電視播出系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫架構(gòu)分析

劉震寰

（天津廣播電視臺，天津300000）

1 引言

現(xiàn)代化發(fā)展模式速度較快，諸如電視媒體之類的傳統(tǒng)媒體產(chǎn)業(yè)為求發(fā)展，應(yīng)將內(nèi)部播出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)做以完整優(yōu)化，以便適應(yīng)時代潮流，新時期下收獲更多產(chǎn)業(yè)收益。電視播出系統(tǒng)內(nèi)部功能龐雜，各項功能搭載于數(shù)據(jù)庫體系，實(shí)現(xiàn)較好的聯(lián)動工作機(jī)制，新時期播出系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)將通用服務(wù)及交換機(jī)會作為發(fā)展要點(diǎn)，以此在架構(gòu)內(nèi)部引入云計算、微服務(wù)等技術(shù)，可幫助數(shù)據(jù)庫形成較高等級的防護(hù)手段，良好拓展數(shù)據(jù)庫應(yīng)用功能。

2 電視播出系統(tǒng)的整體數(shù)據(jù)庫架構(gòu)分析

某電視臺的播控中心將三類數(shù)據(jù)庫體系整合到統(tǒng)一運(yùn)作的數(shù)據(jù)庫架構(gòu)中，其中負(fù)責(zé)主要運(yùn)營需求的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為兩部Linux，借用Oracle數(shù)據(jù)庫中心體系完成實(shí)時集群管理功能，為播控中心運(yùn)行起到基礎(chǔ)支持。主播出系統(tǒng)的服務(wù)器通過光纖交換機(jī)進(jìn)行彼此連接，并分別連接到閃存控制器，起到數(shù)據(jù)共享作用，服務(wù)器所用到的閃存陣列也為統(tǒng)一的EMC形制。負(fù)責(zé)備用數(shù)據(jù)庫服務(wù)支持的服務(wù)器采用Windows系統(tǒng)，備用數(shù)據(jù)庫也依照相同模式搭建出分管的集群，兩臺備用設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)直連分別連接到共享存儲體系內(nèi)，完成備用工作。為保證播控中心絕對安全運(yùn)營，該電視臺在數(shù)據(jù)庫架構(gòu)中還加入了第二備用設(shè)備，該設(shè)備無獨(dú)立存儲能力，僅依靠自身Linux系統(tǒng)作為唯一存儲機(jī)制，在危急情況下啟用，幫助播控中心完成短時間內(nèi)的播出系統(tǒng)過渡階段。

采用三部分設(shè)備作為播控中心運(yùn)營體系架構(gòu)，主要是因為一旦發(fā)生設(shè)備系統(tǒng)紊亂情況，其余設(shè)備中搭載的數(shù)據(jù)庫體系能緊急接替運(yùn)營工作，完成數(shù)據(jù)備份、遷移等操作，不影響電視播出系統(tǒng)安全運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)該搭建目標(biāo)主要是因為所有設(shè)備的服務(wù)器、交換機(jī)等設(shè)備，均對集群功能進(jìn)行了升級優(yōu)化，可在存儲功能實(shí)踐下完成冗余操作，深度提升播出系統(tǒng)的安全性、可行性。

數(shù)據(jù)庫體系中，為妥善落實(shí)數(shù)據(jù)整合分析功能，數(shù)據(jù)間應(yīng)進(jìn)行彼此轉(zhuǎn)化，因此在數(shù)據(jù)庫各級架構(gòu)中設(shè)計出數(shù)據(jù)同步功能，有其必要性。電視播出系統(tǒng)為達(dá)成較高轉(zhuǎn)播、實(shí)時播放質(zhì)量，數(shù)據(jù)同步的實(shí)時性需求較為強(qiáng)烈，所以為精準(zhǔn)落實(shí)這一需求，數(shù)據(jù)庫應(yīng)采用有效的OGG軟件同步機(jī)制，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化實(shí)時完成，以免影響播控效果。該機(jī)制所用軟件在復(fù)制功能基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)庫日志搭建模式做以同步化設(shè)計，進(jìn)而可將數(shù)據(jù)同步的精確性提升到秒數(shù)級別，極大限度保證了數(shù)據(jù)同步作業(yè)的完成效率。電視節(jié)目所選素材通過各頻道網(wǎng)絡(luò)直傳到二級存儲設(shè)備內(nèi)，其中各項轉(zhuǎn)碼、MD5數(shù)據(jù)都能較為實(shí)時地轉(zhuǎn)入同步數(shù)據(jù)庫內(nèi)，由此將數(shù)據(jù)做以實(shí)時更新，確保素材播放的完整性。數(shù)據(jù)庫在實(shí)現(xiàn)同步機(jī)制運(yùn)營后，可完成實(shí)時切換操作，具體做法是修改IP地址，對OGG同步軟件資源整合配置，由此便能高效轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)來源，完成數(shù)據(jù)庫內(nèi)部切換行為，以確保播出系統(tǒng)發(fā)揮穩(wěn)定性能。

3 數(shù)據(jù)庫架構(gòu)的功能設(shè)計

3.1 應(yīng)用集群功能

基于Oracle設(shè)備數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技巧，開發(fā)出應(yīng)用集群（RAC）功能較有必要，該功能借助雙設(shè)備并行方式，能在擁有較高可行性同時，強(qiáng)化資源配置的合理性。應(yīng)用集群能達(dá)到實(shí)時工作性能，在該階段作業(yè)環(huán)境內(nèi)，服務(wù)器將主控、備用意識弱化，位于同一集群下的不同設(shè)備節(jié)點(diǎn)將不再因為某一臺設(shè)備故障而導(dǎo)致系統(tǒng)停運(yùn)，僅留存一個設(shè)備節(jié)點(diǎn)便能發(fā)揮應(yīng)有架構(gòu)功能，完成對外服務(wù)。通過實(shí)時應(yīng)用集群功能，應(yīng)用設(shè)備程序內(nèi)將存儲完整的數(shù)據(jù)庫資源，節(jié)點(diǎn)主要是起到訪問IP作用，甚至可將外部程序使用該節(jié)點(diǎn)設(shè)備獲取虛擬VIP訪問權(quán)限，對數(shù)據(jù)庫內(nèi)容做以調(diào)整優(yōu)化，所以可最大限度保證節(jié)點(diǎn)設(shè)備故障時的用戶訪問能力不被限制，推動播控中心業(yè)務(wù)進(jìn)行，增強(qiáng)播控能力。

3.2 私有網(wǎng)絡(luò)功能

Oracle RAC私有網(wǎng)絡(luò)概念，區(qū)別于對外業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，它主要是在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸，由此達(dá)到網(wǎng)絡(luò)通訊目的。私有網(wǎng)絡(luò)功能其設(shè)計意義在于將業(yè)務(wù)板塊區(qū)分開，能大幅提升數(shù)據(jù)庫的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，增強(qiáng)運(yùn)行穩(wěn)定性，私有網(wǎng)絡(luò)通常起到心跳監(jiān)測、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍深惞δ?。心跳監(jiān)測主要有兩種，一種是網(wǎng)絡(luò)心跳，一種是磁盤心跳，它們都由某一進(jìn)程服務(wù)來實(shí)時監(jiān)控集群各節(jié)點(diǎn)狀態(tài)[1]。一旦某個節(jié)點(diǎn)有心跳異常的情況，此節(jié)點(diǎn)就會被自動踢出集群并由其他節(jié)點(diǎn)接管其業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)傳輸則是能將磁盤中錄入的數(shù)據(jù)信息完整傳遞，確保臨時數(shù)據(jù)不丟失，保證儲存結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性，當(dāng)有節(jié)點(diǎn)信息遭到破壞時，可依照既有數(shù)據(jù)信息將新磁盤數(shù)據(jù)加以完整恢復(fù)，私有網(wǎng)絡(luò)功能功不可沒。

3.3 共享存儲功能

數(shù)據(jù)庫架構(gòu)所能實(shí)現(xiàn)的共享存儲功能，其結(jié)構(gòu)由兩個節(jié)點(diǎn)分別做網(wǎng)卡綁定，連接至兩臺光纖交換機(jī)，光纖交換機(jī)再連接至共享存儲，組成存儲機(jī)構(gòu)。共享存儲是高性能的SSD閃存磁盤陣列，磁盤采用RAID6+2來提供數(shù)據(jù)冗余性[2]。全鏈路沒有一個單潰點(diǎn)，保證了訪問存儲的冗余性，并且全部采用光纖連接，便于完成讀寫工作，提高共享存儲階段的高效性。借用該功能，能幫助日志文件進(jìn)行安全的節(jié)點(diǎn)存儲，各類配置、控制文件可在訪問時準(zhǔn)確提供支持。另外，避免因集群腦裂情況引發(fā)文件存儲丟失結(jié)果，可預(yù)設(shè)Voting Disk體系來完成仲裁過程，保證節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)能被順利延續(xù)，發(fā)揮既定功能。

4 數(shù)據(jù)庫的運(yùn)營管理分析

4.1 備份操作

數(shù)據(jù)庫文件若丟失，則播控質(zhì)量短時間內(nèi)大幅下降，但造成文件丟失的原因卻很多，諸如病毒入侵、誤刪、軟件崩潰等，一旦文件遭受永久丟失危害，則電視播出系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，電視產(chǎn)業(yè)收益受損。此時進(jìn)行備份操作有較大必要性，能有效防范丟失危害，增強(qiáng)播控管理有效性，利于電視播出系統(tǒng)運(yùn)行，某電視臺現(xiàn)階段使用的備份操作是借助人工+同步機(jī)制的落實(shí)來完成，同步操作即為上文提到的OGG軟件功能，可將數(shù)據(jù)信息在創(chuàng)建過程中便同步完成，該機(jī)制能達(dá)到的同步性精度較高，為秒數(shù)級別。而人工操作機(jī)制便是定期對數(shù)據(jù)庫資源做以手工備份處理，其處理內(nèi)容包括表單數(shù)據(jù)、運(yùn)營信息等，將特定數(shù)據(jù)信息復(fù)制、粘貼到另一存儲設(shè)備內(nèi)，保證數(shù)據(jù)庫文件安全。

4.2 恢復(fù)操作

數(shù)據(jù)庫文件若丟失，且經(jīng)判斷并未永久丟失，則需要在數(shù)據(jù)庫故障排除后，及時對文件進(jìn)行恢復(fù)操作，以便及時止損。現(xiàn)階段某電視臺所應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫架構(gòu)較為完整，假設(shè)其中某個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)崩潰，此時要及時判斷崩潰原因，并將其余備用系統(tǒng)啟動，完成數(shù)據(jù)庫的瞬時遷移工作，確保將各類未完成業(yè)務(wù)進(jìn)行妥善處理，做好業(yè)務(wù)對接。在業(yè)務(wù)承接完成后，備用設(shè)備數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)要及時檢查已有文件的完整性，解除安全保障控制，及時恢復(fù)原有業(yè)務(wù)，提升業(yè)務(wù)的處理效率。恢復(fù)操作主要對象是可能破損了的集群部分，修復(fù)完成后，進(jìn)行反向同步操作完成數(shù)據(jù)的同步，確保集群機(jī)制內(nèi)部文件數(shù)據(jù)保持統(tǒng)一。

4.3 維護(hù)操作

對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行日常維護(hù)，主要包括兩部分維護(hù)內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫設(shè)備的運(yùn)行安全，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)訪問安全。設(shè)備運(yùn)行安全即設(shè)備用電、外部環(huán)境的溫度、濕度、設(shè)備散熱情況等[3]。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全主要是防止黑客入侵，惡意訪問數(shù)據(jù)庫，造成數(shù)據(jù)泄露、系統(tǒng)被更改或是破壞。當(dāng)進(jìn)行維護(hù)操作，首先要隔絕公網(wǎng)連接，避免外部入侵發(fā)生，此時還要將內(nèi)部管理進(jìn)行權(quán)限上的劃分，避免不良維護(hù)操作干預(yù)正常維護(hù)行為；其次，對數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行核查審計，嚴(yán)密追溯既往登錄賬號的安全性，監(jiān)控隱患賬號下的數(shù)據(jù)行為操作，針對風(fēng)險操作進(jìn)行警示提醒。

電視媒體現(xiàn)階段進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展變遷，是時代的號召，能深度調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)揮既有產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，在融合大數(shù)據(jù)技術(shù)后，電視播出系統(tǒng)的服務(wù)性功能更為突出，所以結(jié)合智能監(jiān)控技術(shù)來提升數(shù)據(jù)庫運(yùn)行成效，可為電視媒體貢獻(xiàn)較多可行性收益。數(shù)據(jù)庫的進(jìn)一步優(yōu)化，將正向促進(jìn)電視播出系統(tǒng)保持穩(wěn)定性，隨著數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)不斷復(fù)雜化，電視播控平臺能達(dá)成的功能也更為強(qiáng)大。此時引入媒體融合觀念來增強(qiáng)電視產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，將持續(xù)助力電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以可視化技術(shù)為例，它的到來將持續(xù)推動數(shù)據(jù)庫發(fā)展。

5 結(jié)論

綜上，電視播出系統(tǒng)應(yīng)達(dá)成全天候的穩(wěn)定工作目標(biāo)，通過建設(shè)數(shù)據(jù)庫整合架構(gòu)，能幫助播出系統(tǒng)獲得應(yīng)用集群、私有網(wǎng)絡(luò)、共享存儲等功能，由此便可保障電視播控安全性，為電視產(chǎn)業(yè)收獲更多效益。為求嶄新發(fā)展，數(shù)據(jù)庫應(yīng)將工作性能持續(xù)優(yōu)化，從而獲得更為良好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)支持，將播控中心業(yè)務(wù)妥當(dāng)完成，提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息幫助，深化電視媒體改革目標(biāo)，贏得傳統(tǒng)媒體的榮耀。