù)字化改造進程逐步加快的背景下，電視臺的采、編、播工作將全面實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對接。其中，服務(wù)器作為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建中的核心，其能否長時間保持正常工作狀態(tài)，關(guān)系到整個電視臺網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能的發(fā)揮，這也是評斷服務(wù)器實用性、可靠性的關(guān)鍵指標(biāo)。隨著服務(wù)器容錯技術(shù)在制作、播出系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，電視臺網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)搭建中的安全可靠性得到了全面提升，容錯技術(shù)的逐步發(fā)展和升級，將會推動電視臺數(shù)字化改造的穩(wěn)健推進。