淺談廣播音頻制播系統(tǒng)的升級(jí)改造
——以揭陽(yáng)廣播電視臺(tái)為例

□ 陳潮亮 徐海雄

隨著廣播事業(yè)不斷發(fā)展，廣播電臺(tái)對(duì)節(jié)目訪問(wèn)效率、制作效率、數(shù)據(jù)安全等提出了更高的要求。計(jì)算機(jī)已經(jīng)可以被用來(lái)處理、交換信息，查詢和存儲(chǔ)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(jì)算機(jī)軟件、硬件和互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（交換機(jī)、路由器、網(wǎng)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(chǔ)等業(yè)務(wù)能力，可有效節(jié)省人力、物力，實(shí)現(xiàn)資源共享、安全可靠，具備操作簡(jiǎn)單、編輯方便、節(jié)目質(zhì)量高、播出及時(shí)可控等優(yōu)點(diǎn)的集成系統(tǒng)。

一、現(xiàn)有廣播音頻制播系統(tǒng)存在的問(wèn)題

揭陽(yáng)廣播電視臺(tái)于2009年建成廣播音頻制播系統(tǒng)，在2010年實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)升級(jí)，安全運(yùn)行至2017年，已近8個(gè)年頭。該廣播音頻制播系統(tǒng)主要由兩臺(tái)服務(wù)器連接一臺(tái)陣列柜組成主備服務(wù)器存儲(chǔ)系統(tǒng)（兩臺(tái)服務(wù)器共用一臺(tái)陣列柜，數(shù)據(jù)庫(kù)和磁盤陣列都安裝在這臺(tái)陣列柜上），一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)管理站在線臨時(shí)備份陣列柜數(shù)據(jù)和服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)管理站通過(guò)僅有的一臺(tái)核心交換機(jī)，使用COPYDATA 軟件每隔2小時(shí)同步拷貝一次陣列柜上的數(shù)據(jù)庫(kù)和磁盤陣列數(shù)據(jù)，以保證廣播所有3 個(gè)頻率節(jié)目資料數(shù)據(jù)的安全，利用核心交換機(jī)連接到（主備）播出站提供播出服務(wù)，再使用一臺(tái)連接到核心交換的樓層交換機(jī)連接到其他工作站（多臺(tái)），為節(jié)目制作、編輯、審核、監(jiān)聽(tīng)、錄制、上單等提供服務(wù)。

經(jīng)分析、研究，我們認(rèn)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(wèn)題：其一，系統(tǒng)使用年限過(guò)久，硬件（特別是服務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)）存在比較多的安全隱患；其二，主備服務(wù)器不能實(shí)時(shí)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(dǎo)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(wù)器上，功能互相影響，負(fù)載服務(wù)相對(duì)較重；其四，存在兩個(gè)單一節(jié)點(diǎn)，不能滿足電臺(tái)直播系統(tǒng)零秒切換的安全播出要求,一個(gè)是陣列柜掉線，不能快速自動(dòng)切換到備服務(wù)的缺點(diǎn),另一個(gè)是單一核心交換機(jī)，一旦掉線，系統(tǒng)就中斷；其五，由于群集服務(wù)分配的IP 地址各不相同，在需要切換服務(wù)時(shí)所有工作站都要手動(dòng)修改服務(wù)（器）相關(guān)參數(shù)，整個(gè)制播網(wǎng)絡(luò)切換到備用系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)管理站替代服務(wù)器）的時(shí)間至少在20分鐘以上，嚴(yán)重影響日常節(jié)目的安全播出和制作要求。

二、解決問(wèn)題的對(duì)策

如何有效解決廣播音頻制播系統(tǒng)當(dāng)前存在的上述問(wèn)題？辦法是有的。揭陽(yáng)廣播電視臺(tái)堅(jiān)持廣播電視播出“不間斷、高質(zhì)量、既經(jīng)濟(jì)、又安全”的工作方針，采取核心設(shè)備更新、部分設(shè)備充分使用的原則，經(jīng)過(guò)全面認(rèn)真的分析、探討和研究，對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行相對(duì)合理的改造升級(jí)，以滿足工作實(shí)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(gè)，節(jié)目的錄制、編輯、審核等工作站有七個(gè)，安全隱患存在于服務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)結(jié)構(gòu)上。以下逐個(gè)探討上述問(wèn)題的解決對(duì)策。

（一）服務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)問(wèn)題的解決

現(xiàn)在廣播音頻制播系統(tǒng)的服務(wù)核心主要是采用多臺(tái)服務(wù)器來(lái)做服務(wù)和存儲(chǔ)。針對(duì)這種情況，對(duì)多臺(tái)服務(wù)器主備安全運(yùn)行的情況進(jìn)行分析。為了實(shí)現(xiàn)具備實(shí)時(shí)節(jié)目音頻資料備份、自動(dòng)切換故障服務(wù)器功能以及系統(tǒng)安全管理的技術(shù)難題，一般采用域控和群集容錯(cuò)模式。

容錯(cuò)模式主要有三種：一是主、備服務(wù)器實(shí)時(shí)模式。其中，服務(wù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安裝在一臺(tái)陣列柜，兩臺(tái)服務(wù)器利用控制線連接陣列柜，再采用跳線實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、監(jiān)督相互間的工作狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器主備功能。當(dāng)一臺(tái)作為主服務(wù)器時(shí)，另一臺(tái)就為備服務(wù)器。當(dāng)主服務(wù)器停止服務(wù)時(shí)，備服務(wù)器就直接接管服務(wù)。揭陽(yáng)臺(tái)現(xiàn)在用的就是這種模式。二是主、主服務(wù)器互備模式。這需要兩臺(tái)服務(wù)器同時(shí)運(yùn)行系統(tǒng)服務(wù)程序、數(shù)據(jù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)，同時(shí)要滿足兩臺(tái)服務(wù)器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步，采用虛擬技術(shù)將兩臺(tái)服務(wù)器虛擬為一臺(tái)服務(wù)器，為系統(tǒng)內(nèi)各工作站提供服務(wù)。三是多服務(wù)器互備模式。多臺(tái)服務(wù)器一起運(yùn)行，為系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)工作站提供服務(wù)。各臺(tái)服務(wù)器可以運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)服務(wù)，可以為各個(gè)服務(wù)定義一個(gè)或多個(gè)備用服務(wù)器，當(dāng)某臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)軟件或硬件故障時(shí)，運(yùn)行在其上的服務(wù)任務(wù)就被其他服務(wù)器自動(dòng)接管。

揭陽(yáng)臺(tái)新建設(shè)的音頻制播系統(tǒng)至少要滿足第二或第三種模式，真正實(shí)現(xiàn)服務(wù)器存儲(chǔ)系統(tǒng)的硬件、數(shù)據(jù)和服務(wù)實(shí)時(shí)同步得到備份。根據(jù)實(shí)際情況，選擇第二種模式就夠用了，外加臺(tái)內(nèi)已有的網(wǎng)絡(luò)管理站，在線使用COPYDATA軟件，每隔2 小時(shí)同步拷貝實(shí)時(shí)提供服務(wù)的服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫(kù)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(wù)器域控和群集容錯(cuò)模式設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)任意一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)軟件或硬件故障的情況后，可由其他任意一臺(tái)服務(wù)器自動(dòng)接管服務(wù)，為系統(tǒng)內(nèi)播出站和制作站等工作站提供服務(wù)，真正達(dá)到無(wú)縫切換對(duì)接。

（二）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)結(jié)構(gòu)問(wèn)題的解決

用什么方式把網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)等設(shè)備連接起來(lái)，既解決網(wǎng)絡(luò)連接沒(méi)有單一節(jié)點(diǎn)的不足，又能確保播出安全呢？那就是做到網(wǎng)絡(luò)傳輸鏈路備份，也就是服務(wù)應(yīng)用從服務(wù)器端到播出站（主備）等各個(gè)工作站的傳輸鏈路有備份，做到音頻制播系統(tǒng)任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)（設(shè)備）出現(xiàn)故障或崩潰時(shí)，音頻制播系統(tǒng)都能正常工作。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建設(shè)中，為了提高系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、健壯性和高速性能，通常工作人員會(huì)在多臺(tái)交換機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)連接線來(lái)增加服務(wù)應(yīng)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(jié)構(gòu)中的交換機(jī)實(shí)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(shí)際，必須解決應(yīng)用服務(wù)、播出站（主備）和其他各個(gè)工作站的實(shí)時(shí)連接問(wèn)題。

首先，采用兩臺(tái)全千兆核心交換機(jī)作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心。兩臺(tái)交換機(jī)互為備份的同時(shí)，增加堆疊模塊功能和光纖模塊，形成一個(gè)大的交換機(jī)核心。當(dāng)其中一臺(tái)交換機(jī)出現(xiàn)故障的時(shí)候，依然可以保證訪問(wèn)的通暢。

其次，配備群集主備服務(wù)器和域控主備服務(wù)器。采用域控管理和群集服務(wù)來(lái)做到安全管理、應(yīng)用服務(wù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)獨(dú)立分開(kāi)，分擔(dān)整個(gè)系統(tǒng)承載功能和功能獨(dú)立的作用，從而實(shí)現(xiàn)任何一臺(tái)服務(wù)器（包括陣列柜）出現(xiàn)故障或關(guān)機(jī)、重啟，都能夠避免系統(tǒng)的崩盤。群集主備服務(wù)器配備主備陣列柜，提高音頻制播系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)訪問(wèn)能力。

其三，每臺(tái)群集服務(wù)器配備一塊兩個(gè)光接口光纖網(wǎng)卡。通過(guò)組合這兩個(gè)光接口，對(duì)外形成一個(gè)IP 地址，并分別連接到兩臺(tái)核心交換機(jī)對(duì)應(yīng)光纖接口，這樣就能實(shí)現(xiàn)每臺(tái)群集服務(wù)器跟核心交換機(jī)鏈路的備份。每臺(tái)群集服務(wù)器板載配備四個(gè)千兆網(wǎng)口，其中三個(gè)預(yù)留作為備份，另一個(gè)作為兩臺(tái)群集服務(wù)器的心跳線，實(shí)現(xiàn)心跳檢測(cè)，同時(shí)還可以配備RS232 接口，通過(guò)不同類型的心跳檢測(cè)通信方式，來(lái)增強(qiáng)心跳檢測(cè)的可靠性。

其四，核心交換機(jī)實(shí)現(xiàn)了堆疊功能，所以每個(gè)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(jī)，備播出站連接到備堆疊交換機(jī)。當(dāng)主堆疊交換機(jī)出故障或停止服務(wù)時(shí)，備播出站能通過(guò)備堆疊交換機(jī)鏈路連接服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)播出站不間斷播出。反過(guò)來(lái)當(dāng)備堆疊交換機(jī)故障或停止服務(wù)時(shí)，主播出站能通過(guò)主堆疊交換機(jī)鏈路連接服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)播出站不間斷播出。樓層交換機(jī)連接到兩臺(tái)核心交換機(jī)，其他工作站部分連接到核心交換機(jī)，部分連接到樓層交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的安全分布和合理配置，以及應(yīng)用服務(wù)、播出站（主備）和其他各個(gè)工作的無(wú)縫連接。

三、結(jié)語(yǔ)

本文所探討的技術(shù)方案系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全穩(wěn)定性高，能夠避免單一節(jié)點(diǎn)故障，可擴(kuò)展性展現(xiàn)充分，可直接增加設(shè)備擴(kuò)充系統(tǒng)的工作要求。系統(tǒng)性能強(qiáng)大，充分實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)核心鏈路全千兆，同時(shí)還充分利用了現(xiàn)有資源，保留了手動(dòng)應(yīng)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(zhǎng)一段時(shí)間的工作需要，也解決了廣播音頻制播系統(tǒng)使用多臺(tái)服務(wù)器作為主、備制播系統(tǒng)，不具備實(shí)時(shí)自動(dòng)備份和服務(wù)器容錯(cuò)自動(dòng)切換的技術(shù)難題。本方案通過(guò)采取核心設(shè)備更新、部分設(shè)備充分使用的原則，以及軟件技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，提高了廣播電臺(tái)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(jīng)過(guò)實(shí)踐的考驗(yàn)，揭陽(yáng)廣播電視臺(tái)的新系統(tǒng)從2017年6月運(yùn)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。