□ 陳潮亮 徐海雄
隨著廣播事業(yè)不斷發(fā)展,廣播電臺對節(jié)目訪問效率、制作效率、數(shù)據(jù)安全等提出了更高的要求。計算機已經可以被用來處理、交換信息,查詢和存儲數(shù)據(jù),提高了工作效率。所謂廣播音頻制播系統(tǒng)就是利用計算機軟件、硬件和互聯(lián)網設備(交換機、路由器、網線等)集成的具備廣播節(jié)目的錄制、監(jiān)審、編輯、上載、播出、管理、存儲等業(yè)務能力,可有效節(jié)省人力、物力,實現(xiàn)資源共享、安全可靠,具備操作簡單、編輯方便、節(jié)目質量高、播出及時可控等優(yōu)點的集成系統(tǒng)。
揭陽廣播電視臺于2009年建成廣播音頻制播系統(tǒng),在2010年實現(xiàn)了系統(tǒng)升級,安全運行至2017年,已近8個年頭。該廣播音頻制播系統(tǒng)主要由兩臺服務器連接一臺陣列柜組成主備服務器存儲系統(tǒng)(兩臺服務器共用一臺陣列柜,數(shù)據(jù)庫和磁盤陣列都安裝在這臺陣列柜上),一臺網絡管理站在線臨時備份陣列柜數(shù)據(jù)和服務,網絡管理站通過僅有的一臺核心交換機,使用COPYDATA 軟件每隔2小時同步拷貝一次陣列柜上的數(shù)據(jù)庫和磁盤陣列數(shù)據(jù),以保證廣播所有3 個頻率節(jié)目資料數(shù)據(jù)的安全,利用核心交換機連接到(主備)播出站提供播出服務,再使用一臺連接到核心交換的樓層交換機連接到其他工作站(多臺),為節(jié)目制作、編輯、審核、監(jiān)聽、錄制、上單等提供服務。
經分析、研究,我們認為現(xiàn)有系統(tǒng)已難以滿足事業(yè)發(fā)展的需求,存在諸多問題:其一,系統(tǒng)使用年限過久,硬件(特別是服務存儲系統(tǒng))存在比較多的安全隱患;其二,主備服務器不能實時同步備份數(shù)據(jù),備份數(shù)據(jù)更新和完整性得不到保證,將導致制作的新節(jié)目和新上單失效;其三,群集管理和域控管理同步安裝在主備服務器上,功能互相影響,負載服務相對較重;其四,存在兩個單一節(jié)點,不能滿足電臺直播系統(tǒng)零秒切換的安全播出要求,一個是陣列柜掉線,不能快速自動切換到備服務的缺點,另一個是單一核心交換機,一旦掉線,系統(tǒng)就中斷;其五,由于群集服務分配的IP 地址各不相同,在需要切換服務時所有工作站都要手動修改服務(器)相關參數(shù),整個制播網絡切換到備用系統(tǒng)(網絡管理站替代服務器)的時間至少在20分鐘以上,嚴重影響日常節(jié)目的安全播出和制作要求。
如何有效解決廣播音頻制播系統(tǒng)當前存在的上述問題?辦法是有的。揭陽廣播電視臺堅持廣播電視播出“不間斷、高質量、既經濟、又安全”的工作方針,采取核心設備更新、部分設備充分使用的原則,經過全面認真的分析、探討和研究,對現(xiàn)有系統(tǒng)進行相對合理的改造升級,以滿足工作實際和廣播電視安全播出的需求。目前制播系統(tǒng)主備播出站有八個,節(jié)目的錄制、編輯、審核等工作站有七個,安全隱患存在于服務存儲系統(tǒng)和網絡服務結構上。以下逐個探討上述問題的解決對策。
現(xiàn)在廣播音頻制播系統(tǒng)的服務核心主要是采用多臺服務器來做服務和存儲。針對這種情況,對多臺服務器主備安全運行的情況進行分析。為了實現(xiàn)具備實時節(jié)目音頻資料備份、自動切換故障服務器功能以及系統(tǒng)安全管理的技術難題,一般采用域控和群集容錯模式。
容錯模式主要有三種:一是主、備服務器實時模式。其中,服務應用、數(shù)據(jù)應用和數(shù)據(jù)存儲安裝在一臺陣列柜,兩臺服務器利用控制線連接陣列柜,再采用跳線實現(xiàn)互聯(lián)、監(jiān)督相互間的工作狀態(tài)來實現(xiàn)服務器主備功能。當一臺作為主服務器時,另一臺就為備服務器。當主服務器停止服務時,備服務器就直接接管服務。揭陽臺現(xiàn)在用的就是這種模式。二是主、主服務器互備模式。這需要兩臺服務器同時運行系統(tǒng)服務程序、數(shù)據(jù)應用和數(shù)據(jù)存儲服務,同時要滿足兩臺服務器數(shù)據(jù)實時同步,采用虛擬技術將兩臺服務器虛擬為一臺服務器,為系統(tǒng)內各工作站提供服務。三是多服務器互備模式。多臺服務器一起運行,為系統(tǒng)內各個工作站提供服務。各臺服務器可以運行一個或多個服務,可以為各個服務定義一個或多個備用服務器,當某臺服務器出現(xiàn)軟件或硬件故障時,運行在其上的服務任務就被其他服務器自動接管。
揭陽臺新建設的音頻制播系統(tǒng)至少要滿足第二或第三種模式,真正實現(xiàn)服務器存儲系統(tǒng)的硬件、數(shù)據(jù)和服務實時同步得到備份。根據(jù)實際情況,選擇第二種模式就夠用了,外加臺內已有的網絡管理站,在線使用COPYDATA軟件,每隔2 小時同步拷貝實時提供服務的服務器上的數(shù)據(jù)庫和磁盤陣列數(shù)據(jù),可以作為備份系統(tǒng)存在,這為音頻制播系統(tǒng)又增加了一道安全防線。
制播系統(tǒng)采用服務器域控和群集容錯模式設計,實現(xiàn)了當任意一臺服務器出現(xiàn)軟件或硬件故障的情況后,可由其他任意一臺服務器自動接管服務,為系統(tǒng)內播出站和制作站等工作站提供服務,真正達到無縫切換對接。
用什么方式把網絡中的計算機等設備連接起來,既解決網絡連接沒有單一節(jié)點的不足,又能確保播出安全呢?那就是做到網絡傳輸鏈路備份,也就是服務應用從服務器端到播出站(主備)等各個工作站的傳輸鏈路有備份,做到音頻制播系統(tǒng)任何一個節(jié)點(設備)出現(xiàn)故障或崩潰時,音頻制播系統(tǒng)都能正常工作。在網絡結構建設中,為了提高系統(tǒng)網絡的穩(wěn)定性、健壯性和高速性能,通常工作人員會在多臺交換機組成的網絡環(huán)境中使用部分網絡設備和網絡連接線來增加服務應用的傳輸路徑,我們稱這樣的鏈接為鏈路備份或鏈路冗余。鏈路備份結構中的交換機實現(xiàn)互聯(lián)互通,核心傳輸連接可形成多條傳輸路徑。根據(jù)工作實際,必須解決應用服務、播出站(主備)和其他各個工作站的實時連接問題。
首先,采用兩臺全千兆核心交換機作為整個網絡的核心。兩臺交換機互為備份的同時,增加堆疊模塊功能和光纖模塊,形成一個大的交換機核心。當其中一臺交換機出現(xiàn)故障的時候,依然可以保證訪問的通暢。
其次,配備群集主備服務器和域控主備服務器。采用域控管理和群集服務來做到安全管理、應用服務、數(shù)據(jù)存儲服務獨立分開,分擔整個系統(tǒng)承載功能和功能獨立的作用,從而實現(xiàn)任何一臺服務器(包括陣列柜)出現(xiàn)故障或關機、重啟,都能夠避免系統(tǒng)的崩盤。群集主備服務器配備主備陣列柜,提高音頻制播系統(tǒng)應用服務、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)訪問能力。
其三,每臺群集服務器配備一塊兩個光接口光纖網卡。通過組合這兩個光接口,對外形成一個IP 地址,并分別連接到兩臺核心交換機對應光纖接口,這樣就能實現(xiàn)每臺群集服務器跟核心交換機鏈路的備份。每臺群集服務器板載配備四個千兆網口,其中三個預留作為備份,另一個作為兩臺群集服務器的心跳線,實現(xiàn)心跳檢測,同時還可以配備RS232 接口,通過不同類型的心跳檢測通信方式,來增強心跳檢測的可靠性。
其四,核心交換機實現(xiàn)了堆疊功能,所以每個直播間,都配備軟硬件等功能一樣的主備播出站,主播出站統(tǒng)一連接到主堆疊交換機,備播出站連接到備堆疊交換機。當主堆疊交換機出故障或停止服務時,備播出站能通過備堆疊交換機鏈路連接服務器,實現(xiàn)播出站不間斷播出。反過來當備堆疊交換機故障或停止服務時,主播出站能通過主堆疊交換機鏈路連接服務器,實現(xiàn)播出站不間斷播出。樓層交換機連接到兩臺核心交換機,其他工作站部分連接到核心交換機,部分連接到樓層交換機,實現(xiàn)了網絡的安全分布和合理配置,以及應用服務、播出站(主備)和其他各個工作的無縫連接。
本文所探討的技術方案系統(tǒng)設計結構簡單,安全穩(wěn)定性高,能夠避免單一節(jié)點故障,可擴展性展現(xiàn)充分,可直接增加設備擴充系統(tǒng)的工作要求。系統(tǒng)性能強大,充分實現(xiàn)了全網核心鏈路全千兆,同時還充分利用了現(xiàn)有資源,保留了手動應急系統(tǒng)同步保障,從而大大滿足了日常工作以及日后較長一段時間的工作需要,也解決了廣播音頻制播系統(tǒng)使用多臺服務器作為主、備制播系統(tǒng),不具備實時自動備份和服務器容錯自動切換的技術難題。本方案通過采取核心設備更新、部分設備充分使用的原則,以及軟件技術的創(chuàng)新應用,提高了廣播電臺音頻制播系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性,確保了廣播音頻制播系統(tǒng)的安全播出。經過實踐的考驗,揭陽廣播電視臺的新系統(tǒng)從2017年6月運行至今,一直保持安全、穩(wěn)定、可靠,滿足了事業(yè)發(fā)展的需要。