廣播臺網(wǎng)之間音頻網(wǎng)際直通的探索

許峰

【摘要】本文主要闡述了采用安全隔離網(wǎng)閘和FTP系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣播臺網(wǎng)之間音頻網(wǎng)際直通的詳細(xì)理論，以及具體的組建方案。該方案成功實(shí)現(xiàn)了在制播網(wǎng)、辦公網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)相互之間物理隔離的基礎(chǔ)上，在可控可記錄、監(jiān)測情況下，互聯(lián)網(wǎng)用戶可“直接”對制播網(wǎng)進(jìn)行上、下載音頻的功能。

【關(guān)鍵詞】安全隔離網(wǎng)閘 FTP 制播網(wǎng) 辦公網(wǎng) 互聯(lián)網(wǎng)

一. 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)和辦公網(wǎng)的飛速發(fā)展，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化音頻制播網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，廣播制播網(wǎng)、辦公網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)聯(lián)系日益密切，尤其是音頻跨網(wǎng)（制播網(wǎng)、辦公網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)）無損、安全交換的需求日益增強(qiáng)，“三網(wǎng)”合一的發(fā)展帶來了數(shù)據(jù)的安全傳輸問題，隨之產(chǎn)生了諸如數(shù)據(jù)網(wǎng)橋、安全隔離網(wǎng)閘等內(nèi)、外網(wǎng)傳輸系統(tǒng)。但是這些系統(tǒng)都是僅僅實(shí)現(xiàn)了制播網(wǎng)和辦公網(wǎng)之間的音頻交換。異地錄播節(jié)目、素材回傳等還需要通過辦公網(wǎng)轉(zhuǎn)存到制播網(wǎng)，這使得音頻交換系統(tǒng)的功能受到限制而且導(dǎo)致工作效率低下，不符合現(xiàn)代廣播的發(fā)展要求。而且大量的mp3、采訪錄音、異地錄制節(jié)目等互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)需要直接進(jìn)入制播網(wǎng)系統(tǒng)，以減輕編輯主持人重復(fù)勞動。然而互聯(lián)網(wǎng)上病毒、黑客泛濫，給我們提出了一個(gè)嚴(yán)峻的技術(shù)課題，迫切需要一種既能保證廣播播出網(wǎng)絡(luò)的安全，同時(shí)又能保證節(jié)目制作的方便性問題，這就需要在制播網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間，建立一個(gè)安全的網(wǎng)際數(shù)據(jù)通道。

為改善電臺新聞素材傳輸質(zhì)量，加快實(shí)現(xiàn)廣播跨越式發(fā)展的目標(biāo)，建設(shè)快速節(jié)目回傳系統(tǒng)成為了我們的一項(xiàng)重點(diǎn)工程。經(jīng)過長時(shí)間的思考研究，我們決定采用安全隔離網(wǎng)閘和FTP系統(tǒng)結(jié)合的設(shè)計(jì)理念，充分利用安全隔離網(wǎng)閘傳輸特性和FTP的構(gòu)建管理特點(diǎn)，并通過辦公網(wǎng)路由器端口映射到FTP服務(wù)器，巧妙實(shí)現(xiàn)了可管理式、辦公網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)“直通”制播網(wǎng)的音頻網(wǎng)際直通功能。

二. 安全隔離網(wǎng)閘、FTP構(gòu)建管理系統(tǒng)原理詳述

安全隔離網(wǎng)閘技術(shù)是在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全隔離的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)安全信息交換和資源共享的技術(shù)。安全隔離網(wǎng)閘是使用帶有多種控制功能的固態(tài)開關(guān)讀寫介質(zhì)連接兩個(gè)獨(dú)立主機(jī)系統(tǒng)。采用安全隔離網(wǎng)閘技術(shù)的信息安全設(shè)備，一般由三部分構(gòu)成：內(nèi)網(wǎng)（制播網(wǎng)）處理單元、外網(wǎng)（辦公網(wǎng)）處理單元和專用隔離硬件交換單元。在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時(shí)，將設(shè)備的內(nèi)網(wǎng)處理單元與廣播制播網(wǎng)連接，外網(wǎng)處理單元連接辦公網(wǎng)，其專用隔離硬件交換單元在任何時(shí)刻僅連接內(nèi)網(wǎng)處理單元或外網(wǎng)處理單元，與兩者間的連接受硬件電路控制高速切換。這種工作方式保證了專用隔離硬件交換單元在任一時(shí)刻僅聯(lián)通廣播制播網(wǎng)或者辦公網(wǎng)，既滿足了廣播制播網(wǎng)與辦公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)物理隔離的要求，又能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全的動態(tài)交換。而且外網(wǎng)（辦公網(wǎng)）處理單元在擔(dān)負(fù)向內(nèi)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)，不影響其作為普通電腦互聯(lián)Internet網(wǎng)的功能。

采用安全隔離網(wǎng)閘進(jìn)行廣播制播網(wǎng)與辦公網(wǎng)互聯(lián)，能使廣播制播網(wǎng)和辦公網(wǎng)間不存在通信的物理連接、邏輯連接、信息傳輸命令、信息傳輸協(xié)議，不存在依據(jù)普通協(xié)議的信息包轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)數(shù)據(jù)從一端通過安全隔離網(wǎng)閘傳遞到另一端時(shí)，網(wǎng)閘會將數(shù)據(jù)包中的裸數(shù)據(jù)剝離，并對它采用自定義數(shù)據(jù)通訊協(xié)議進(jìn)行重新封裝后，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包靜態(tài)“擺渡”，同時(shí)還能對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、數(shù)據(jù)格式進(jìn)行檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包存在安全隱患，則會立即丟棄。安全隔離網(wǎng)閘在物理上隔離、阻斷了已知和未知的網(wǎng)絡(luò)潛在攻擊，可提高廣播制播網(wǎng)等高安全級別功能網(wǎng)與辦公網(wǎng)網(wǎng)互聯(lián)時(shí)的安全性。

FTP是英文File Transfer Protocal的縮寫，譯成中文是“文件傳輸協(xié)議”的意思。FTP協(xié)議是Internet文件傳送的基礎(chǔ)，目標(biāo)是提高文件的共享性，提供非直接使用遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，使存儲介質(zhì)對用戶透明和可靠高效地傳送數(shù)據(jù)。簡單的說，ftp就是完成兩臺計(jì)算機(jī)之間的拷貝，它與這兩臺計(jì)算機(jī)所處的位置、聯(lián)接的方式、甚至是是否使用相同的操作系統(tǒng)無關(guān)。從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)拷貝文件至自己的計(jì)算機(jī)上，稱之為“下載（download）”文件。若將文件從自己計(jì)算機(jī)中拷貝至遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上，則稱之為“上載（upload）”文件。FTP服務(wù)一般運(yùn)行在20和21兩個(gè)端口。端口20用于在客戶端和服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)流，而端口21用于傳輸控制流，并且是命令通向FTP服務(wù)器的進(jìn)口。進(jìn)行FTP連接首先要給出目的FTP服務(wù)器的名稱或地址，當(dāng)連接到FTP服務(wù)器后，要進(jìn)行登錄，在檢驗(yàn)用戶ID號和口令后，連接才得以建立，與在所有的多用戶系統(tǒng)中一樣，對于同一目錄或文件，不同的用戶擁有不同的權(quán)限，所以在使用過程中，如果發(fā)現(xiàn)不能下載或上載某些文件時(shí)，一般是因?yàn)橛脩魴?quán)限不夠。

用戶能夠?qū)⑷魏我慌_PC設(shè)置成一個(gè)FTP服務(wù)器，這樣，用戶或其他使用者就能夠使用FTP協(xié)議，通過在網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺PC與FTP服務(wù)器連接，進(jìn)行文件或目錄的復(fù)制，移動，創(chuàng)建，和刪除等。而且FTP支持實(shí)時(shí)的多用戶連接；并能通過限制同一時(shí)間最大的用戶訪問人數(shù)確保FTP服務(wù)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在目錄和文件層次都可以設(shè)置安全防范措施。能夠?yàn)椴煌脩籼峁┎煌O(shè)置。

三. 音頻網(wǎng)際直通系統(tǒng)的構(gòu)架

基于上述理論，焦作廣播音頻網(wǎng)際直通系統(tǒng)采用安全隔離網(wǎng)閘和FTP無縫結(jié)合的設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)了制播網(wǎng)、辦公網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間音頻素材的無縫“直通”傳輸。

正是因?yàn)榘踩綦x網(wǎng)閘由內(nèi)、外網(wǎng)處理單元組成，并且文件是交互傳輸?shù)?，所以?nèi)、外網(wǎng)處理單元肯定有其存儲和接收對面單元傳來音頻數(shù)據(jù)的具體物理地方（即具體文件夾路徑），并且目前安全隔離網(wǎng)閘是不需要人工干預(yù)的，只要內(nèi)、外網(wǎng)處理單元檢測到其指定的文件夾有新文件，便對其進(jìn)行監(jiān)測打包，把符合傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過專用隔離硬件交換單元傳輸至對面處理單元，具體傳輸示意圖如圖1所示：

在此次系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)建中，我們充分利用安全隔離網(wǎng)閘的上述傳輸特點(diǎn)，結(jié)合FTP構(gòu)建理論，我們把外網(wǎng)處理單元作為FTP服務(wù)器，把外網(wǎng)處理單元用于和內(nèi)網(wǎng)交互傳輸音頻的文件夾作為FTP的根目錄。通過這樣巧妙構(gòu)建，由上圖可以明顯看到，安全隔離網(wǎng)閘內(nèi)網(wǎng)處理單元用于交互傳輸音頻的文件夾便成了虛擬的FTP根目錄。用戶可通過向FTP上傳音頻直接自動傳輸?shù)絻?nèi)網(wǎng)，而且內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)可通過安全隔離網(wǎng)閘內(nèi)網(wǎng)處理單元直接上傳到FTP以后，辦公網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)用戶可直接下載內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)。

然后我們嚴(yán)格劃分訪問FTP的部門和用戶賬戶和密碼，并對所有賬戶配置目錄訪問權(quán)限，配置服務(wù)器日志和會話、傳輸記錄，做好FTP的監(jiān)測工作。

因?yàn)镕TP服務(wù)器目前是構(gòu)建在外網(wǎng)處理單元電腦上的，只有辦公網(wǎng)內(nèi)的電腦通過該電腦內(nèi)網(wǎng)IP可以登錄，而互聯(lián)網(wǎng)用戶因?yàn)闆]有具體的網(wǎng)址而無法登錄，我們最后將辦公網(wǎng)連接互聯(lián)網(wǎng)路由器的一個(gè)空閑端口映射到FTP電腦端口21上，這樣互聯(lián)網(wǎng)用戶通過單位的公網(wǎng)IP地址及端口號可實(shí)現(xiàn)連接FTP，并通過授權(quán)的賬戶即可實(shí)現(xiàn)登錄FTP上傳、下載制播網(wǎng)音頻文件，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)“直通”制播網(wǎng)功能，簡化了音頻傳輸路徑，提高了廣播新聞時(shí)效性。具體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖如圖2。

四. 性能的實(shí)現(xiàn)

廣播臺網(wǎng)之間音頻網(wǎng)際直通系統(tǒng)的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)了制播網(wǎng)、辦公網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)的相互直接傳輸指定音頻文件的功能。其還具有以下特點(diǎn)：

1.安全性能高，實(shí)現(xiàn)了制播網(wǎng)和辦公網(wǎng)、制播網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)絕對安全的音頻素材交流。

2.可控性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)流向、數(shù)據(jù)訪問進(jìn)行嚴(yán)格的訪問控制。有音頻數(shù)據(jù)監(jiān)測、嚴(yán)格的權(quán)限限定和詳細(xì)的日志統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)等功能。

3.系統(tǒng)集成度高，制播網(wǎng)、辦公網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間的音頻素材可無縫“直通”傳輸，大大簡化了音頻素材的傳輸路徑，提高了廣播新聞的時(shí)效性。

4.傳輸速率高：在制播網(wǎng)和辦公網(wǎng)之間實(shí)測音頻傳輸速度最高可達(dá)50Mb/s左右。制播網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間實(shí)測音頻傳輸速度最高可達(dá)4Mb/s左右。

五. 結(jié)語

建成的廣播臺網(wǎng)之間音頻網(wǎng)際直通系統(tǒng)在安全性、系統(tǒng)監(jiān)測和管理等方面具有很高的科技水平，很有創(chuàng)新意識，他的建成投入使用，大大方便了制播網(wǎng)和辦公網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換，也實(shí)現(xiàn)了制播網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的直接數(shù)據(jù)交換，提高了廣播的制作效率，改變了以往的內(nèi)、外網(wǎng)數(shù)據(jù)交換模式，使用過程中從未出現(xiàn)過任何病毒侵入內(nèi)網(wǎng)和黑客攻擊內(nèi)網(wǎng)的事例，即使是在外網(wǎng)被病毒嚴(yán)重感染幾乎全部癱瘓的情況下，也從未有一例發(fā)生，這充分證明了我們的技術(shù)方案的安全嚴(yán)密性。投入使用至今，大大提高了工作效率，實(shí)現(xiàn)了較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。B&P

參考文獻(xiàn)

1.《廣播電臺數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)白皮書（2007）》. 2008年1月