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1、郑州电视台播出系统隐患改造方案郑州电视台张楠林鹏郑昱摘要：郑州电视台高标清同播系统建于2008年，经过9年的运行和磨合，播出系统中二级存储、技审系统和应急上载的一些隐患和软件BUG暴露了出来，严重影响安全播出。本文针对这些隐患做了详细的介绍，提出了解决方案，并对这些隐患点进行了改造，成功的解决了隐患，提高了安全播出的质量。本案例在业内具有普遍性，可以给遇到相同问题的兄弟单位一点启发借鉴作用。关键词：系统现状需求分析解决方案改造实施中图分类号G220.7ReconstructionschemeofhiddentroubleinbroadcastingsystemofZhengzhouTVstat
2、ionzztv,ZhengZhou,NanZhang,PengLin,YuZhengAbstract:ZhengzhouTVStationHDbroadcastsystemwasbuiltin2008,afterrunningin9years,somehiddentroubleandBugseriouslyaffectthesafetywasexposed.Thisarticlemakesadetailedintroductiontothesehiddentroubles,findsoutthesolutionandimprovesthequalityofsafebroadcasting.Th
3、iscasecanbeusedasareferencefortheotherswhohavethesameproblems.Keywords:presentsituationneedsolutionImplementation一、系统介绍郑州电视台制播网络系统结构图如下，制播网络系统由媒资管理系统、非编制作系统和播出系统组成，播出系统从逻辑功能上可划分为素材迁移技审系统、内容管理系统和播出控制系统，如图1所示。1 .迁移技审系统媒资及制作系统制作完成的素材，通过FTP迁移、MD5校验、自动技审、人工软审等处理，最终注册到播出进行播出准备。2 .内容管理系统针对外网注入和本地上载的素材进行迁移调
4、度与维护，支持通过手工和按照策略自动进行素材同步迁移以及删除维护。3 .播出控制系统播出工作站按照节目单编排，实现对视频服务器、切换器、共享录像机等设备的自动控制播出。二、立项背景郑州电视台于2008年完成高标清同播系统建设，系统实现三个高清频道和七个标清频道的播出。播出以EVA6100二级存储系统为核心，实现全台网媒资以及制作网的成片素材向播出迁移，素材迁移过程中经过MD5校验、自动技审、人工免审，最终审核通过的素材在播出内容管理系统的管理调度下，实现从二级存储向视频服务器系统的素材同步并完成素材待播。播出EVA6100存储设备近年频繁出现硬件故障、素材传输速度下降，随着节目高清化需要存储空
5、间不足的问题日益凸显；播出技审系统在对素材检查方面存在严重功能不完善，不能有效处理素材物理时长与元数据时长不一致的情况，从而导致播出异常影响安全播出。基于以上原因，郑州电视台播出部迫切需要对这些隐患部位进行升级改造。三、技术隐患分析针对郑州电视台播出系统现状，结合多年系统运行情况，郑州电视台播出部提出以“发现隐患、解决问题、安全播出”为目标，对播出系统中存在的隐患、软件BUG、安全防范、应急处理措施等方面进行讨论分析，并最终提出符合郑州电视台业务需求的解决方案。1 .EVA6100存储设备存储设备严重超出其使用年限，硬件老化严重，配件供应不足，系统结构更杂在日常管理和业务运行中表现有待改善，尤
6、其存储带宽和有效存储容量方面亟待提高。针对此现状，提出新增存储和深度改造原有存储的不同意见。2 .播出素材技审媒资、非编系统成片素材通过XML+物理文件的方式导入播出，必须严格保证XML元数据信息与物理文件一致性，但在实际运行过程中发现此环节恰恰被忽视，此环节是两个系统接口交互部位，需增加合法性检查功能，即对“外网素材一致性检查”处理。针对此问题，播出部取得一致意见。3.移动介质素材导入播出系统大量素材来源于媒资、非编生产网络，考虑到系统间无法正常素材交互的灾难情况发生时候，必须提供有效的处理手段进行应急处理。经过讨论，确定采用移动硬盘等存储介质进行素材交换。针对此问题，播出部取得一致意见，并
7、提出应考虑介质病毒隔离措施,采用mVSGUSB3.O移动存储介质安全隔离器有效过滤隔离病毒以及非法文件。四、解决方案1 .存储设备改造目前EVA6100存储系统采用6个NAS群组+双控制器+FATA存储体+光纤交换机的SAN结构，有效存储空间26TB,峰值读写带宽200MBs存储设备存在NAS头挂死的BUG,某一个NAS头发生故障，NAS群组会启动纠错操作，将停止正常运行业务等待出错NAS头恢室正常，整个群组处于挂死状态。挂死发生后正常业务全部中断，必须重启所有NAS头，才能使群组恢复运行，单独重启故障NAS头无法恢复正常业务。经过询问设备厂家，更换最新的NAS头，升级控制器、光纤交换机、盘箱
8、固件可杜绝挂死BUG,增配1T*14盘箱扩容到有效存储容量达40T预计升级改造预算约需30万元（含软件升级费用），续保费用昂贵，每年续保约需16万元。经市场调研现，主流存储设备在带宽、有效容量、系统架构、管理维护等主要参数已经远远超越EVA6100,并且价格低于升级和续保费用。笔者技术委员会在国内省级媒体近两年采购使用的国产在线存储中选型，认为国产OCeanStor5300V3存储有较高性价比，符合郑州电视台现状，故决定采购存储一套，两套存储系统实现播出素材备份存储。采购部署费用预算20万元，要求提供三年质保期。OceanStor5300V3存储主要技术参数：1.1 存储介质存储设备配置6TB
9、7.2KRPMNLSAS硬盘单元(3.5)12块，支持热插拔；1.2 存储容量支持RAID0、1、3、5、6、10、50,本方案采用Raid5有效容量45TB；1.3 冗余安全性主备读写控制器，双电源；1.4 多协议兼容支持FC、FCoEsiSCSI、NFS、CIFS、HTTP、FTP网络协议，设备兼容SAN和NAS两种服务模式，提供三年质保服务；1.5 多接口支持支持8GbpsFC、IGbpsiSCSKIOGbpsiSCSIsIOGbpsFCoE,16GbpsFC,以及Smartl0(4口，支持8/16GbFC和FCOE),本方案采用8个千兆以太接口；1.6 易于配置管理通过Web页面访问配
10、置存储参数，监控设备状态。2 .素材一致性检查全台媒资、制作生产的成片素材，通过素材迁移技审系统迁移注册到播出系统，其工作流程如下：生产网推送包含元数据信息的XML文件给播出网关，迁移服务器识别到素材信息后以FTP的方式从生产网存储中抓取素材，经过MD5校验后注册入播出系统。技审系统针对迁移到播出二级存储的素材进行软解码，查看有无黑场、彩条、静帧、静音等劣播现象，针对疑似出现以上问题的素材进行人工复检，检查通过的素材可按照播出自动策略进行实现从播出二级存储到视频服务器的同步。在以上素材迁移技审过程中，全台生产网络的成片素材在进行打包生成MXF视音频文件时因意外原因，导致打包工作未完成，但是工作
11、流程正常结束，造成此素材逻辑长度与实际长度不一致的情况出现。通过此类故障的统计发现，打包服务器出错是随机出现，通过与设备厂商沟通，暂无法彻底根除这一弊端。此问题严重影响郑州电视台的安全播出，经过播出部技术讨论提出，“如不能从源头杜绝问题，是不是可以考虑有效避免问题”。因此，我们提出定制技审软件功能模块，实现对XML元数据信息中素材逻辑长度和素材实际长度一致性比较，一旦发现逻辑长度和实际长度不一致，系统显示出错信息并发出声光告警。通过郑州电视台实践验证，采用这种“打补丁”的方式，不仅维持系统整体业务流程不变,而且有效的杜绝了功能BUG,对我台来讲是一次成功的尝试。外网素材一致性检查系统介绍：2.
12、1 应用场景本系统应用于郑州电视台播出系统中，实现对来自媒资和非编生产网络的成片素材进行一致性检查，当系统发现素材不一致的情况后，将进行报警以此来提醒。2. 2业务实现媒资和非编生产网络的成片素材通过迁移技审系统实现由外网到播出迁移并注册到播出系统中，迁移系统将外网入库素材信息以LOG的方式进行保存，其将素材从外网迁移到播出二级存储设备中，并统一生成一8位“物理ID”为文件名的素材，如：”，本一致性检查系统监控该LOG文件目录，对目录中Xml素材入库任务进行解析，获得该外网素材的元数据，如：素材名称、素材逻辑ID、素材时长等，一致性检查系统通过对二级存储中此物理ID文件进行“文件分析”，获取该
13、素材的真实长度，以此与素材长度进行比对，从而判断物理时长与元数据描述是否一致。3. 3技术实现一致性检查系统采用B/S架构设计，后台采用win2008R2+JAVA+T0MCAT,前台通过IE（9.0版本以上）访问控制方式，本项目涉及到两个监控目录，分别对应媒资和非编网，系统采用UNC路径直接访问此目录，针对导入的素材记录和历史检测结果保存到了系统的MySqI数据表中以满足对历史检查结果查询需要。4. 磁盘介质素材导入全台网是全台的生产命脉，一旦发生故障会导致素材无法及时迁移到播出系统，目前应急情况下通过蓝光、P2、IMX录像机应急上载到视频服务器，但是因应急上载口有限并且应急上载会增加视频服
14、务器读写负载，从而给播出带来隐患。本次改造新增两台素材导入工作站，素材导入工作站将提供外网素材向播出注册的应急通道，同时也是对目前通道上载能力的补充，以硬盘介质提供的播出素材，通过安全隔离设备将素材介质（SSD硬盘）安全接入到工作站，素材导入工作站以素材导入的方式将介质素材导入，同时支持对介质素材进行格式转换、变换、技审等处理，处理完成的素材可通过工作站内置播放器进行审看，审核通过的素材需通过FTP的方式上传的播出视频服务器或二级存储中待播。素材导入工作站主要技术参数：4.1 格式支持支持MPEG2编码、MXF封装格式视音频文件导入。3. 2视频处理支持文件格式转换、变换处理，支持播放器方式进
15、行素材审看，支持对播出入点出点进行逻辑标记。4. 3采集方式支持手动导入，支持逐条、批量FTP上传功能。5. 4病毒防护考虑到USB存储介质设备易收到病毒影响，增加USB隔离设备，设备采用嵌入式LinUX系统的mVSGUSB3.O安全隔离器实现对USB介质视频文件深度扫描并有效过滤隔离病毒以及非法文件。五、二级缓存升级步骤本项目针对郑州电视台在线播出系统进行改造，改造的目的是消除多年来系统运行过程中积累的问题和隐患，以保证播出系统的安全运行。升级改造方案确定后，如何保障升级改造过程中播出安全是首要考虑的问题，在部门领导的支持鼓励下，播出部集体讨论决定借此机会，摸索出针对在线播出核心业务进行升级
16、改造的方式和方法。升级改造关键步骤介绍：1 .OceanStor存储接入本改造项目的核心是将原EVA6100存储升级到OCeanStOr5300存储，升级过程中不能影响在线播出安全，升级改造后不能改变现有业务流程，因此项目方案的制定将围绕“新存储替换老存储”来进行，通过对EVA6100存储网络接入环境的了解，制定升级存储设备接入，网络拓扑图见图2：Omneon视频服务器群组原惠普存储技审服务渊群组Dayang网HUaWei二级存储SoObey网Hmm播出接入交换机+防火墙播出核心交换机图2存储网络拓扑图OceanStor5300存储具有8个千兆业务访问接口，根据媒资、制作、播出业务容量以及链路
17、冗余等方面的考虑，分配2个千兆接口进行聚合接入媒资交换机，2个千兆接口进行聚合接入制作交换机，4个千兆接口进行聚合接入播出交换机，从而实现不同网络对新存储的访问。2 .存储调试及性能测试根据媒资、制作以及播出网络IP地址规划，对存储设备进行端口绑定、IP地址配置、FTP/CIFS共享访问等配置，并对存储设备访问速度、容灾进行测试，如表1所示：表1容灾速率测试表序号源位置目标位置速度说明1模拟源OceanStor87MBS(FLASHXp)1路上传92mb/s(ftpadmin)模拟源OceanStor53MBS54MBS(FLASHXP)2路上传62MBS63MBS(FTPADMIN)2Oce
18、anStor模拟目标101MBS(FTPADMIN)1路下载OceanStor模拟目标61MBS60MBS(FTPADMIN)2路下载3模拟源OceanStor68MB/S1路上传1路下载OceanStor模拟目标95MB/S通过本次模拟测试，OCeanStor存储设备在测试环境中，生产网素材迁移OCCanStor存储单路可达65MB/S以上，OCeanStOr存储素材迁移到模拟目标单路可达95MBS（Omneon服务器FTP传输速度有限制，实际环境可达其最大允许速度）。3 .存储间素材同步OceanStor存储接入播出系统后，暂作为备份存储在播出系统中使用，通过对现播出内容管理系统进行相关配
19、置，实现步骤如下：3.1 将Ftpadminzmediaop脚本写入到注册表文件进行执行，进行rgeidt检查；3.2 打开FTPADMlN组件程序，进行检查是否出现SToRAGE节点，是否可以列出素材；3. 3打开MEDIAOP组件程序，进行检查是否可以列出Storage节点素材；3.4 打开素材管理软件进行登录，查看存储节点是否增加，是否可以进行一致性检查；3.5 更新任务执行、任务生成等目录中XML配置文件，修改任务执行配置文件；3 .6通过素材管理软件进行迁移/删除测试、一致性检查等软件全功能测试；4 .7增加主备二级存储同步策略，实现利用夜间空闲时间做存储间素材同步镜像。4 .系统级
20、设备容灾测试进行模拟灾难发生进行应急处理，如：主备存储在线倒换、执行服务器故障等，在经过以上测试，存储设备、播出软件系统均达到设计要求。5 .实现OceanStor主存储使用经过以上阶段的调试和配置，OCeanStOr设备己经正常接入到播出系统，并完成与EVA6100存储之间的素材同步，本阶段的主要工作内容就是针对播出软件系统，如：迁移软件、自动技审软件、软审软件、内容管理软件进行配置修改，使OCeanStOr可以作为主存储使用，同时通过任务生成策略调整，原EVA6100作为备份存储使用。六、成果本次郑州电视台投入了较少的改造资金，不改动现有流程，解决了现有生产环节中存在的Bug,又最大限度的提升了播出的安全性和可靠性，更难能可贵的是整个改造过程都是在线上进行的，没有造成安全事故。作者简介：张楠、男、1980年、本科、学士、工程师、固定电话：邮箱：地址：18号郑州电视
