硬盤播出系統(tǒng)構架組成及關鍵設備規(guī)范化維護

1、硬盤播出系統(tǒng)構架組成及關鍵設備規(guī)范化維護摘要：本文從基礎理論和實際應用兩方面詳細闡述了徐州廣播電視總臺全面建成并投入使用的全數(shù)字化硬盤播出系統(tǒng)，首先對整個播控大系統(tǒng)的總體設計、構架組成、工作流程以及實現(xiàn)的主要功能做了深入的理論探討， 對系統(tǒng)采用的SAN網(wǎng)絡存儲結構和THOMSON公司的Profile XP視頻服務器的結構組成、工作特點及系統(tǒng)的優(yōu)越性做了深入細致的分析理解， 在此基礎上結合實際應用提供了硬盤播出系統(tǒng)運行過程中諸如硬件、軟件、管理等方面問題的解決方案，對于系統(tǒng)中關鍵設備如Profile XP視頻服務器和SQL Sever2000/MDC數(shù)據(jù)庫服務器則提出了如何規(guī)范化維護， 通過對典

2、型故障的現(xiàn)象和處理辦法以及日?？茖W的運行管理維護工作的要點進行詳細地歸納總結，避免了電視播控系統(tǒng)從模擬向數(shù)字方式轉(zhuǎn)換過程中許多人為的或不可預知因素的故障的發(fā)生，以及如何有效地預防、減少和迅速排除此類故障。 通過制定切實可靠的數(shù)據(jù)庫維護計劃， 對系統(tǒng)有限的存儲空間進行合理的分配和高效的管理，大大減輕了值班人員的勞動強度，提高了播出的信號質(zhì)量和工作效率以及值班人員應急處理排除突發(fā)故障的能力，增強了播出的安全性，降低了系統(tǒng)設備維修和運營成本，提高經(jīng)濟效益，有著積極的意義。關鍵詞：硬盤播出；架構；維護徐州廣播電視總臺播控中心自動化硬盤播出系統(tǒng)采用網(wǎng)絡化、全數(shù)字化（嵌入音頻）方案，采用GVGCONCER

3、TO 6464數(shù)字化矩陣作為信號調(diào)度中心，完成四個自辦頻道和一個插播頻道的播出以及臺內(nèi)多個演播室、微波、光纖、衛(wèi)星等外來信號的直接調(diào)度。以Profile XP視頻服務器為主、應急錄像機為輔進行節(jié)目播出，以近線與在線相結合的方式進行節(jié)目存儲，冗余備份措施完善，主觀監(jiān)控與儀器監(jiān)測相結合。該系統(tǒng)由總控、視頻服務器、周邊設備、媒資存儲和播出控制五大部分組成。在本方案中，采用了THOMSON公司的Profile XP視頻服務器構建了主備鏡像的播出服務器系統(tǒng)和遠程上載系統(tǒng)，并通過單模FC網(wǎng)連接上載系統(tǒng)和播出系統(tǒng)以及媒資系統(tǒng)。整體系統(tǒng)為全冗余方式，無單一潰點。所有上載工作站支持嵌入音頻的SDI信號、模擬復合

4、、分量、1394等各種信號格式；播出服務器支持嵌入音頻的SDI信號，并且整個播出系統(tǒng)支持025Mbp/s任意碼流的播出。 整個硬盤播出系統(tǒng)在我臺已經(jīng)全面順利運行了一年半多的時間，在此我結合實際應用對整個系統(tǒng)構架組成及關鍵設備規(guī)范化維護及一些典型故障排除作一闡述。 一、系統(tǒng)構架組成 圖一總系統(tǒng)構架圖 如圖一所示： 在本硬盤播出系統(tǒng)中，首先通過上載工作站將傳統(tǒng)磁帶信息進行數(shù)字化，將上載形成的高低碼率素材、節(jié)目直接存放到FC磁盤陣列中，將初編目及元數(shù)據(jù)信息存放到數(shù)據(jù)庫中。對遠程上載傳輸過來的素材、節(jié)目進行在線審查。如果審片不通過則需要重新上載，如果沒有問題，則進入下一步。此時可以開始數(shù)據(jù)遷移，由FT

5、P服務器將高碼率數(shù)據(jù)從在線磁盤陣列遷移到播出服務器中。遷移完成后就可以進行播出級的審片，審片完成即進入待播狀態(tài)。播出完成后的素材依舊保存在FC光纖盤陣中，對于需要長期保存進入媒資系統(tǒng)的素材則可以遷移至磁帶庫中，同時對素材進行二級編目。編目可涉及多個環(huán)節(jié)，可以串行工作，也可以并行工作，對于每個環(huán)節(jié)都要進行審核，不合格的則返回相應的環(huán)節(jié)進行修改，直至最終通過審核。 圖二總網(wǎng)絡構架圖 如圖二所示： 由于本系統(tǒng)是屬于遠程上載、媒資嵌入式的播出系統(tǒng)，為了保證在播出安全的前提下，網(wǎng)絡之間能夠暢通無阻，選擇如何的網(wǎng)絡構架至關重要。因此在該網(wǎng)絡的結構設計中采用了FC（Fibre Chanel）網(wǎng)和以太網(wǎng)相結合

6、的雙網(wǎng)結構。借助FC通道對大數(shù)據(jù)包傳輸?shù)母咝约案呖煽啃?，實現(xiàn)高碼率數(shù)據(jù)在各有卡站點和在線存儲體之間的高速交換。而以太網(wǎng)用于系統(tǒng)管理和元數(shù)據(jù)信息的交換，并通過以太網(wǎng)訪問低碼流數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對低碼流素材的檢索查詢。遠程上載素材直接存儲至二級在線存儲體中，素材遷移省略了遷移環(huán)節(jié)，節(jié)省了遷移資源又提高了工作效率。由于上載與二級盤陣之間是通過單模光纖連接，其帶寬和傳輸速率完全能夠滿足素材存儲和在線審片的實時性要求。 為了減輕播出服務器壓力，所有歸檔素材都從二級在線盤陣遷移至媒資磁帶庫，不占用播出盤陣帶寬，所有播出后素材，若不需保留可以直接從盤陣刪除。 二級在線盤陣同時也可以做為播出媒資系統(tǒng)與其他系統(tǒng)互連時

7、的素材緩沖區(qū)，充分保證了播出媒資網(wǎng)的安全。為應對其出現(xiàn)故障，我們在播出服務器系統(tǒng)加入了應急上載通道，將故障直接排除在播出線以外。 此外系統(tǒng)具備的完善的分級存儲管理軟件和流程監(jiān)控軟件及合理 的傳輸策略保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定，播出服務器的素材都來自于在線系統(tǒng)、媒資庫及本地上載，已經(jīng)存在于在線的素材播完后不用歸檔，其他需要歸檔的素材都可以由在線盤陣遷移到帶庫，使播出服務器不再承擔歸檔任務，降低播出負載。各種不同的遷移任務可分門別類，分時進行。 圖三SAN網(wǎng)絡構架圖 如圖三所示，SAN結構實際上是一種存儲設備池，通過Fibre Channel協(xié)議，數(shù)據(jù)吞吐量可達100Mbit/s。它是一個由盤陣、磁帶以及光

8、纖設備構成的子網(wǎng)，這一子網(wǎng)上的存儲空間可以實現(xiàn)大容量存儲設備數(shù)據(jù)共享。一個 SAN 網(wǎng)絡由負責網(wǎng)絡連接的通信結構、負責組織連接的管理層、存儲部件以及計算機系統(tǒng)構成，從而保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院土Χ?。SAN 支持磁盤鏡像技術（disk mirroring）、備份與恢復（backup and restore）、檔案數(shù)據(jù)的存檔和檢索、存儲設備間的數(shù)據(jù)遷移以及網(wǎng)絡中不同服務器間的數(shù)據(jù)共享等功能。本臺硬盤播出系統(tǒng)中的近線存儲系統(tǒng)就是一個開放的SAN，它提供了主機和存儲設備之間的高速互聯(lián)，避免了大容量數(shù)據(jù)傳輸時發(fā)生阻塞及沖突，此外還能對存儲資源進行集中統(tǒng)一管理。 二、硬盤播出系統(tǒng)關鍵設備規(guī)范化維護 1. P

9、rofile XP視頻服務器 THOMSON公司的Profile XP視頻服務器作為一個嵌入式系統(tǒng)，由視音頻壓縮編解碼器、大容量存儲設備、輸入/輸出通道、網(wǎng)絡接口、視音頻接口、RS-422串行接口、網(wǎng)絡協(xié)議接口、第三方開放式軟件接口及視音頻交叉點矩陣等構成。 本臺硬盤播出系統(tǒng)中一主一備兩臺Profile XP視頻服務器，作為整個硬盤播出系統(tǒng)的核心設備，它具有模塊化結構、RAID存儲器和遠程錯誤檢測以及電源、控制卡雙備份，具有極高的可靠性。由于它存儲了海量的視音頻素材要實現(xiàn)高速傳輸、共享，故采用了FC光纖網(wǎng)作為視頻服務器之間快速、實時復制和移動素材的交換網(wǎng)絡。 Profile XP視頻服務器主機

10、和備機之間通過光纖通道和網(wǎng)絡連接實現(xiàn)所有的指令傳送和工作步調(diào)的時刻一致，總共配置了6個編碼板、10個解碼板，能提供42路播出通道、1路插播通道、4路獨立回放監(jiān)視通道（其中一路兼延時播出功能），2路播出應急上載通道，一個墊片通道。主機和備機分別外掛一個磁盤陣列，采用RAID3技術，支持熱插拔更換；備機為主機的鏡像，跟主機存儲同樣的內(nèi)容；用于主備鏡像播出的Profile XP提供雙RAID控制卡，RAID控制卡在視頻服務器中的作用十分關鍵。 Profile XP視頻服務器工作狀況好壞直接影響播出質(zhì)量和安全，必須保證其運行安全。平時就要做好以下工作： （1）提供良好的工作環(huán)境，保持機房環(huán)境恒溫干燥。

11、定期對視頻服務器進行清潔除塵等保養(yǎng)工作，保證設備接地可靠。在技術供電系統(tǒng)之外，要配備大容量UPS雙路自動聯(lián)鎖倒換供電系統(tǒng)，避免瞬時電源故障造成設備重啟引發(fā)播出事故。 （2）遵循正確的開關機流程，開機遵循“先加電再RAID后主機”的順序，關機遵循“先主機后RAID再斷電”的順序，平時要及時備份系統(tǒng)配置參數(shù)，萬一系統(tǒng)崩潰后能緊急重建陣列、恢復存儲數(shù)據(jù)。 （3） 定期維護Profile XP視頻服務器配備的磁盤陣列，及時刪除所存儲的過期、無用的素材，防止垃圾素材占用大量硬盤空間，影響視頻服務器響應時間以及運行速度。我們可以在WEB應用服務器上的大洋管理控制臺采用硬盤垃圾刪除功能，將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)記錄

12、與視頻服務器磁盤陣列中的素材進行正反對比，將在數(shù)據(jù)庫中無記錄信息的無用素材在磁盤陣列中徹底刪除，必要時可以手動從視頻服務器中直接清理。 （3）可定期重啟服務器和各頻道播控工作站，消除內(nèi)存殘留，降低服務器死機概率，提高系統(tǒng)可靠性及運行效率，但不要頻繁重啟。 （4） Profile XP視頻服務器安裝了Win NT，系統(tǒng)硬盤為主、備硬盤和一張Dupli-3鏡像卡組成的熱備份，兩塊硬盤數(shù)據(jù)實時互備，同時工作。若發(fā)現(xiàn)鏡像卡故障或硬盤損壞，要及時更換。更換前要關閉服務器，切斷服務器電源。要熟悉鏡像卡的故障現(xiàn)象為：指示燈不亮或者指示異常（正常情況下所有指示燈為綠色）；硬盤的故障現(xiàn)象為：鏡像卡上對應主盤指示

13、燈或備盤指示燈閃爍或者為紅色。熱插拔故障硬盤時，一定要將正常硬盤及時插回，如果時間間隔太長，系統(tǒng)可能無法識別從而造成數(shù)據(jù)丟失，出現(xiàn)跳幀、黑場等錯誤。 （5）如果在播出過程中出現(xiàn)畫面靜幀或服務器死機的情況，一般先排除諸如板卡損壞等硬件故障的話，重啟即可解決問題。重啟可使服務器的硬件板卡、操作系統(tǒng)、應用軟件得到復位。正確的操作流程為：首先要確保另一臺Profile XP視頻服務器運行正常及各頻道播控工作站信號源切至該服務器，按“Ctrl+Alt+Del”熱啟動，若失效則需強制關掉前面板開關，關機15秒后重新啟動。啟動成功后在Windows NT界面輸入口令進入系統(tǒng)，在系統(tǒng)運行PortSever完成

14、（約5分鐘左右）后，運行VdrPanel，系統(tǒng)依次顯示A、B、C、D、E、F、G、H等8個解碼通道，這時可在分控對應的各個播控工作站上分別運行“同步播出”命令，整個播出系統(tǒng)即可恢復正常。另外，在運行中若出現(xiàn)某一個通道出現(xiàn)故障或死機的情況，此時可先關閉此通道再重新啟動此通道，如若不行可先關閉所有通道再重新啟動所有通道，若還是不行的話就只能重新啟動系統(tǒng)了。 （6）在平時審片時如果發(fā)現(xiàn)有受損的素材，一般要及時刪除。 因為Profile XP視頻服務器在播放受損的素材時有可能造成該解碼通道死機，甚至造成硬盤機死機。另外，鑒于本播出系統(tǒng)要建立的是主備Profile XP系統(tǒng)，素材之間要通過光纖網(wǎng)實現(xiàn)完全

15、備份，故要選用Louth協(xié)議控制方式，以便在自動播控系統(tǒng)發(fā)生故障而不能控制Profile XP時，可以利用Profile XP中的VdrPanel進行人工編組播出。 另外Profile XP自帶專有的Prolink協(xié)議,Profile XP在接收協(xié)議的時候，它由PortSever來統(tǒng)一管理，且Media Manager也需要PortSever的支持，故開機一定要啟動PortSever。由于Profile還支持VDCP協(xié)議，該協(xié)議能實現(xiàn)主控端與被控端的緊密聯(lián)系，為各方提供了執(zhí)行控制、狀態(tài)查詢、文件管理、數(shù)據(jù)查詢方面的指令集，完全能夠滿足硬盤播出系統(tǒng)對視頻服務器精確、實時、有效控制的要求。在使用V

16、DCP協(xié)議時，要注意打開VdrPanel界面且不能最小化。如果在播出廣告段落中有出現(xiàn)黑場的情況，可以修改VdrPanel中的播出停止方式，將原先的non_end_mode改為last frame（最后一幀）。 2.SQL Sever2000/MDC數(shù)據(jù)庫服務器 硬盤播出系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)至關重要，一旦數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)故障，則整個系統(tǒng)隨之癱瘓。數(shù)據(jù)庫的最主要的功能就是實現(xiàn)了圍繞節(jié)目播出為核心的相關數(shù)據(jù)信息共享以及對數(shù)據(jù)的集中管理，因此數(shù)據(jù)庫的正常運行及系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全是保證安全播出的關鍵。 數(shù)據(jù)庫作為整個系統(tǒng)安全運行的核心，除了記錄系統(tǒng)工作必須的素材、節(jié)目單、廣告包以及管理數(shù)據(jù)信息外，還要求記錄圍繞整個系統(tǒng)

17、相關的操作日志，如上載日志、編單日志、節(jié)目播出日志、播出操作日志等。由于日志信息會伴隨著系統(tǒng)的正常運行會持續(xù)增長膨脹，久而久之就造成數(shù)據(jù)庫運行響應效率低下，為了解決這個問題，可以定期進行應用數(shù)據(jù)庫的存檔工作將大量應用數(shù)據(jù)完全轉(zhuǎn)移到一個只用于存檔的數(shù)據(jù)庫文件中，從而使當前應用數(shù)據(jù)庫保持較小的數(shù)據(jù)存儲量，保證一定的運行效率。 此外，提高數(shù)據(jù)庫的安全性和數(shù)據(jù)恢復能力，最容易和最有效的方法就是備份。為此系統(tǒng)從硬件軟件兩個方面都作了冗余備份，并定期執(zhí)行有效的數(shù)據(jù)管理。 在本臺硬盤播出系統(tǒng)中，采用了兩臺DELL2850服務器以Windows2000 Advanced Sever操作系統(tǒng)為平臺，數(shù)據(jù)庫采用S

18、QL Sever2000, 使用千兆網(wǎng)卡連接，外置RAID5磁盤陣列保存數(shù)據(jù)庫文件。兩臺服務器組成主備方式，同時運行，所有系統(tǒng)設置文件均指向主服務器，數(shù)據(jù)庫實時修改的數(shù)據(jù)往主服務器寫，主服務器向備服務器鏡像數(shù)據(jù)，從而保證數(shù)據(jù)的實時同步，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的實時熱備份。當主服務器出現(xiàn)故障時，則可以通過更改上載、編單、播出各工作站的數(shù)據(jù)源ODBC設置，使各應用程序系統(tǒng)設置文件實現(xiàn)對備服務器的指向。平時做好數(shù)據(jù)庫的維護主要來說有以下幾個方面的工作： （1）遵循正確的開機操作流程。使用各個功能之前，需確認數(shù)據(jù)庫服務器網(wǎng)絡連通正常，要使用規(guī)定的帳號和密碼登陸，以及保證數(shù)據(jù)庫服務器已經(jīng)正常啟動，而且各項服務運轉(zhuǎn)

19、正常。每次開機后，要保證網(wǎng)絡連接正常。要確保用于數(shù)據(jù)備份的磁帶機已經(jīng)正確連接到數(shù)據(jù)庫服務器上。數(shù)據(jù)備份完成后，要即時把磁帶從磁帶機中取出。要保證全文檢索服務啟動。 （2）做好數(shù)據(jù)庫的日常維護工作。數(shù)據(jù)庫的維護主要包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和應用數(shù)據(jù)庫兩個方面，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫由SQL Sever2000自己使用，主要有master、model、msdb、tempdb四個數(shù)據(jù)庫，用來維護系統(tǒng)的正常運行，平時要做好數(shù)據(jù)庫服務器本身的維護工作。應用數(shù)據(jù)庫方面可以利用SQL Sever2000自帶的“數(shù)據(jù)庫維護計劃器”對主備數(shù)據(jù)庫均做詳細的數(shù)據(jù)庫維護計劃，在SQL Sever2000的“企業(yè)管理器”中選定要建立維護計劃的數(shù)據(jù)庫，選中后，在右鍵菜單的“所有任務”中選擇“