浅谈广播音频制播系统的升级改造——以揭阳广播电视台为例

□ 陈潮亮 徐海雄

随着广播事业不断发展，广播电台对节目访问效率、制作效率、数据安全等提出了更高的要求。计算机已经可以被用来处理、交换信息，查询和存储数据，提高了工作效率。所谓广播音频制播系统就是利用计算机软件、硬件和互联网设备（交换机、路由器、网线等）集成的具备广播节目的录制、监审、编辑、上载、播出、管理、存储等业务能力，可有效节省人力、物力，实现资源共享、安全可靠，具备操作简单、编辑方便、节目质量高、播出及时可控等优点的集成系统。

一、现有广播音频制播系统存在的问题

揭阳广播电视台于2009年建成广播音频制播系统，在2010年实现了系统升级，安全运行至2017年，已近8个年头。该广播音频制播系统主要由两台服务器连接一台阵列柜组成主备服务器存储系统（两台服务器共用一台阵列柜，数据库和磁盘阵列都安装在这台阵列柜上），一台网络管理站在线临时备份阵列柜数据和服务，网络管理站通过仅有的一台核心交换机，使用COPYDATA 软件每隔2小时同步拷贝一次阵列柜上的数据库和磁盘阵列数据，以保证广播所有3 个频率节目资料数据的安全，利用核心交换机连接到（主备）播出站提供播出服务，再使用一台连接到核心交换的楼层交换机连接到其他工作站（多台），为节目制作、编辑、审核、监听、录制、上单等提供服务。

经分析、研究，我们认为现有系统已难以满足事业发展的需求，存在诸多问题：其一，系统使用年限过久，硬件（特别是服务存储系统）存在比较多的安全隐患；其二，主备服务器不能实时同步备份数据，备份数据更新和完整性得不到保证，将导致制作的新节目和新上单失效；其三，群集管理和域控管理同步安装在主备服务器上，功能互相影响，负载服务相对较重；其四，存在两个单一节点，不能满足电台直播系统零秒切换的安全播出要求,一个是阵列柜掉线，不能快速自动切换到备服务的缺点,另一个是单一核心交换机，一旦掉线，系统就中断；其五，由于群集服务分配的IP 地址各不相同，在需要切换服务时所有工作站都要手动修改服务（器）相关参数，整个制播网络切换到备用系统（网络管理站替代服务器）的时间至少在20分钟以上，严重影响日常节目的安全播出和制作要求。

二、解决问题的对策

如何有效解决广播音频制播系统当前存在的上述问题？办法是有的。揭阳广播电视台坚持广播电视播出“不间断、高质量、既经济、又安全”的工作方针，采取核心设备更新、部分设备充分使用的原则，经过全面认真的分析、探讨和研究，对现有系统进行相对合理的改造升级，以满足工作实际和广播电视安全播出的需求。目前制播系统主备播出站有八个，节目的录制、编辑、审核等工作站有七个，安全隐患存在于服务存储系统和网络服务结构上。以下逐个探讨上述问题的解决对策。

（一）服务存储系统问题的解决

现在广播音频制播系统的服务核心主要是采用多台服务器来做服务和存储。针对这种情况，对多台服务器主备安全运行的情况进行分析。为了实现具备实时节目音频资料备份、自动切换故障服务器功能以及系统安全管理的技术难题，一般采用域控和群集容错模式。

容错模式主要有三种：一是主、备服务器实时模式。其中，服务应用、数据应用和数据存储安装在一台阵列柜，两台服务器利用控制线连接阵列柜，再采用跳线实现互联、监督相互间的工作状态来实现服务器主备功能。当一台作为主服务器时，另一台就为备服务器。当主服务器停止服务时，备服务器就直接接管服务。揭阳台现在用的就是这种模式。二是主、主服务器互备模式。这需要两台服务器同时运行系统服务程序、数据应用和数据存储服务，同时要满足两台服务器数据实时同步，采用虚拟技术将两台服务器虚拟为一台服务器，为系统内各工作站提供服务。三是多服务器互备模式。多台服务器一起运行，为系统内各个工作站提供服务。各台服务器可以运行一个或多个服务，可以为各个服务定义一个或多个备用服务器，当某台服务器出现软件或硬件故障时，运行在其上的服务任务就被其他服务器自动接管。

揭阳台新建设的音频制播系统至少要满足第二或第三种模式，真正实现服务器存储系统的硬件、数据和服务实时同步得到备份。根据实际情况，选择第二种模式就够用了，外加台内已有的网络管理站，在线使用COPYDATA软件，每隔2 小时同步拷贝实时提供服务的服务器上的数据库和磁盘阵列数据，可以作为备份系统存在，这为音频制播系统又增加了一道安全防线。

制播系统采用服务器域控和群集容错模式设计，实现了当任意一台服务器出现软件或硬件故障的情况后，可由其他任意一台服务器自动接管服务，为系统内播出站和制作站等工作站提供服务，真正达到无缝切换对接。

（二）网络服务结构问题的解决

用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来，既解决网络连接没有单一节点的不足，又能确保播出安全呢？那就是做到网络传输链路备份，也就是服务应用从服务器端到播出站（主备）等各个工作站的传输链路有备份，做到音频制播系统任何一个节点（设备）出现故障或崩溃时，音频制播系统都能正常工作。在网络结构建设中，为了提高系统网络的稳定性、健壮性和高速性能，通常工作人员会在多台交换机组成的网络环境中使用部分网络设备和网络连接线来增加服务应用的传输路径，我们称这样的链接为链路备份或链路冗余。链路备份结构中的交换机实现互联互通，核心传输连接可形成多条传输路径。根据工作实际，必须解决应用服务、播出站（主备）和其他各个工作站的实时连接问题。

首先，采用两台全千兆核心交换机作为整个网络的核心。两台交换机互为备份的同时，增加堆叠模块功能和光纤模块，形成一个大的交换机核心。当其中一台交换机出现故障的时候，依然可以保证访问的通畅。

其次，配备群集主备服务器和域控主备服务器。采用域控管理和群集服务来做到安全管理、应用服务、数据存储服务独立分开，分担整个系统承载功能和功能独立的作用，从而实现任何一台服务器（包括阵列柜）出现故障或关机、重启，都能够避免系统的崩盘。群集主备服务器配备主备阵列柜，提高音频制播系统应用服务、数据备份、数据存储和数据访问能力。

其三，每台群集服务器配备一块两个光接口光纤网卡。通过组合这两个光接口，对外形成一个IP 地址，并分别连接到两台核心交换机对应光纤接口，这样就能实现每台群集服务器跟核心交换机链路的备份。每台群集服务器板载配备四个千兆网口，其中三个预留作为备份，另一个作为两台群集服务器的心跳线，实现心跳检测，同时还可以配备RS232 接口，通过不同类型的心跳检测通信方式，来增强心跳检测的可靠性。

其四，核心交换机实现了堆叠功能，所以每个直播间，都配备软硬件等功能一样的主备播出站，主播出站统一连接到主堆叠交换机，备播出站连接到备堆叠交换机。当主堆叠交换机出故障或停止服务时，备播出站能通过备堆叠交换机链路连接服务器，实现播出站不间断播出。反过来当备堆叠交换机故障或停止服务时，主播出站能通过主堆叠交换机链路连接服务器，实现播出站不间断播出。楼层交换机连接到两台核心交换机，其他工作站部分连接到核心交换机，部分连接到楼层交换机，实现了网络的安全分布和合理配置，以及应用服务、播出站（主备）和其他各个工作的无缝连接。

三、结语

本文所探讨的技术方案系统设计结构简单，安全稳定性高，能够避免单一节点故障，可扩展性展现充分，可直接增加设备扩充系统的工作要求。系统性能强大，充分实现了全网核心链路全千兆，同时还充分利用了现有资源，保留了手动应急系统同步保障，从而大大满足了日常工作以及日后较长一段时间的工作需要，也解决了广播音频制播系统使用多台服务器作为主、备制播系统，不具备实时自动备份和服务器容错自动切换的技术难题。本方案通过采取核心设备更新、部分设备充分使用的原则，以及软件技术的创新应用，提高了广播电台音频制播系统的可靠性、稳定性，确保了广播音频制播系统的安全播出。经过实践的考验，揭阳广播电视台的新系统从2017年6月运行至今，一直保持安全、稳定、可靠，满足了事业发展的需要。