廣播制播網(wǎng)數(shù)據(jù)交互平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

宋欣欣

（麗水市廣播電視總臺，浙江 麗水 323000）

0 引 言

為了確保廣播電臺的安全播出，廣播播出網(wǎng)絡(luò)不能與外部網(wǎng)絡(luò)連接，必須進行物理隔離。但是，物理隔離在保證制播網(wǎng)安全的同時，也切斷了制播網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)尤其是互聯(lián)網(wǎng)的連接，使制播網(wǎng)成為一個“信息孤島”。這給廣播電臺的日常工作帶來極大的不便，也難以滿足媒體融合背景下廣播業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。

為此，麗水市廣播電視總臺在新建廣播制播網(wǎng)時，專門設(shè)計了一個內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)安全交互平臺。該平臺通過非網(wǎng)絡(luò)鏈路和專用私有協(xié)議保證內(nèi)外網(wǎng)間信息的高速、安全交換，杜絕了外網(wǎng)對制播網(wǎng)的各種網(wǎng)絡(luò)攻擊，阻止內(nèi)網(wǎng)敏感信息泄露，并通過獨特的數(shù)據(jù)鏈路和管理平臺，對所有經(jīng)過的數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，拒絕非廣電業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過，從而在有限條件下達到了數(shù)據(jù)交互的安全可控。

1 平臺主要功能

內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)安全交互平臺具備用戶管理、節(jié)目查詢、編排查詢、節(jié)目上傳、廣告查詢、素材同步和下載、任務(wù)管理以及日志管理等功能。

1.1 用戶管理

管理員可以在配置管理界面中，實現(xiàn)頻道添加和設(shè)置、用戶權(quán)限和分組以及用戶組容量配置等功能。通過用戶組容量配置對每個用戶的個人上傳空間及個人請求空間做限制，超過設(shè)定容量將無法繼續(xù)上傳和下載，以此保障用戶合理地使用服務(wù)器存儲空間。

1.2 節(jié)目編排下載

安全交互系統(tǒng)解決了不同網(wǎng)段間無法互相訪問的限制。用戶在辦公網(wǎng)登錄平臺，只需點擊預聽或者下載，便可以通過平臺把節(jié)目從內(nèi)網(wǎng)調(diào)到外網(wǎng)進行試聽或者下載。用戶還可以直接在辦公網(wǎng)查看制作網(wǎng)節(jié)目素材的信息，進行編排欄目、節(jié)目查詢、預聽、下載和節(jié)目單查詢、預聽、下載等操作。

1.3 節(jié)目上傳和入庫

用戶可以上傳節(jié)目到交互平臺，將文件素材暫存到外網(wǎng)服務(wù)器，并可以對已經(jīng)上傳的節(jié)目進行預聽、發(fā)送、再發(fā)送及信息修改等操作；支持直接將辦公網(wǎng)制作的成品節(jié)目發(fā)送到內(nèi)網(wǎng)制作庫，入庫后可設(shè)置成直接調(diào)用，也可設(shè)置成有權(quán)限人員審核后才能使用。

1.4 廣告查詢和預聽

用戶可根據(jù)頻道和日期進行廣告單的查詢，實現(xiàn)用戶在外網(wǎng)通過Web方式實現(xiàn)播出節(jié)目單和廣告單的查詢、預聽功能。

1.5 日志和任務(wù)的管理

平臺可查詢所有用戶對該系統(tǒng)的操作信息。任務(wù)管理模塊中的“任務(wù)歷史”可查看所有已發(fā)生的任務(wù)請求。在“當前任務(wù)管理”中可以查看正在執(zhí)行的任務(wù)請求，以估算出數(shù)據(jù)橋處理該請求所需等待的時間。

1.6 節(jié)目質(zhì)量檢測

交互平臺發(fā)起節(jié)目發(fā)送入庫任務(wù)后，系統(tǒng)管理平臺在接收到任務(wù)XML文件信息和節(jié)目素材文件后，會按照預設(shè)標準自動對該文件進行質(zhì)量檢測，并將檢測結(jié)果返回到瀏覽器發(fā)送頁面。對通過檢測的節(jié)目素材文件，進行S48標準化轉(zhuǎn)碼以后發(fā)送入庫，未通過檢測的文件則無法入庫。

2 平臺總體架構(gòu)

內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交互平臺由擺渡服務(wù)器和數(shù)據(jù)橋兩部分組成。擺渡服務(wù)器安裝相關(guān)控制和訪問平臺軟件，實現(xiàn)交互任務(wù)的控制和用戶交互訪問界面支撐，數(shù)據(jù)橋配合系統(tǒng)軟件實現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)之間數(shù)據(jù)文件的交互。平臺不支持HTTP，WebServices等任何網(wǎng)絡(luò)層面的協(xié)議，從而保證網(wǎng)絡(luò)的物理隔離，以實現(xiàn)內(nèi)外兩個網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸安全。內(nèi)外網(wǎng)安全交互平臺總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 內(nèi)外網(wǎng)安全交互平臺總體架構(gòu)圖

2.1 擺渡服務(wù)器

在內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)各部署一臺擺渡服務(wù)器，在服務(wù)器上安裝數(shù)據(jù)交互平臺管理軟件，并在外網(wǎng)擺渡服務(wù)器上安裝平臺系統(tǒng)訪問軟件。管理軟件實現(xiàn)對數(shù)據(jù)橋的管理和內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交互任務(wù)管理，系統(tǒng)訪問軟件則給用戶提供基于Web訪問界面的可視化交互操作。用戶通過賬戶、密碼登錄內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交互平臺的系統(tǒng)訪問軟件，并進行數(shù)據(jù)交互操作。

外網(wǎng)擺渡服務(wù)器上的平臺管理軟件根據(jù)系統(tǒng)訪問軟件發(fā)出的任務(wù)指令，將素材同步、下載、入庫的需求指令和需要上傳的音頻文件，以及其對應(yīng)的編目信息以S48+XML文件打包的方式，使用FTP協(xié)議穿透數(shù)據(jù)橋，遷移到內(nèi)網(wǎng)擺渡服務(wù)器素材、指令接收位置[1]。

內(nèi)網(wǎng)擺渡服務(wù)器上的平臺管理軟件根據(jù)接收到的XML文件信息，對于入庫指令，會將需入庫的素材根據(jù)編目信息存儲到內(nèi)網(wǎng)制播服務(wù)器相應(yīng)用戶素材存儲區(qū)中；對于素材文件同步、下載的指令，會從制播服務(wù)器獲取對應(yīng)的文件，將其和對應(yīng)的任務(wù)信息以S48+XML文件打包的方式，使用FTP協(xié)議穿透數(shù)據(jù)橋遷移到外網(wǎng)擺渡服務(wù)器素材、指令接收位置。

平臺的系統(tǒng)訪問軟件提供WebService接口，根據(jù)接收到的XML文件信息將節(jié)目素材存儲到相應(yīng)存儲區(qū)中。辦公網(wǎng)用戶可以在平臺上登錄，通過Web交互界面對同步、下載的文件進行查看、下載操作；也可以通過XML文件信息，完成節(jié)目上傳、網(wǎng)絡(luò)素材上載等操作。內(nèi)外網(wǎng)用戶還能進行協(xié)同工作。制播內(nèi)網(wǎng)工作站未完成的節(jié)目工程文件，也可以由辦公網(wǎng)工作站繼續(xù)完成，并上傳至制播節(jié)目庫。反之亦然。

2.2 數(shù)據(jù)橋

數(shù)據(jù)橋以雙主機連接內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)，兩主機之間使用硬件隔離裝置進行隔斷。主機操作系統(tǒng)為嵌入式Linux系統(tǒng)，并經(jīng)過安全加固。專用硬件隔離裝置和內(nèi)外網(wǎng)處理單元之間的通信，采用專用的物理鏈路和專有傳輸協(xié)議。雙機間通過專用硬件隔離裝置中的獨立數(shù)據(jù)交換進行數(shù)據(jù)擺渡，在任一時刻，獨立數(shù)據(jù)交換區(qū)只能與一端處理單元相連，從而實現(xiàn)兩個網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)安全遷移[2]。數(shù)據(jù)橋的安全隔離如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)橋安全隔離示意圖

數(shù)據(jù)橋安全交互系統(tǒng)的硬件采用基于物理信令的硬件設(shè)計，采用私有數(shù)據(jù)交互協(xié)議，以數(shù)據(jù)塊物理擺渡的方式進行傳輸[3]。

系統(tǒng)分應(yīng)用層、中間層和通信層三層設(shè)計。應(yīng)用層是針對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接口，包括一組應(yīng)用程序編程接口（Application Programming Interface，API）和服務(wù)程序，提供業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?wù)能力，包括請求響應(yīng)、請求認證、內(nèi)容接收及內(nèi)容檢測等功能。中間層對傳輸?shù)男畔⑦M行協(xié)議轉(zhuǎn)換，包括安全識別引擎接口、內(nèi)容水印、內(nèi)容重編碼、內(nèi)容加密以及解密校驗服務(wù)等功能。通信層實現(xiàn)數(shù)據(jù)的物理擺渡傳輸，根據(jù)私有信令交互，在內(nèi)外接口之間進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。

3 系統(tǒng)安全設(shè)計

基于廣播電臺的業(yè)務(wù)特點和國家廣播電視總局62號令的要求等考慮，從以下幾個方面對內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交互平臺進行安全設(shè)計。

3.1 定制物理鏈路和通信協(xié)議

采用專用的基于物理信令交互的硬件設(shè)備，絕對排除通用的網(wǎng)絡(luò)安全交換設(shè)備。根據(jù)業(yè)務(wù)需求專門定制物理鏈路和硬件通信協(xié)議，硬件的性能以及安全性都經(jīng)過安全測試[4]。

3.2 定制數(shù)據(jù)交互業(yè)務(wù)軟件

根據(jù)電臺業(yè)務(wù)的實際需要，定制開發(fā)內(nèi)外網(wǎng)安全交互系統(tǒng)的業(yè)務(wù)軟件，以實現(xiàn)多臺數(shù)據(jù)橋數(shù)據(jù)文件的安全交互。

3.3 數(shù)據(jù)交互具有可控性

根據(jù)業(yè)務(wù)需求，只允許特定格式和內(nèi)容的數(shù)據(jù)進行交互。同時，對可交互數(shù)據(jù)的格式進行過濾，將非指定的數(shù)據(jù)格式予以排除，并且進行嚴格的數(shù)據(jù)驗證，確?？赏ㄟ^的數(shù)據(jù)是滿足業(yè)務(wù)需求的安全數(shù)據(jù)[5]。

3.4 采用文件目錄傳輸

在交互平臺服務(wù)器上為每個數(shù)據(jù)橋配置一對發(fā)送目錄和接收目錄，為多個數(shù)據(jù)橋分配多對目錄。在平臺管理站創(chuàng)建交互業(yè)務(wù)，交互的業(yè)務(wù)文件存放于各自網(wǎng)絡(luò)的文件服務(wù)器或者交互平臺服務(wù)器中。

3.5 交互數(shù)據(jù)加密

內(nèi)外網(wǎng)進行文件交互時，用戶可對文件進行加密。接收人員對接收到的加密文件進行解密，以加強數(shù)據(jù)交互的安全性。

3.6 傳輸策略設(shè)置

為避免數(shù)據(jù)擁堵，平臺可以根據(jù)不同任務(wù)優(yōu)先級采用不同的傳輸策略，比如新聞節(jié)目優(yōu)先或小文件優(yōu)先，優(yōu)先級1～9，用戶可調(diào)。

4 結(jié) 語

通過內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交互平臺的建設(shè)，制播網(wǎng)和電臺辦公網(wǎng)之間實現(xiàn)了內(nèi)外網(wǎng)終端的協(xié)同工作和全臺業(yè)務(wù)資源的共享調(diào)用，提高了素材采集能力并釋放了緊張的制作機房資源，滿足了媒體融合發(fā)展的需求。麗水廣播制播網(wǎng)通過該平臺的建設(shè)，為廣播融媒體業(yè)務(wù)提供了強有力的支撐。平臺建成投入使用以來，運行穩(wěn)定、安全可靠，較好地實現(xiàn)了設(shè)計目標。