非编网设计

非编网设计（共7篇）

非编网设计 篇1

摘要：在电视台的非编网设计中, IP设计是一项重要内容。笔者结合非编网建设和技术维护与管理工作的实践, 提出了IP设计的一些科学方法, 并以此指导工作实践。

关键词：非编网,IP地址,广播风暴,广播帧

一IP设计的背景概述

在筹备石家庄电视台后期非编网期间, 笔者曾去别的电视台参观, 交流时发现他们对IP地址的划分并不是很注意, 有的使用10.x.x.x这样的IP地址分配, 实际上这样并不科学。在网络规划中, IP地址方案的设计至关重要, 好的IP地址方案不仅可以减少网络负荷, 还能为以后的网络扩展打下良好的基础。IP地址划分是一个对网络很关键的问题, 如果随随便便地给网络分配IP地址, 虽然网络好像也没什么问题, 每台机器都能上网能连通, 但是实际上存在很大的隐患.问题要从互联网的IP地址划分说起。

二IP设计技术规范解析

目前, IP地址使用32位二进制地址格式, 为方便记忆, 通常使用以点号划分的十进制来表示。一个IP地址主要由两部分组成:一部分是用于标识该地址所从属的网络号;另一部分用于指明该网络上某个特定主机的主机号。IP地址的设计者将IP地址空间划分为五个不同的地址类别, 其中A、B、C三类最为常用。

A类IP地址:用7位 (bit) 来标识网络号, 24位标识主机号, 最前面一位为“0”, 即A类地址的第一段取值介于1~126之间。A类地址通常为大型网络而提供, 全世界总共只有126个可能的A类网络, 每个A类网络最多可以连接16777214台主机。

B类IP地址:用14位来标识网络号, 16位标识主机号, 前面两位是“10”。B类地址的第一段取值介于128~191之间, 第一段和第二段合在一起表示网络号。B类地址适用于中等规模的网络, 全世界大约有16000个B类网络, 每个B类网络最多可以连接65534台主机。

C类IP地址:用21位来标识网络号, 8位标识主机号, 前面三位是“110”。C类地址的第一段取值介于192~223之间, 第一段、第二段、第三段合在一起表示网络号。最后一段标识网络上的主机号。C类地址适用于校园网等小型网络, 每个C类网络最多可以有254台主机。

根据用途和安全性级别的不同, IP地址还可以大致分为两类:公共地址和私有地址。公用地址在Internet中使用, 可以在Internet中随意访问。私有地址只能在内部网络中使用, 只有通过代理服务器才能与Internet通信。

一个机构或网络要连入Internet, 必须申请公用IP地址。但是考虑到网络安全和内部实验等特殊情况, 在IP地址中专门保留了三个区域作为私有地址, 其地址范围如下:

A类:10.0.0.0~10.255.255.255;

B类:172.16.0.0~172.31.255.255;

C类:192.168.0.0~192.168.255.255。

三在电视台非编网应用中的重要问题

通常内部局域网都采用上述地址, 像有些电视台的非编网, 用10.x.x.x这样的地址, 可以容纳16777214台主机, 为将来非编网加入工作站提供了几乎无限的可扩展性, 似乎是一种富有远见的做法。但实际上这样并不科学, 采用A类地址不仅会造成巨大的网络地址管理开销, 还会造成网关寻径急剧膨胀。其中后者尤为突出, 寻径表的膨胀不仅会降低网关寻径效率 (甚至可能使寻径表溢出, 从而造成寻径故障) , 更重要的是将增加内外部路径刷新时的开销, 从而加重网络负担。石家庄电视台原来有一个小型的非编网络, 有一次出现了一个问题, 主机启动时需要二十多分钟的时间, 由于非线性编辑系统经常出现死机现象, 需要重新启动, 而一次启动需要近半个小时, 极大地影响正常的编辑工作。故障排除过程中, 通过抓包分析, 发现该机 (IP地址分配为固定IP地址10.10.10.7) 持续向局域网发送地址为10.255.255.255的广播帧, 详情见图1。

从图1可见该机持续从137端口发送针对本网络的广播帧, 从而造成故障。

广播帧可以理解为一个人对在场的所有人说话, 这样做的好处是通话效率高, 信息一下子就可以传递到全体。

广播帧在网络中是必不可少的, 如客户机通过DHCP自动获得IP地址的过程就是通过广播帧来实现的。而且, 由于设备之间也需要相互通信, 因此在网络中即使没有用户人为地发送广播帧, 网络上也会出现一定数量的广播帧。

同单播和多播相比, 广播几乎占用了子网内网络的所有带宽。网络中不能长时间出现大量的广播帧, 否则就会出现所谓的“广播风暴”。广播风暴就是网络长时间被大量的广播数据包所占用, 使正常的点对点通信无法正常进行, 其外在表现为网络速度奇慢无比。出现广播风暴的原因有很多, 一块故障网卡就可能长时间地在网络上发送广播包而导致广播风暴。交换机只能隔离碰撞域, 而不能隔离广播域。事实上, 当广播包的数量占到通讯总量的30%时, 网络的传输效率就会明显下降。在采用多种通讯协议的网络中, 计算机不应多于100台, 在采用一种通讯协议的网络中, 计算机不应多于150台。如果计算机的数量较多, 应采用划分VLAN的方式将网络分隔开来, 将大的广播域划分为若干个小的广播域, 以减小广播风暴可能造成的危害。

使用路由器或三层交换机能够实现在不同子网间隔离广播风暴的作用。当路由器或三层交换机收到广播帧时并不处理它, 使它无法再传递到其他子网中, 从而达到隔离广播风暴的目的。因此在由几百台甚至上千台电脑构成的大中型局域网中, 为了隔离广播风暴, 都要进行子网划分。

四具体实施案例分析

石家庄电视台后期非编网核心存储体采用了S2A-8000系列在线存储体。S2A-8000总共可以提供8个激活的2Gb端口, 共提供16Gb的总带宽, 2Gb的光纤通道, 8个完全双向的FC主机端口, 20个FC磁盘通道, 最大10GB的缓存, 最高1600MBps的性能, 最大有效容量130TB, 最多连接512台主机。

有卡工作站下载和编辑时如果以双轨计算大概占用12MB的带宽, S2A-8000一个2Gb的端口, 按照80%的效率计算实际可提供200MB的带宽, 可容纳16台左右的工作站满负荷工作。石家庄电视台设计是首期投入13个有卡工作站, 网络的总带宽按照35个有卡工作站设计, 以此计算无卡工作站的数量大概在100台以下, 这样整个网络的节点不超过200个, 适合用C类保留地址。这样一方面能满足现在组建后期制作非编网的要求, 也为将来扩展预留了空间。例如采用192.168.1.0作为后期制作网的网络号, 子网掩码采用默认的255.255.255.0, 将来台内后期制作网、新闻网、播出网和办公网之间可用路由器连接, 网关处使用防火墙隔离以保障网络的安全。这样兼顾了节约网络资源、可扩展性、阻隔广播风暴和系统的安全性这几方面的问题。

非编网自动文件摆渡系统设计 篇2

一网络环境

渭南台现有三个非编网.2007年由大洋搭建的新闻频道(一套)制作网,2009年由新奥特搭建的华山频道(二套)制作,2010年由大洋搭建的都市频道(三套)制作网,它们分别使用独立的存储、MDC和数据库服务器,软件版本也不同。其中一套、三套制作网和大洋播出网使用192.168.1.X网段并直接相连,打包好的播出文件可直接提交至播出网;二套制作网使用172.168网段,通过路由器与三套制作网相连,打包好的播出文件需经安装在三套网数据库服务器的目录监视软件DirWatch抓取后提交至播出网。

二双机文件同步(摆渡)软件

新奥特为非编网提供了一个用于内外网文件交换的双机文件同步软件和相应的USB互联线。使用时将两台电脑用USB线直接相连,分别在两台电脑上运行双机文件同步软件,就可以在两台电脑间互传文件了。其软件界面见图1。

三分发软件

为了将其他制作网的节目提交到大洋播出系统中,大洋公司提供了一个目录监视抓取软件DirWatch,它运行在三套制作网中的数据库服务器上。在DirWatch中可以设置多个目录监视任务,并为每个任务设置不同的监视目录、处理方式和输出目录。我们用它作为文件摆渡系统的自动分发软件。

四自动文件摆渡系统构成与设置

摆渡系统主要由两台电脑和两台制作网中的服务器组成,其中办公电脑作为外网接口,另一台电脑作为外网摆渡机;三套网播出桥服务器作为内网摆渡机,三套网数据库服务器作为分发机,网络拓扑如图2所示。

1. 外网接口——办公网电脑

这台电脑的作用是检查文件摆渡所使用的U盘等移动设备,在确认无毒后才能进行其他操作,是摆渡系统的“大门”。

这台电脑放置在技术部办公室,配置两块网卡,一块百兆网卡通过办公网接入因特网,另一块千兆网卡用网线直接到内外网摆渡电脑,并映射两个网络盘I和O,指向外网摆渡机的本地盘目录D:IN和D:OUT,分别命名为“摆出”和“摆入”,如图3所示。

2.外网摆渡机

这台电脑与办公网电脑千兆网卡直接相连,并通过USB互联线与内网摆渡机的USB口连接。在这台电脑上运行双机文件同步软件后,点击“系统配置”,在“基本配置”中设置输出目录为D:OUT,输入目录为D:IN,如图4所示。

为了保障制作网安全,我们在“发送端设置中”对由外网摆入的文件类型进行了限制,只允许传输常用MPG、MP3、AVI、TGA等视音频文件和文本文件,不允许传输可能携带病毒的EXE、RAR、Word等文件。如图5所示。

3.内网摆渡机

我们使用三套制作网中播出桥服务器作为内网摆渡机,通过USB互联线与外网摆渡机相连。

同外网摆渡机一样,我们在双机文件同步软件中设置输出目录为D:OUT,输入目录为D:IN,并设置允许发送的文件类型。

完成设置后,分别在内、外网摆渡机上点击“启动传输”按钮,同步软件会监视本机硬盘上的输出目录(如:A机的D:OUT和B机的D:OUT),并将在此目录中的文件通过USB接口自动传送至另一台电脑中的输入目录中(如:A机的D:IN和B机的D:IN),这就是文件“摆渡”。

4.摆渡文件分发机

为了将摆入文件自动分发到各制作网,我们规定文件名前需分别加上“1＿、“2＿”、“3＿”以示区别。运行在三套制作网数据库服务器上DirWatch会依据文件名匹配条件,将内网摆渡机摆入目录(D:IN)中的文件分发到一套、二套或三套制作网中指定的目录中。

当从制作网向外网摆出文件时,DirWatch会将各制作网摆出目录中的文件自动移动到内网摆渡机的输出目录(D:OUT)中,再由双机同步软件摆渡到外网。

为达到上述要求,我们需在各个编辑网中设置摆入、摆出文件的存放目录,并将这些目录映射为分发机的网络盘,如表1所示。

在DirWatch中设置三个监视任务,分别将N:IN中的文件,按文件名匹配条件,自动分发到L:inout、O、I中。但由于DirWatch中不能设置多个任务监示一个源目录,我们将N:IN用于二套目录监视,用“SUBSET A N:IN,SUBSET B N:IN”将N:IN目录分别重定向为A、B盘给一套、三套使用。

为了从二套网中摆出文件,我们将二套MDC服务器D盘中名为“摆渡站”的目录映射为分发机的P盘,在DirWatch中设置监视任务,将P盘中的文件发送到N:OUT目录(内网摆渡机D:OUT)。

DirWatch中监示任务如图6所示。

以2套摆入为例,监示任务设置如图7所示。

5. 非编工作站设置

在三个非编网各自的编辑机站桌面上,我们分别建立指向\192.168.1.10dms＿zinout (一套网)、\172.168.0.102udisk (二套网)或\192.168.1.100都市频道(三套网)摆入文件夹的快捷方式,取名为“摆入”,用于读取摆入的文件;在二套编辑机桌面上建立指向\172,168.0.102摆渡站的文件夹快捷方式,存放二套需摆出的文件;在一套和三套编辑机桌面上建立指向\192.168.1.116inoutout的文件夹快捷方式,取名为“摆出”,存放一、三套需摆出的文件。

五摆渡系统使用方法

1.文件摆入

依据摆入的目标位置,在文件名前分别加上英文字符“1＿”、“2＿”、“3＿”后,拷贝到技术部办公室的摆渡电脑中的“摆入”盘即完成摆入操作。文件经过外网摆渡机传入内网摆渡机后,再经分发机自动移动到各制作网,待文件传输完成后,就可以从编辑站桌面上的“摆入”目录中打开所摆入的文件了。

2.文件摆出

将需要摆出的文件拷贝到编辑站桌面上的“摆出”目录,待文件传输完成后,再从技术部办公室摆渡电脑的“摆出”目录将文件拷出。

六摆渡系统存在问题

在使用过程中,我们发现这套摆渡系统还存在如下问题

由于我们只有一套USB双机同步软件,为了既能摆入又能摆出文件,我们将同步软件的传输模式设置为“两端互发”,即同步软件交替执行摆入和摆出操作,以致对摆入和摆出的速度都受到了影响。如果还有一套软件的话,可单独设置其中一个为摆入,另一个为摆出,摆渡效果会更好。

为了保障制作网安全运行,不受病毒侵害,我们在系统中限定除了常见的视音频文件和文本文件可以摆入外,其他文件和文件夹都不能摆入,以致节目包装所用的TGA序列中几百个文件只能排队摆入,摆渡效率极低,有时会影响到其他节目制作。近来我们编写了一个专门用于TGA序列摆渡的小工具,在摆入时将TGA序列打包成一个文件,在分发时自动还原,较好地解决了这个问题。

七结束语

非编网设计 篇3

一、综合制作网的系统架构

综合制作网项目建设目标是搭建一个数字化、网络化的节目制作平台。基于建设目标和福州广电集团的实际情况, 并在考查了其他电视台的建设方案后, 采用技术先进同时又比较成熟的FC-SAN和以太网并行的双网双码率架构来组建该非编系统。FC (Fabric Chanel) 网络用于构建一个高速集中共享网络, 其中, 有卡精编站实时访问高码率的视音频素材;以太网络用于传输元数据 (Meta Data) 和低码率素材。

整个制作网由以下几个部分组成:网络存储模块、核心数据处理平台、编辑制作模块、集中上下载部分。具体的系统拓扑结构如图1所示。

二、网络存储技术在系统中的应用

1、存储架构的确定

综合制作网主要处理高码率、大容量的视音频素材, 对存储体的容量和带宽都有较高的要求。而SAN (存储区域网络) 是为在服务器和存储设备之间传输大块数据而进行优化的, 这正满足了广电行业大数据量视音频素材传输的需求, SAN对于广电行业来说是理想的选择。当前技术比较成熟、稳定的SAN主要有FC-SAN和IP-SAN。

从表1中的对比可以看出, FC-SAN在传输性能、安全性、稳定性以及系统带宽等方面具有明显优势, 满足电视后期制作对数据高安全、大带宽和高速传输的要求。基于以上特点和福州广电集团全台网的架构, 采用FC-SAN方式来组建综合制作非编网。FC-SAN主要由磁盘阵列、FC交换机、MDS服务器和主机光纤接口等组成, 其拓扑架构如图2所示。

2、网络存储体带宽和容量的设计

综合制作网 (30站点部分) 共配置了30个带I/O卡精编站, 系统要求能满足4层50Mb/s标清视频实时编辑, 30个站点同时读4层视频, 带宽需求约为800MB。考虑到系统带宽的冗余设计, 存储体最好能够提供800-1000MB的带宽。

存储容量设计方面, 按50Mb/s视频和2路16bit48k音频标准, 1小时节目需要的存储空间为:22.63GB, 设计需要保存1000小时左右的节目, 所需的存储空间约为22.63TB。实际使用中采用5个盘箱75块400G FC硬盘, 使用RAID-5进行存储体的冗余, 有效容量为25TB。

3、存储共享管理软件的选择

在综合制作网中, 大量的客户端主机同时共享一个存储设备, 为确保共享访问权限和管理权限的统一, 需要安装专门的存储共享管理软件或采用专门的共享文件系统。SAN-e rgy、Stor Ne xt等软件或文件系统就是为了实现存储设备共享而开发的, 通过表2进行分析比较。

从表2中的对比可以看出, 在盘阵容量大 (单卷超过2T) , 并发访问的站点数量多的情况下, Stor Ne xt相比SAN-e rgy具有绝对优势。对于10站点以下的非编网, 规模较小, 单卷容量小于2T, 可使用SANergy进行共享管理。使用SANe rgy遇到的最大问题是, 元数据传输占用LAN带宽高, 并且占用MDC主机资源多;这样当并发访问的主机数量增加时, 系统资源消耗很大, 影响了网络编辑效率。综合制作网无论从站点规模还是存储容量, 都超出了SANergy的管理范围, 因此采用性能更佳的Stor Next来管理共享盘阵。

三、数据库管理软件

在后期综合制作网中, 数据存储规模较大, 数据处理量多, 要求数据库系统具有较高的性能和处理能力, 同时广电行业作为政府喉舌的特性决定了数据库必须具备高安全性, 具有很强的数据备份和灾难恢复能力。目前常见的数据库软件有SQL Server, Oracle, DB2等, 通过表3进行详细的分析比较。

基于以上分析并结合综合制作网的实际情况, 采用SQL Se rve r作为数据库管理软件。系统配置了两台主备数据库服务器, 两台服务器心跳相连, 并使用Auto Start进行双机集群, 当一台服务器宕机时, 系统会自动切换, 另一台服务器接管所有的服务, 用户端基本感觉不到任何变化。另外, 数据库需要定期备份, 以便出现紧急情况时可以恢复;因此在SQL Se rve r上建立用户维护计划, 在每天晚上系统工作量最低的时段进行数据库的自动备份;备份文件存放在另外一块硬盘上, 即使数据库硬盘损坏, 也能恢复。

四、系统运行中遇到的问题及采取的措施

1、外来数据的安全使用

综合制作网作为内网, 为了保护其安全, 预防病毒、木马等攻击, 需要屏蔽网络中所有站点的对外接口, 包括光驱、USB接口等;但编辑人员在制作过程中又不可避免要使用一些外来数据 (包括字幕、图片、tga序列等) ;为了确保外来数据在系统中安全使用, 采取以下措施:外来数据要经过3个杀毒软件 (卡巴、360安全卫士、Norton) 查杀后, 进入共享区E盘, 将E盘与站点W盘作映射, 这样客户端就可使用经过安全处理的数据, 具体如图3所示。

2、光纤交换机的配置

光纤交换机 (FC-Switcher) 是编辑站点与光纤盘阵的之间数据传输的桥梁。站点要访问盘阵, 必须先从FC-Sw itche r各端口中找出盘阵端口, 并建立传输链路, 然后进行数据传输。在综合制作网中, 站点数量较多, 采用的FC-Sw itche r端口数也较多, 如图4所示有24个端口激活。精编工作站每次访问盘阵, 都要对其余23个端口进行寻址确认, 以找出盘阵端口 (图4左边的4个端口) , 并建立数据传输链路, 整个过程费时较多。当网络出现使用高峰时, 编辑站点对盘阵的访问增加, FC-Switcher的负载大幅加重。

为了确保站点和盘阵之间的访问正常进行, 对FC-Swit che r进行Zone分区配置。每个交换机可以创建多个zone, 不同的zone之间不能自由访问。配置前要根据系统中具体使用进行规划, 在综合制作网中, 主要是站点和盘阵进行数据传输, 站点之间不需要通过光纤传输。因此按以下方式进行配置:将盘阵端口 (CH1-1、CH1-2、CH1-3, CH1-4) 与精编站1创建zone1, 再将盘阵端口与精编站2创建zone2, 依此类推, 创建多个zone, 不同的zone之间不能互访。经过配置后, 站点只能访问盘阵, 不能访问其他端口, 从而提高了站点对盘阵的读写速度。

具体配置时通过以太网口将交换机与pc端相连, 在pc端必须安装java web start, 然后在pc端打开浏览器, 输入交换机的默认IP, 即可在Web模式下完成对交换机的配置。

3、加快站点启动速度

编辑站点每次启动WINDOWS时都要对光纤盘阵进行确认, 由于光纤硬盘数量多达75块, 每次要花费很多时间才能认完硬盘;而站点又经常需要启动, 为了加快速度, 我们在每个站点上安装加快启动速度的补丁Ocean Stor Manager Suite, 补丁运行后, 使得站点启动时间由原来的20分钟减少至5分钟, 大大提高了工作效率。

五、总结

网络为电视制作提供了新的手段, 福州广电集团综合制作网从规模、技术上满足了综合节目后期制作的需求, 大大提高了生活频道、少儿频道的节目生产效率和制作质量。经过近一年来对综合制作网的使用与管理, 技术人员积累了网络建设和管理方面的宝贵经验, 为将来福州广电集团全台网的建设做好技术准备。

参考文献

[1]、张东编:《大话存储—网络存储系统原理精解与最佳实践》, 清华大学出版社1、张东编:《大话存储—网络存储系统原理精解与最佳实践》, 清华大学出版社

广西电视台高清非编网的实施 篇4

选择Avid Unity ISIS作为网络的核心存储和网络基础, 此系统采用高度可扩展、自我平衡的分布式结构, 所具备的增长潜能几乎是无限的, 扩容时智能处理能力也得到扩展。Avid Unity ISIS文件系统目前的可扩展范围为8～64 Tbyte, 具备容量、客户端、性能和可靠性的四维可扩展性。

采用Unity ISIS中央存储及内置的以太网交换机作为网络的基础结构。支持后期节目编辑网络的高码流工作站, 保证节目编辑工作站可以在本网络进行基于标清画面质量的多数据流并发实时工作, 同时可以完成网络上整个节目的制作和审核工作。网络配备大容量高宽带中央存储体, 用于满足实际制作需要, 同时在网络中采用Unity RAID保护机制, 对用户的重要数据进行备份保护。总的系统网络方案如图1所示。

在线磁盘存储阵列配置1个16 Tbyte物理存储容量的存储体:含16个千兆口、2个万兆口以及2个12 Gbyte扩展口。编辑站点通过1 Gbyte级联端口与存储网络交换机连接, 用来确保网间信息的传递并且部分担当重要工作的站点可以用双千兆网线的方式接入ISIS引擎, 实现链路的高安全性与性能保障 (在方案中, 所有的Avid MC站点以双链路接入ISIS引擎) , 所有站点均独享1 Gbyte网络带宽。

以太网交换机通过全网组播技术配置QoS进度表和优先级, 确保音频、视频、图像和数据的传输, 即时在瞬间链路出现故障的情况下, 依然可以保障视音频的持续编辑 (通过实测, 约10 s的视音频数据缓冲可以得到保障) 。可选用冗余电源模块保证交换机和存储单元的安全性。系统配置Cisco Catalyst 4948作为扩展交换机, 满足今后制作站点与其他需求的工作站连需要。

1.1 管理服务器选型

服务器是整个网络的核心部件之一, 因此它的稳定性、可靠性、可维护性、高可用性是非常重要的。网络系统全部采用了Avid的机架式服务器, 分别是文件管理服务器System Director等。主要承担存储系统管理、用户管理、媒体素材管理、以太/光纤连接管理、网间文件传输等功能。

1.2 文件管理服务器

Avid为广西电视台量身定做了文件管理服务器System Director, 用于对ISIS存储阵列进行管理, System Director负责管理所有的硬盘阵列, 提供基于软件的冗余保护。设置2块硬盘作为主存储区域的冗余硬盘, 在遇到数据硬盘坏损的情况下, 以自动或手动方式进行数据重建。

1.3 交换设备选型和配置

广西电视台制作网共享平台以太网除了用于传递素材信息、网络控制信息、网间信息交换外, 编辑站点还需要通过以太网方式连接, 借助ISIS盘阵中内置的交换机模块来访问ISIS中央存储系统, 浏览和编辑硬盘阵列中的素材和节目。

1.4 特有的ISIS存储服务器

为了满足广西电视台对中央存储的高性能要求, 选用Avid最新推出的ISIS存储技术和产品, 采用Avid Unity RAID冗余保护技术, 中央存储阵列中配置32块500 Gbyte的专用硬盘, 系统的总体容量达到16 Tbyte。

ISIS Server采用的是Avid公司独有的Unity RAID磁盘冗余备份方式, 这是一种可由用户控制的镜像复制技术, 支持用户对硬盘阵列中所有的数据进行1∶1方式的镜像备份, 即对硬盘阵列中所有数据进行备份, 当出现极限情况时, 此时硬盘阵列中的有效存储空间为物理总容量的一半。

中央存储阵列可存储556 h的50 Mbit/s高码率素材, 完全满足目前后期制作网中存储容量的需求。网络中的精编工作站、上下载服务器等通过千兆连接到中央存储阵列上, 可直接读写盘阵中的高码流素材, 主要的服务器连到万兆交换机上。

整个ISIS存储系统对非编具有实时支持能力:支持多达100个实时双流50 Mbit/s客户端, 并且可支持所有客户端同时读写同一个素材文件。

2 服务器机房的结构组成

Avid非编制作网包括2台Avid系统管理服务器 (Intel SR2400) 、2个Avid Unity ISIS存储引擎、16个非编工作站点以及1个审片站点。2台Avid系统管理服务器负责管理Avid Unity ISIS存储引擎和站点客户端的登陆, 分别为主服务器和备用服务器。当主服务器出现故障时, 系统自动切换至备用服务器, 在必要时, 也可以随时进行手动热切换。每个Avid Unity ISIS中包含16个Avid U-nity ISIS存储模块、2个整合式以太网交换模块以及3个电源冷却模块。配备在1个Avid Unity ISIS内的16个存储单元, 可以在各自处理媒体资源的同时实现数据共享, 并且支持与存储设备相联的全部工作组之间的工作流程。它可以通过对系统全部组件中的文件进行复制和分配的方式来实现对工作量的平衡调配, 还可以为全部相连客户端提供实时的流量和负荷曲线图信息, 并根据这些信息进行合理的调配。每个Avid Unity ISIS整合式以太网交换模块有8个以太网口, 整个系统总共有8×2×2=32个口。Avid Unity ISIS向外是通过标准的1 Gbyte以太网与客户端进行连通, 内部是通过10 Gbyte以太网进行通信。2个Avid Unity ISIS存储引擎内共含有32块500 Gbyte硬盘, 总存储容量为16 Tbyte, 做全镜像后, 实际使用容量为8 Tbyte。按DV50码流计算, 每小时节目为25 Gbyte, 则全网总节目容量为400 h。选择Avid Unity ISIS作为网络中央存储, 总存储容量为16 Tbyte, 可支持超过15个站点双轨道50 Mbyte码流实时编辑或者30个点双规DV25码流实时编辑。

3 Avid高清非编网的工作过程

首先素材通过具备上下载端口的站点采集, 素材数据可以通过直接编码后存储于网络中央存储区。编辑工作站可以通过网络直接调用素材进行浏览、编辑、特级合成、配音、字幕制作等实时操作。网络中不同功能的站点能做到数据共享, 这样编辑、精编、音频工作站的媒体文件格式必须统一, 而且在制作网络当中的每一个工作站点都可以同时针对具体某一段素材进行实时操作, 也可针对某一具体节目的不同加工阶段进行多台工作站的分工合作。

系统中采用的Avid MC和Xpress Pro HD软件, 它可以完成基本配音工作等功能。因此, 音频制作人员可以在编辑工作站上完成整个配音文稿的制作、稿件审核提交以及最终节目听审等工作。

完成节目编辑、音频制作后, 将需要合成的节目导入Avid各类编辑工作站, 进入复杂的节目修改、合成工作, 最终节目成片可直接从包装工作站本地下载为母带, 也可转存归档或与其他系统进行节目交换。

4 网络系统运行管理

4.1 运行管理功能

网络管理是衡量一个系统运行成功与否的重要标志, 也能影响网络的运行效率。在本系统中, System Director可以进行远程查看、诊断、监控、系统的状况。任何网络连接的Windows计算机都可以被监控, 诊断、记录以及状态的警告都可以列出来, 为Avid ISIS系统由于故障所做的每一个调整都可以自动打印成页, 并自动用Email联络系统工程师来解决问题。如果系统与Internet连接, 并配置安全的防火墙手段, 网络系统工程师从Internet上就可以浏览到所有的监控信号。

4.2 稳定性分析及紧急故障恢复

整个非线性系统结构庞大, 工作站数量多, 构建完成之后将成为电视台节目制作的骨干系统, 因此安全性考虑是必不可少的。同时对于一个长时间运行的系统, 应急处理方案也是必要的。

4.2.1 网络安全可靠性分析

1) 采用Avid公司独创的固定带宽模式, 提高网络运行的稳定性, 避免由于网络中用户数量增加而导致网络中每个用户可用带宽的降低, 影响到实时编辑性能的事情发生, 从根本上消除了网络性能不稳定的隐患。

2) 严格的用户权限管理。用户访问Avid ISIS上每个工作区和网管功能都需提供密码, 这将避免各客户端在共享文件时访问那些限制访问的文件, 从而防止重要文件丢失或被破坏。

3) 系统提供事件查看器, 而且可以进行远程查看、诊断、监控、系统的状况, 在第一时间发现网络中的故障隐患。System Director采用了系统盘镜像处理, 如果系统出现问题, System Director会自动进行修复。

4.2.2 软件安全可靠性分析

任何一个制作人员都害怕碰到系统死机造成节目丢失或系统崩溃, 本系统采用Avid MCA和Avid Xpress Pro HD非编软件, 提高了制作过程中的稳定性。Avid非编软件在业界一直都有很好的口碑, 得到国内外广大用户的好评, 在国际非编软件市场占据首要位置。

在制作人员实际工作中, 不可避免会发生某些意外, 比如突然断电导致停机。本方案采用的MCA, Xpress Pro HD编辑软件具有即时和定时存盘功能, 有效地解决了这个问题。

4.2.3 硬件安全可靠性分析

本系统中网络服务器、核心交换机、中央存储硬盘阵列在电源方面都采用双电源式的冗余工作方式, 并且支持服务器和交换机部分的高可用冗余保护设计。采用国际名牌产品, 其中工作站采用HP工作站, 服务器采用Intel机架式服务器, 最大程度地保证了网络中硬件产品的稳定性。

4.3 故障处理方案

整个网络系统由于在结构设计上采用了冗余的设计模式, 最大程度地提高系统的安全性和稳定性。但是, 仍然需要有相应的解决方案, 出现故障时, 进行应急处理和恢复系统。系统中可能出现的问题为:

1) 交换机故障。交换机故障不会引起全网络的瘫痪, 只是跟它相连的部分编辑工作站无法正常工作。由于所有的节目信息以及素材都集中存储, 因此在这些编辑工作站上未制作完毕的节目, 可以在别的工作站上继续进行制作。

2) 服务器故障。System Director采用了系统盘镜像处理, 如果系统出现问题, 自动进行修复。

如果硬盘故障不会影响系统的使用性能, 这时, System Director非常简单地将文件区块进行调整, 冗余硬盘将自动替代故障硬盘进行重建, 数据恢复在后台完成, 整个过程并不影响整个网络的使用。

目前的系统设计基本上满足了广西电视台的需求。在整个系统结构及系统设计上, 充分考虑到了系统的升级和扩展性能。系统的升级主要体现在今后高清节目的编辑, 扩展性主要集中在系统的设备连接能力、系统设备的单机升级能力、系统存储的扩展能力等。

5 与其他网络的连接与共享

笔者采用交换式结构, 每个交换机模块和以太交换机都留有富余端口, 当网络中的设备需要扩充时, 可直接接到相关的端口, 满足今后网络扩展的需要。其中, Avid ISIS存储服务器可以直连100个高码流实时编辑站点, 具有很强的扩展能力。

随着计算机技术的进步与发展, 当计算机更新换代时, 本系统编辑工作站基于的DNA技术, 实现了与主机的无关性。用户在进行设备升级选型时不再受板卡的限制, 只需考虑计算机主机的更新, 无须考虑与DNA是否兼容。Avid的DNA技术可以实现对任意一台计算机进行加速。DNA带有强大的FPGA芯片, 可以刷新编码Codec, 目前利用率不到20%。如果未来有新的编码Codec, 也可以通过升级软件来支持需要, 这点是比较重要的, 如果未来有需要用不同新的压缩方法, 那华风集团在编码硬件的更新上可以省掉很多费用。

在本设计方案中, 预留了与第三方媒体资产管理子系统/制作系统进行共享连接得接口。媒体资产管理系统与Avid制作网相互调用流程如下:Avid制作子系统内用户通过访问媒资系统门户服务器, 可以方便地浏览检索到系统中保存的数字资产。用户对于节目的下载需求, 被提交给权限审核部门, 如果下载权限以及节目的开放权限允许, 下载的文件队列将会提交给媒资系统内的迁移服务器, 系统根据文件保存的位置, 由迁移归档软件在相应的存储设备中进行迁移, 迁移过程由Avid Transgfer Manager (选配) 控制, 最终送达用户所在Avid网络存储设备中去, 从而实现媒体资产的再编辑。

对于其他品牌的非线性编辑系统 (网络) , ISIS存储支持两种方式与之进行节目或设备的资源共享:

1) 在本次方案中, 采用了48口的经过Avid认证交换机系统, 对于第三方的非线性工作站接入原有Avid网络环境完全没有障碍, 只需要在管理员许可的情况下, 可以做到完全不影响原Avid网络运作的条件下为第三方设备划分独立的存储空间, 让第三方的非线性系统重新工作, 并得到共享存储的协同工作能力, 同时享有Avid Unity ISIS系统独有的高稳定性、高带宽支持和多种优秀的管理功能。

2) 通过与第三方非线性厂家的协作, 以国际标准的MXF文件为基础, 实现原有Avid网络内的媒体资源与其他非线性网络内的媒体资源共享存储空间, 工作站点可以同时读取标准格式的媒体资产, 从而可以构建真正的多平台、多格式兼容的超大规模网络。

广西电视台Avid高清非编制作网于已经正式投入使用, 目前运行情况良好。并且通过了验收小组的验收。现在除能够满足所有频道节目及其他自办栏目的电视节目制作和存储外, 还作为原有的非编网的应急备份。由于电视事业的飞速发展, 该网络具备高清 (1 080i) 和标清 (720×576) 的视频制作能力, 很适合广西电视台未来高标清电视的过渡和兼容, 能够适应电视事业的飞速发展。

摘要：Avid为广西电视台建立了一个集节目制作、音频编辑、素材共享的高标清非线性节目制作网络。介绍了此制作网以中央存储为基础实现信息共享, 具备完成复杂的特技效果、丰富的中文字幕制作和音频制作能力。该网络高效、灵活、安全, 同时支持高清/标清不同节目质量的综合性节目包装制作系统, 具备设备之间内容共享交换、协同制作等能力以及完整的媒体数据管理、流程管理、系统管理等辅助功能。

电视台非编网素材导入技术探讨 篇5

1 非编网素材导入技术

采集、导入是电视台非编网的输入环节,在导入时,对素材的编码进行优化选择能够从节目制作的源头上减少对非编网带宽的占有,缓解存储压力。

1.1 光盘

蓝光盘在制作高清节目或高容量节目时被广泛应用。蓝光盘的高存储量使得电视节目的存储和利用实现了高效化。光盘素材的导入可以借助多种工具,作为专业蓝光盘录像机,PDW-1500,可以借助千兆以太网线实现与电视台非编网的连接,而且录像画面品质要远远高于其他导入介质。

1.2 多种存储介质

在电视台节目素材的导入中会用到多种存储介质,如CF卡、SD卡、SDHC卡、MMC卡、SM卡、记忆棒、XD卡等等,其中存储介质在磁盘上的读写信息的速度成为主要选择因素。在电视台,松下公司的AG-HVX203AMC P2摄像机,在电视节目摄录上被广泛使用,可以说是现阶段电视台新闻节目、文艺节目的主要录制工具。

以P2卡为例,它具有体积小、重量轻、抗振动、抗撞击等优点,存储容量多为8G、16G,能够满足普通电视节目的录制。在素材导入时,多是通过P2驱动器AJ-PCD20,借助USB2.0实现与电视台非编网络的连接。它还可以像光驱一样直接安装到非编主机内,也可以实现独立使用。其他种类的存储介质,如SD卡、SM卡等,和P2卡素材的导入形式基本上相同,既可以直接插入主机内,也可以独立使用。

相对于素材导入后的质量问题,电视台原始素材的拍摄质量对于电视节目制作更为重要。一般的标清拍摄素材可以选择松下DVCPRO-50,它以标准的4:2:2输入和输出,能够保证高画质图像。此外,DVCPRO-50支持P2卡素材导入,主流非编网都支持P2素材导入。

2 非编网素材的视频转码

现在电视台节目的编辑多直接利用外来数字视音频数据,这些视音频的来源复杂,格式多样,为了有效的利用这些素材,必须对这些导入素材进行统一转码。

2.1 视频格式类型

现阶段的视频主要应用格式有AVI、MOV、MPEG、WMV、RA、RAM、RMVB、FLV等,其中AVI、MPEG和MOV格式是主流视频格式。AVI格式的视频图像质量好,但是体积庞大,压缩标准不统一;而MOV格式则是APPLE公司创立的一种视频格式,有着较高的压缩率和较完美的清晰度;MPEG在电视节目制作中可以说是应用最广的,包括三种格式:MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4,可以实现多种高质量流媒体的压缩。

现在国内主流的非编网主要有索贝NOVA,大洋的D3-edit,此外还有苹果的FinalCut系统等,实现视频素材在三网间的转码调用是转码技术的重点。例如MOV视频通过安装QuickTime实现索贝NOVA的导入,也可以转成TGA序列实现大洋非编网的导入,转换成MP4格式就能实现苹果系统的导入。

2.2 视频转码

为了确保有效利用,对于已经文件化的视频,在导入时需要考虑是否适合具体的非编软件编辑,决定视频是否转码。例如,视频编辑软件Edius就对Canopus HQ编码的AVI文件有着很好的编辑实时性。

大洋非编网络支持导入的原始视音频文件有MXF、WAV等,转码之后的MPG和AVI文件也可以实现素材导入。对于高清视频素材,时间较短的会转化为TGA序列格式和使用WAV方式导入。外来视频一般都直接转码为MPEG或AVI格式。

现阶段的视频转码分为硬件转码和软件转码,软件转码比较方便快捷,并且编辑人员能够根据电视节目需要,实现多种视频格式的转换。时下电视台转码使用的软件多是Canopus ProCoder、格式工厂、狸窝全能视频转换器等等,通过软件转换之后,然后导入非编网。硬件转码则主要有两种方式:一种是在演播室系统中完成的,另一种则是在非编工作站实现。

3 非编网素材格式要求

为确保非编素材的有效利用,需要对导入非编网的外来素材进行统一的格式规范,而经过长时间的工作实践,素材格式基本上实现了统一。

高清视频素材和标清视频素材可借助EDIUS软件,打包成H264/AVC编解码的MP4格式,其中高清素材的画幅为1920×1080 50i,帧速为25帧,码率为8M,场序上为上场优先。或可通过狸窝全能视频转换器,视频编码器是H.264格式,画幅为1920×1080,帧速为25帧。而对于标清素材,画幅则要设定为720×576,帧速为25帧,码率为8M,场序上为上场优先。或可通过狸窝全能视频转换器。

4 结语

电视台非编网的建立使得各种节目素材资源能够得到最大程度上的分享和利用,能够节约电视台节目录制成本和设备成本。各种导入技术都有着各自的优缺点,节目编辑人员要在工作前做好节目录制分析工作,以确保节目素材的导入高效与便捷。

摘要：随着数字技术和计算机技术的不断发展,电视台在电视节目制作上也逐渐实现了数字化、网络化。本文对电视台非编网络技术进行了整体的分析,着重探讨了非编网素材导入技术的分类与应用。

关键词：电视台节目制作,非线性编辑,网络传输技术,素材导入

参考文献

[1]刘勇.电视台非编网素材导入技术浅谈[J].电视工程,2011(3):24-25.

[2]杨枫,陈鸿.高清节目制作网络系统数据存储技术应用研究[J].广播与电视技术,2012.(12):18-19.

非编网设计 篇6

关键词：全高清,苹果非编网

1 高清非编网络

随着技术的发展和观众的需求, 浙江金华广播电视总台开始建设全高清苹果非编网络, 以便高质高量地完成节目生产。2009年, 金华台已建设了苹果非编网络作为标清节目的生产使用, 期间该网络运行稳定、问题出现少, 管理方便, 投入产出比优良。基于上次的经验, 金华台又新建了全高清苹果非编网, 把更多的新技术融入进去, 大大增强了可扩展性、高稳定性等优越性能, 大大提高了节目生产的效率和质量[1]。建设方案拓扑图如图1所示。

2 高清非编网络技术要点[2]

2.1 工作站

采用Final Cut Studio软件进行视音频的采编、包装和创作, 其中:Final Cut Pro用来采编节目素材;motion用于动画制作;color用于素材调色, 兼容常见音视频格式和上下载格式。工作站使用Mac Pro, 其中包括14台无卡工作站和10台有卡工作站。在单机上增加大容量磁盘, 一旦整个网络出现大故障无法工作且一时无法排除时, 可使用单机进行节目生产制作, 从而切实地保障了安全播出。工作站的内存和磁盘都留有扩展口, 为以后工作站的扩展打下基础。

工作站采用AJA KONA 3G广播级高标清采集卡:双路SDI输入输出接口;支持基于硬件的上/下变换;全面无缝支持蓝光高清、P2高清以及高清录像机的上下载, 能够满足各种节目生产制作的上下载需求。在采集上载的过程中, 还可在采集卡同步输出信号的同时, 利用高清监视器对节目内容及质量进行检查。有卡高清编辑工作站采用Mac Pro工作站的高端配置, 除了采集的工作, 还可承担高清节目粗编、精编、特效制作、字幕制作等后期制作功能[3]。

采用捷成世纪公司的FreeCG字幕软件, 编辑字幕方便快捷;也可使用motion动画软件实现各种动态字幕的制作, 效果炫目华丽;另外尚有苹果版的After Effects, PhotoShop, MAYA等平面设计软件, 满足多元化的节目创作和制作需求。

2.2 存储网络

光纤网络采用Xsan的存储架构, 使用冗余链路的方式进行冗余热备份。FC与以太网融合的双网结构, 在拓扑架构上有效地避免了单节点故障所导致的网络崩溃, 也能满足对音视频制作带宽的需求。高清制作网中央存储对存储容量的计算, 将参考台内提出的下列需求, 如表1所示。

注:做RAID5和热备盘保护后的容量是做RAID前的0.8倍。

1) 高清制作网高清节目制作为24台, 每台完成10 min的节目产出;

2) 节目制作编码以高清100 Mbit/s计算;

3) 上载素材片比为10∶1, 在线保留时间为15天;

4) 各栏目常用素材 (片头、片花、公用素材) 保留数量接近一天的成品量;

5) 特技生成的总量与1倍片比相当;

6) 1 h高清节目容量为3 600 s×12.5 Mbyte/s=44 Gbyte。

在中央存储平台上, 配置6台PROMISE磁盘阵列控制器盘箱, 采用主备镜像方式部署设计, 每组3台磁盘阵列, 两组磁盘阵列按同样方式进行划分。存储卷采用3台PROMISE磁盘阵列控制器盘箱, 共划分为2个LUN, 每个LUN采用RAID5加热备方式, 由11块数据盘与1块Hotspare盘构成 (其中两块硬盘用于RAID1镜像, 作为metedata使用) 。高清非编制作网络系统存储区Data由2个pool构成, 每个pool由同一控制器盘箱的4个LUN组成。

PROMISE磁盘阵列每个控制器盘箱共24块硬盘, 划分为2个LUN, 一共3套共划分出6个LUN, 采用600 Gbyte容量的SAS硬盘, 经过镜像后的有效容量为6 Tbyte。这样有效的存储容量共6 Tbyte×6=36 Tbyte, 完全满足高清非编制作网络系统的30 Tbyte的存储容量需求。

在带宽方面, 高清制作网存储带宽需求主要分为系统内部带宽与文件交互占用带宽。

高清制作网内部读写操作占用带宽:高清编辑工作站24台, 每台工作站4轨压缩高清实时编辑;全媒体输出服务器, 按照1∶2的转码效率, 每台大概占用2倍的100 Mbit/s码率;编辑码率暂时按照高清码率DVCPRO-HD 100 Mbit/s计算, 计算公式:带宽=设备数量×编辑轨道数×编辑码率/ (8 bit/byte) , 如表2所示。

在测试中, 每组PROMISE磁盘阵列可以提供可持续的实时读写带宽800 Mbyte/s, 此次共部署6台PROMISE磁盘阵列, 采用2组方式进行部署, 一共可以提供大约1.6 Gbyte/s的混合读写带宽, 完全满足此次对于1.2 Gbyte/s带宽的系统需求。极限并发数可以提供128轨高清视频 (100 Mbit/s) , 按照每台4层, 可以支持32台编辑工作站同时进行工作。

单台PROMISE可以提供可持续的实时读写带宽为500~600 Mbyte/s的稳定带宽, 以每组3台PROMISE盘阵堆叠计算, 可提供1.3 Gbyte/s的混合读写带宽, 大于此次对于1.2 Gbyte/s带宽的系统需求, 以保证单点故障下全网用户正常工作带宽。

20口8 Gbit/s光纤交换机和48口CISCO 3750G1 000 Mbit/s以太网交换机均使用堆叠的方式来增强网络性能。采用存储镜像设备Vmirror (Vmirror同步服务器/Vpath多信道路径管理和切换系统) 进行实时镜像备份[4], 双引擎装置带8个8 Gbit/s光纤口。其链路的搭建方式如图2所示。

其中有2台Vmirror, 分别为VE1和VE2, 每台Vmirror有2个模块, 每个模块之间是相互独立的。一共6台光纤交换机, 采用3台-3台方式进行堆叠, 形成Qlogic1和Qlogic2, 每3台堆叠成为一个大型的交换机。在对堆叠后的光纤交换机划分zone后, 两边的zone是对称的, 通过Vmirror和磁盘阵列进行连接。

从图2中可以看出, 无论是哪个单点出现了故障, 都不会影响到整个网络的正常使用, 能够保证至少有1个通道的完整, 从而保证了所有工作站节目生产的正常工作, 而且在冗余状态下读取带宽达到1.2 Gbyte/s以上。其中光纤网络专门传输高清素材数据, 以太网络传输系统管理数据信息和用户信息等。

2.3 服务管理平台

使用Xserver服务器作为磁盘阵列的存储管理和系统管理服务器, 同时也采用主备冗余的方式, 其中MDC作为主管理服务器, LDAP作为备管理服务器, 使用Stornext作为苹果的Xsan集群文件系统软件。

另外, 随着互联网的发展和实现第一现场的真实快捷, 以及兄弟媒体单位之间的节目交流的愈发频繁, 各种设备拍摄的视频格式都将进入非编网络。为了方便外来素材的输入输出, 统一节目素材的视音频格式, 使用了全媒体转码服务器, 转码服务器采用分布式构架集群工作方式实现高性能、高稳定的转码。媒体转码软件能够把制作系统生产的视频内容转码成需要的视频格式和码率, 以方便提供给其他业务平台直接使用, 如iPad移动终端的审片, 从而实现了全媒体的支持。转码可通过后台调度进行集群转码, 也可通过部署单独的转码服务器进行单机转码。本次采用的是单机转码方式。当前主要的新媒体业务平台包括网络电视、视频网站、IPTV、手机电视等, 需求的视频文件格式包括WMV, FLV, MP4, 3GP, TS, MPG等。转码支持如下格式:DV25, DV50, DVCPRO-HD, MPEG2 I 25M, MPEG2 IBP 8M, MPEG2 IBP 5M, MPEG4, WMV9, REAL, DVSD, TS, PS, ES, H.264, H.263, 3GP, PRores 422, DNXHD, DNXD等, 以及音频压缩、非压缩格式MP2, MP3, WAV, WMA等。

在网络管理方面, 采用B/S页面方式进行集中管理, 在网络管理软件中可以实时了解网络中各工作终端的运行状态。整个管理系统主要由JDVN网络管理系统组成, 负责完成系统内的工作流管理、节目管理、用户管理、权限管理、素材管理、存储管理、资源管理、日志管理[5]等工作。其中转码服务器和Web数据库服务器均采用Dell PowerEdge R710。

2.4 安全交换平台

为了实现与互联网等外网的连接, 建设一个安全且相对方便, 能拷贝外来文件如网络视频文件、图片、音乐等内容的高安全区, 以隔离外来的病毒和网络攻击, 实现FTP传送, 本建设使用网闸作为隔离系统。通过内网防杀病毒服务器、外网FTP收录服务器及网闸可保障非编系统的安全性。通过网闸与现有的媒体资产管理系统相连接, 由非编导出素材, 实现直接编目入库, 使得历史素材可重复利用。同时在Windows的操作平台上均使用卡巴斯基作为防病毒软件。

2.5 移动审片

移动审片系统采用B/S运行方式, 审核人员在浏览器上完成所有的工作, 客户端不需要进行特殊配置, 只需iPad或其他移动设备。这样可以减少部署配置难度, 减少操作人员熟悉软件界面的时间, 有利于软件的快速实施和使用。

1) 具有相关权限的用户, 通过iPad等移动终端登录到移动审片系统中, 可以通过B/S方式进行节目内容的审核, 审核过程中可以直接浏览待审节目的低码率文件。

2) 对内容进行审核:

(1) 如果不符合节目内容播出要求, 反馈领导审核不通过的意见与建议, 由编导对节目内容进行修改, 然后重新提交内容审核;

(2) 如果符合节目内容播出要求, 领导审核通过后, 后台自动完成高码率文件的合成打包工作。

iPad等相关移动设备通过Web页面, 输入相应的用户权限访问审片系统, 进行相关待审节目的审核工作。移动审片提高了领导审片的效率。其工作流程是:工作站把已经完成的节目打包到流媒体转码服务器, 流媒体转码服务器开始转码, 待全部转为低码流后, 发布到移动审片服务器, iPad终端就可以进行审片。

3 高清非编网络优势

3.1 系统可扩展性

由于金华台采用基于FC SAN的解决方案, Stornext的苹果版本与Stornext无任何差别, 几乎可以支持业界所有平台。苹果公司在Xsan软件的设计上秉承了其一贯风格, 优秀的用户界面设计简化了用户的操作及监控方式, 在一个界面中全部体现。较Stornext在其他平台上基于命令行的管理方式或每个功能独立的管理方式, 有极大的提升。Xsan支持的用户数量、卷的数量及容量与传统的Stornext没有差别, 所以在文件系统上已经可以满足全高清制作。

根据我台对高清非编制作网络系统的要求, 高清非编制作网络系统是全高清、全文件化、全网络化的电视节目网络化后期制作系统。这些设备将建立在高性能的SAN存储网络上, 新版本的Xsan对于卷及带宽的支持与扩展能力还有很大的空间。

在建设过程中, 光纤交换机和以太网交换机都留有冗余端口, 中心制作存储也采用Vmirror实现主备存储, 1∶1实时镜像备份, 在保障数据安全存储的同时, 保证了系统的带宽。基于以上条件, 如将来需要对带宽或存储容量进行扩展, 可以通过增加磁盘阵列的方式提供横向存储带宽, 可以通过增加基础控制柜或扩展柜进行容量扩展。

3.2 系统高稳定性

本次非编网络采用冗余链路的热备方式, 极大地提高了网络的稳定性。另外还可以单机制作上载, 确保可以安全播出。在所有环节里, 磁盘阵列是比较容易损坏或者遭到攻击的, 严重情况下可能导致节目素材的全部丢失。在这种情况下, 技术人员需要保持冷静的头脑, 采取应急处理方案, 用以太网实现互联互通, 及时进行单机制作。平日节目生产过程中, 记者在采集制作节目素材时, 保留一份在本地的磁盘上, 等待节目播出完毕, 方可删除过期的素材。

3.3 系统可转换性

在使用过程中, 经常需要把高清节目转换成标清节目。本建设采用的一种方法是通过电气的转换实现:使用两台有卡工作站, 通过SDI线连接起来, 一台用于工作站播放, 另一台用于工作站采集, 这样能较完美地实现高清节目到标清节目的转换, 尽可能地减少损耗, 保持画面质量。

4 总结

本次建设的高标清网络是一个采用64位操作系统、64位编解码输入输出, 且具备高稳定性、高安全性、高可用性、开放性、高容错性以及高扩展性的高清非编网络。它能满足24个编辑站点, 每个编辑站点采用4层数字高清100 Mbit/s码流节目同时实时传输、编辑。它领先全国水平, 能够满足未来几年内高清节目的生产制作, 将对金华台电视节目的全数字化进程发挥更大的功效。

参考文献

[1]周译波.低成本分布非编网络的构建及其优缺点[J].现代电视技术, 2007 (8) :58-60.

[2]朱红天.高清非编系统的技术选择要点[J].电视字幕.特技与动画, 2005 (10) :23-24.

[3]徐威.数字电视网络制播技术[M].北京:中国广播电视出版社, 2008.

[4]徐元凯, 贾长青.Vmirror磁盘镜像系统在苹果非编网中的应用[J].电视技术, 2011, 35 (18) :72-74.

电视台非编网数据库系统安全防范 篇7

数据库系统是非编网的核心, 用于管理系统中的所有元数据信息和相关控制信息, 同时, 数据库系统还保存着非编网中文稿和播出串联单等重要信息, 所以数据库系统一旦无法正常打开, 将直接导致非编网用户无法登录、素材无法正常访问、新闻文稿、播出串联单无法编辑使用等严重问题。数据库系统的故障将导致非编网的全网崩溃, 数据库系统的数据丢失也将导致本台多年积累的新闻文稿、播出串联单的丢失, 对电视台造成难以弥补的损失。所以数据库安全直接影响到整个非编网的安全性和可用性, 其重要性不言而喻。

当前非编网中较常使用的数据库类型包括Oracle、DB2以及SQL Server等数据库, 本文以最常使用的Oracle数据库为例介绍非编网中数据库系统的架构选择、数据备份、应急备份部署以及日常维护等。

2 通过集群模式提高数据库的可用性

用户访问Oracle数据库的大致过程为:用户进程访问驻留数据库服务器内存中的数据库实例, 并通过该实例的后台进程访问保存于数据库服务器磁盘中的数据库文件 (包括控制文件、日志文件以及数据文件等) , 如图1所示。

可见, 服务器系统硬件或操作系统问题, 均可能造成数据库实例或数据库文件不可访问, 进而导致数据库无法访问。为此, Oracle数据库引入了数据库集群的概念, 即部署两台以上 (而不是一台) 数据库服务器, 并将数据库文件保存于这些服务器均能同时访问的共享存储盘阵中 (而不是服务器本地磁盘中) , 用户进程可以访问驻留于两数据库节点 (即两台服务器) 中任一节点中的数据库实例, 并通过该实例的后台进程访问保存于共享盘阵中的数据库文件, 结构如图2所示。

从图2中可以看出, 当两节点中一节点发生软硬件故障, 用户仍可以通过另一节点对数据库进行访问, 从而极大地增强了数据库系统的总体可用性。

但是, 采用数据库集群并不意味着数据库系统从此坚不可摧, 数据库集群的原理是通过位于不同服务器系统的实例同时访问位于共享存储中的数据库文件, 这就涉及到同一个数据库文件被不同节点同时访问的问题, 需要解决数据文件的锁定、所有仅仲裁、不同节点信息交换、节点崩溃时的数据恢复等复杂问题, 所以Oracle的集群软件常常存在bug, 严重时将造成“死锁”和“脑裂”。我台新闻非编网就曾多次因数据库集群系统的bug造成的“死锁”和“脑裂”问题, 导致全网无法使用的严重后果。

对于非编网中的数据库系统, 采用多个节点的集群技术, 其优点是显而易见的, 可以有效避免因单个节点的故障 (包括软硬件故障) 造成数据库无法打开的问题。但同时也具有以下缺点:增加了系统的复杂度, 提高了对处理人员的技术要求;数据库系统增加了集群组件, 因而增加了系统故障环节, 可能因集群组件的bug造成数据库系统的“死锁”和“脑裂”;由于多个节点均访问同一共享存储中的文件, 因而节点间数据交换频繁, 关系复杂, 有时甚至造成集群所有节点均无法正常访问的情况。

因此, 是否采用数据库集群技术不能一概而论, 而应根据本台实际需求和技术力量进行选择, 对于诸如节目网、媒资网等实时性要求不太高的系统, 个人觉得如采用集群技术可能反而弊大于利, 而对于新闻非编网等实时性要求较高的系统, 则推荐采用数据库集群技术。

通过上述分析可知, 无论采用集群模式, 还是采用单节点模式, 均可能出现数据库系统无法访问的情况, 所以需要配合其他技术手段, 以增强系统的总体可用性和数据的安全性。以下将祥细介绍可采用的技术手段。

3 部署备用数据库提高数据库的可用性

3.1 Dataguard服务器的部署

Oracle数据库为确保对数据操作的可回滚性, 在对数据库表进行每项操作前均会先生成日志, 而通过将该日志传输到另一备用数据库服务器中, 该备用数据库服务器就可以利用这些日志文件对备用数据库的表进行相同的处理, 从而保证了主、备数据库的一致, 这就是Dataguard服务器的大致原理。

Dataguard允许设置为三种保护模式, 即最大保护、最大可用性和最大性能模式。

最大保护模式主备库之间数据是同步的。主库提交数据的同时, 备库利用接收到的日志信息进行同步恢复。该方式最大限度地保证了数据完整性, 它不允许数据的丢失。所以当主备库之间网络或备库出现问题, 将导致主库无法访问。

最大可用性模式和最大保护模式基本类似。正常情况下, 主备库之间是同步的。而当网络或者备库出现问题时, 主库会自动转换到最大性能模式, 等待备库可用时, 再将归档传输到备库做恢复。因而不会影响到主库的当机。

最大性能模式保证主库性能的最大化, 主备库之间数据是异步传输的。即主备日志归档以后才会传输到备用库, 在备库上使用归档日志文件做恢复操作。

对于电视台非编网, 个人认为应采用最大性能模式, 以免由于主备库之间网络或者备库出现问题而影响主库的正常访问。

3.2 单节点备用数据库的部署

部署Dataguard服务器的方案由于技术较为复杂, 且主、备数据库间存在一定的关联, 可能由于处理不当导致主库故障时也无法正常启用备库, 如设置不当, 甚至可能由于备库故障导致主库无法访问。所以上述部署Dataguard服务器的方案也存在一定风险。

另一备用数据库服务器的方案为部署单节点数据库备机。即在一台服务器中事先安装单机版的数据库软件作为备用数据库, 当主数据库出现故障时, 将主库的数据库文件拷贝到备库, 并进行数据恢复, 再启用备库供数据访问。

但该备份方案中主备库的数据同步是非实时的, 启用备库时可能丢失最近一段时间的数据, 而对于非编网 (尤其对于新闻非编网) 而言, 最近一段时间的数据往往才是最有用的数据。所以该备用方案只能在不得已的情况下使用。不过在该情况下, 至少可以保证非编网的用户正常登录 (因为非编网中用户信息不可能频繁地更改) , 并可保证非编网的基本功能可供使用, 只是丢失近期文稿及部分素材的编辑信息, 在前述集群及Dataguard备份方案均无法奏效的情况下仍不失为一种有效的应急手段。

3.3 在非编客户端部署小型数据库软件

上面讨论了多种提高数据库可用性的手段及备份措施, 但由于Oracle数据库是较复杂的系统, 出现故障时非编网值班人员往往无法独立处理, 即使有专业知识的数据库管理员也难以确保在短时间内能处理所有可能的故障, 而对于诸如新闻非编网等实时性要求高的系统, 这可能意味着新闻节目的“开天窗”, 对电视台造成难以估计的损失。所以, 需要制定应对最坏情况的预案。

我台新闻非编网对于上述应急手段均无法奏效的情况, 采用的应急预案是:预先在每台非编网的精编站点安装SQL本地小型数据库, 定期将Oracle数据库数据倒入本地数据库。并通过非编软件的编程设计, 当原Oracle数据库在一定时间内无法恢复时, 则将非编软件切换为“本地模式”, 该模式下非编软件将访问安装于本地的SQL小型数据库, 此时每台精编站点将变成一台非编单机。虽然此时之前在非编网完成的所有的文稿及素材编辑工作都将丢失, 但至少允许用户重新上载新闻素材并制作节目, 以制作最紧急的新闻节目。

4 其他提高数据库可用性的措施

4.1 选择稳定可靠的操作系统

Unix及Linux操作系统稳定性好, 不易受计算机病毒及木马攻击, 应作为数据库服务器操作系统的首选。

4.2 增强相关网络系统的可靠性

可通过在非编网中部署防火墙, 并在防火墙设置不同级别的安全区域, 包括内网区、外网区和安全区 (DMZ区) 。将数据库系统安装在非编网内网区, 将办公网连接到防火墙的外网区, 而将供办公网计算机访问的Web服务器安装在防火墙的安全区。通过防火墙的设置, 仅允许办公网访问Web服务器的特定端口 (例如80端口等) , 再由Web服务器对位于内网区的数据库进行数据调用, 从而防止办公网中病毒和木马对数据库系统产生攻击。如图3所示。

4.3 通过服务器远程管理端口提高故障处理速度

现在主流服务器 (如IBM、HP等) 一般可配置远程管理端口, 例如HP的“i LO”口等, 可预先在数据库服务器对该管理端口配置外网地址, 并设置相应的登录帐户。当数据库系统出现故障而数据库管理员不在场时, 可用网线将该管理端口连接至外网交换机。这样数据库管理员可通过远程登录, 对数据库故障进行分析, 进而远程处理或指导台内值班人员处理。这样可省去数据库管理员赶回电视台的时间, 为非编网的恢复赢得宝贵时间。

使用服务器的远程管理端口连接外网比使用服务器的多余网口进行联接安全性高很多。使用服务器的远程管理端口连接外网, 是一种“带外管理” (Out-Of-Band) 方式, 即该“带外通道”是独立于数据网络之外的专用管理通道。通过该管理口连接服务器的外网设备只能在服务器输入命令并回显信息, 而不能直接挂载服务器的硬盘, 因而不会使服务器因此感染病毒或木马, 此外, “带外管理”方式还不占用服务器正常使用的网络带宽, 即不占用服务器“带内通道”的带宽。

5 数据库的备份

非编网中的数据库除保存用户信息、元数据信息, 同时还保存着文稿和串联单等重要信息, 这些数据的丢失意味着本台多年积累的新闻文稿、串联单的丢失, 将对电视台造成很大的损失, 所以需要定期备份数据。此外, 前面所述的单节点备用数据库等应急处理方案, 也需要建立在定期备份数据的基础之上, 才有可能将数据库恢复到近期状态。

由于数据库保存着文稿和串联单等数据, 如果因为一场意外导致本台几年甚至十几年文稿数据丢失, 将造成难以估计的损失, 因此数据库的数据备份还需考虑异地备份。要实现异地备份, 最理想的方式是通过光纤线将数据库与异地的服务器进行联接, 并将数据定期备份到异地的服务器, 但该方式需要拉专用光纤, 投入较大。另一较简便的实现方式是在同一大楼内的两个不同机房间布光纤线, 通过光纤/以太转换器将数据库服务器与位于不同机房的服务器进行联接, 并将数据定期自动备份到该服务器, 由于两服务器均位于同一大楼, 光纤线投入资金小, 便于实施, 该方案至少可减少小型火灾等意外事故造成的影响。如果因资金问题, 上述两种方式均无法实现, 还有更简单的异地容灾方式, 即在数据库服务器备份数据后, 将该备份数据刻录于光盘, 并异地保存这些光盘。总之, 实现异地容灾的方法很多, 关键是要有容灾意识。

6 数据库系统的日常维护

日常检查和维护能提前发现系统的安全隐患。我台新闻非编网值班人员每天上班时都要查看数据库的运行状态, 如集群状态、数据库当前状态、数据库日志等, 以便确认系统的正常运行。还需从操作系统层面查看系统状态, 如操作系统日志等。同时还查看服务器和机房状态, 如服务器硬盘、网口的指示灯状态, 机房温、湿度显示等。每天还需检查数据库数据备份是否成功。此外, 每周需检查数据库服务器磁盘剩余空间、数据库表空间剩余空间大小等, 并测试备用数据库是否可用。值班人员还将从应用角度检查数据库是否可用, 如每天刚上班即编辑一篇简短文稿, 并制作一小段视音节目, 这样可以检查数据库及与数据库联接的访问中间件是否存在问题。另外, 由于数据库状态查看等操作需要专用的命令完成, 我们将这些命令定义为系统别名, 例如, 查看集群状态只需输入“crs”, 查看数据库日志只需输入“ale”等, 方便了值班人员操作。

摘要：数据库系统是非编网的核心, 如何减少非编网数据库发生故障的概率, 缩短故障处理时间, 确保数据库数据的安全, 在专业技术人员数量不足的情况下尽可能提高非编网数据库的可用性, 本文将对这些问题进行探讨。