“基于ESB+雙EMB總線架構(gòu)”的主干平臺高清化改造

梁楓 杜溶

【摘要】主干平臺系統(tǒng)是江蘇臺全臺網(wǎng)業(yè)務(wù)交互的中心，隨著江蘇臺高清業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，原有系統(tǒng)已不能有效滿足高清節(jié)目的網(wǎng)絡(luò)化制播要求。本文就江蘇臺主干平臺高清化升級改造總體方案，以及基礎(chǔ)支撐平臺的雙網(wǎng)改造方案和業(yè)務(wù)支撐平臺ESB+雙EMB總線改造方案進行了介紹。

【關(guān)鍵詞】 主干平臺 ESB+雙EMB總線 高清 雙網(wǎng)改造

一. 項目背景

江蘇臺主干平臺系統(tǒng)按照以《中國電視臺數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)白皮書》為理論依據(jù)進行設(shè)計和建設(shè)，于2008年底正式投入使用。它是全臺各板塊之間數(shù)據(jù)交互、流程控制的中心，是應(yīng)用通信、集成與交互的中間平臺，是全臺網(wǎng)互聯(lián)互通的技術(shù)支撐平臺，也是全臺網(wǎng)開放性架構(gòu)的基礎(chǔ)。

目前我臺全臺網(wǎng)系統(tǒng)包括：播出網(wǎng)、廣告網(wǎng)、新聞網(wǎng)、綜合制作網(wǎng)、城市制作網(wǎng)、媒資系統(tǒng)、收錄網(wǎng)、綜藝制作網(wǎng)等子系統(tǒng)，它們通過主干平臺進行業(yè)務(wù)交互。隨著總臺網(wǎng)絡(luò)化制播量的日益增大，特別是高清節(jié)目制播需求的增加，原主干平臺系統(tǒng)已經(jīng)不能同時滿足高、標清節(jié)目的制播需求，經(jīng)常出現(xiàn)因高清業(yè)務(wù)并發(fā)量大而影響到標清制播業(yè)務(wù)，急需進行升級改造。

二. 原主干平臺系統(tǒng)概況

江蘇臺主干平臺系統(tǒng)包括基礎(chǔ)支撐平臺和業(yè)務(wù)支撐平臺，基礎(chǔ)支撐平臺是構(gòu)成主干平臺的重要基礎(chǔ)，由基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺和系統(tǒng)軟件平臺組成，主要是實現(xiàn)信息通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ埽瑵M足不同業(yè)務(wù)板塊的聯(lián)通需求。在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計中，以“萬兆主干，捆綁互聯(lián)，千兆接入、冗余備份”的總體設(shè)計原則，采用純以太網(wǎng)架構(gòu)實現(xiàn)全臺互聯(lián)。各子系統(tǒng)的存儲同樣是通過以太網(wǎng)，以FTP或網(wǎng)絡(luò)映射盤方式接入主干。主干平臺服務(wù)器群按照業(yè)務(wù)類型分為：數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、平臺服務(wù)器、監(jiān)控服務(wù)器、消息服務(wù)器、遷移調(diào)度服務(wù)器、遷移執(zhí)行服務(wù)器、監(jiān)控服務(wù)器、防病毒服務(wù)器、時鐘服務(wù)器等。

業(yè)務(wù)支撐平臺是全臺網(wǎng)集成架構(gòu)的核心，采用ESB（企業(yè)服務(wù)總線）+EMB（企業(yè)媒體總線）架構(gòu)，分別用作元數(shù)據(jù)和媒體文件的傳輸。業(yè)務(wù)支撐平臺提供統(tǒng)一用戶認證、服務(wù)注冊、消息路由、協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)遷移、流程控制、智能監(jiān)控等服務(wù)或功能，實現(xiàn)業(yè)務(wù)板塊在主干平臺上的集成，數(shù)據(jù)的交換和路由，流程的管理和控制，實現(xiàn)全臺業(yè)務(wù)系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和互聯(lián)互通。

系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示：

三. 項目改造總體思路

本次主干平臺升級最大的難點是在保持全臺網(wǎng)各系統(tǒng)業(yè)務(wù)模式不變的前提下在線完成升級改造工作，項目涉及的主要工作是在現(xiàn)有主干平臺系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進行升級和改造，利用現(xiàn)有的平臺及接口協(xié)議，在EMB總線上將高清節(jié)目制播業(yè)務(wù)剝離出來，并實現(xiàn)在業(yè)務(wù)流程上對高、標清業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理，從而滿足我臺高清節(jié)目的網(wǎng)絡(luò)化制播需求。

本次主干平臺升級改造的總體思路是：首先，對業(yè)務(wù)支撐平臺進行升級改造，新增一條高清EMB總線，實現(xiàn)通過一條ESB總線同時與高、標清兩個EMB進行業(yè)務(wù)交互，從而達到高、標清業(yè)務(wù)分離的目的；第二，對基礎(chǔ)支撐平臺網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進行雙網(wǎng)改造，將媒資及高清制作系統(tǒng)等涉及到高清制播業(yè)務(wù)系統(tǒng)存儲通過光纖直接接入主干；第三，重新配置EMB總線，實現(xiàn)通過光纖鏈路完成制作系統(tǒng)和媒資系統(tǒng)的高清文件遷移，提高高清節(jié)目的遷移效率。

四. 基礎(chǔ)支撐平臺雙網(wǎng)改造

1. 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

江蘇臺本次主干平臺高清化升級在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上的改造方案是在原系統(tǒng)單一以太網(wǎng)架構(gòu)中，引入FC網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)以太網(wǎng)、FC網(wǎng)絡(luò)所組成的雙網(wǎng)混合架構(gòu)。以太網(wǎng)保證現(xiàn)有標清制播業(yè)務(wù)的進行，F(xiàn)C網(wǎng)絡(luò)立足高清，滿足高清制播業(yè)務(wù)交互的要求。由于之前我臺全臺網(wǎng)系統(tǒng)按照單網(wǎng)架構(gòu)進行建設(shè)，并且系統(tǒng)改造完全在線進行，改造難度較大，為確保安全，本次雙網(wǎng)改造方案采取“統(tǒng)一部署、逐步推進”的策略，先完成高清制作網(wǎng)和媒資系統(tǒng)這兩個高清業(yè)務(wù)量較大的雙網(wǎng)改造，總體架構(gòu)拓撲圖如圖2所示：

在硬件設(shè)備上，配置了兩臺Brocade 5100光纖交換機用于與各子系統(tǒng)的互聯(lián)，新增了6臺高清遷移服務(wù)器（每臺配置兩張Emulex LPe-111光纖網(wǎng)卡）。由于引入了FC網(wǎng)絡(luò)，需要重新部署主干平臺至其他業(yè)務(wù)板塊機房的光纖鏈路。本次FC網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)，對與主干相連的系統(tǒng)都預(yù)留了FC通道，為以后各子系統(tǒng)進行高清化升級做了準備。

2. 子系統(tǒng)接入方案

子系統(tǒng)存儲通過FC接入主干可選擇直接提供存儲控制器主機端口或者交換機級聯(lián)兩種方式，直接使用存儲主機端口接入的方式配置相對簡單，也不會對子系統(tǒng)內(nèi)部的zone配置造成影響，相對安全，但是需要存儲預(yù)留主機端口。采用交換機級聯(lián)的方式配置比較復(fù)雜，因為級聯(lián)交換機只能使用同一個zone config文件，所以主干能夠看到并配置子系統(tǒng)級聯(lián)交換機上所有的zone。因我臺制作和媒資系統(tǒng)沒有空余的存儲控制器主機端口直接接入主干光纖交換機，所以只能采用光纖交換機級聯(lián)的方式實現(xiàn)互聯(lián)。設(shè)計階段考慮了以下兩種級聯(lián)方案：

方案一，媒資系統(tǒng)和制作系統(tǒng)的光纖交換機同時連接主干平臺的兩臺光纖交換機，即媒資系統(tǒng)、制作系統(tǒng)和主干系統(tǒng)這三個系統(tǒng)的光纖交換機進行了級聯(lián)，如圖3所示。

方案二，媒資系統(tǒng)和制作系統(tǒng)的光纖交換機分別連接主干平臺其中一臺光纖交換機，即一臺主干光纖交換機與媒資系統(tǒng)光纖交換機進行了級聯(lián)，另一臺主干光纖交換機與制作系統(tǒng)光纖交換機進行了級聯(lián)，通過Actor配置的兩張光纖網(wǎng)卡實現(xiàn)交互，如圖4所示。

兩種方案的優(yōu)缺點對比如表1：

出于安全性方面的考慮，我們最終實施采用了方案二。為克服方案二中主干光纖交換機的單點故障缺點，項目增補了一臺光纖交換機作為冷備，一旦某一臺主干光纖交換機出現(xiàn)故障，只需將冷備交換機的Domain ID改成和故障交換機的一致，光纖交換機能自動同步原有ZONE配置文件。

由于主干平臺通過FC直接連接媒資及制作系統(tǒng)的存儲，主干高清遷移器需要實際訪問到業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的存儲分區(qū)，為了確保媒資及制作等業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全，業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)隱藏元數(shù)據(jù)分區(qū)，授權(quán)客戶端只能訪問數(shù)據(jù)分區(qū)。目前我臺媒資系統(tǒng)在線存儲使用的是HP EVA8100，文件系統(tǒng)采用storenext V3.5.2；制作系統(tǒng)高清在線存儲使用Infortrend ESVA，文件系統(tǒng)采用ASFS。因媒資和制作系統(tǒng)采用不同的文件系統(tǒng)，所以在每個高清遷移器上都要分別安裝StoreNext和ASFS客戶端并得到相應(yīng)授權(quán)，才能最終將其存儲映射為本地磁盤。

五. 業(yè)務(wù)支撐平臺ESB+雙EMB總線改造

主干平臺運行的瓶頸主要是在EMB遷移，原EMB總線已經(jīng)很難高效地滿足日益增加的高清節(jié)目遷移，所以本次主干平臺升級的重點是對EMB進行升級。為了保證高清節(jié)目的制播需求，本次系統(tǒng)升級改造決定新建一條高清EMB總線，專門滿足高清節(jié)目的遷移任務(wù)，實現(xiàn)將原有高清送播業(yè)務(wù)從標清平臺的EMB鏈路上剝離出來。這樣的架構(gòu)既保證了原有標清平臺設(shè)計體系的完整性，也確保了新增高清送播業(yè)務(wù)的高效率、高安全完成。

要實現(xiàn)增加高清EMB且不對現(xiàn)有系統(tǒng)造成影響，使各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)完全使用以前的接口服務(wù)，需要對現(xiàn)有ESB進行升級，使其能同時與高、標清兩個EMB進行交互，實現(xiàn)統(tǒng)一的流程監(jiān)控管理，新增高清EMB總線后ESB+高標清 EMB協(xié)作原理如圖5：

按照江蘇臺全臺互聯(lián)互通接口協(xié)議規(guī)范，GroupType屬性用于標識節(jié)目類型，當GroupType值為3時表示節(jié)目為高清，當GroupType值為4時表示節(jié)目為標清。在ESB流程執(zhí)行中通過協(xié)議轉(zhuǎn)換將導(dǎo)入允許協(xié)議中的GroupType屬性轉(zhuǎn)換代入到EMB遷移任務(wù)協(xié)議中；在EMB遷移節(jié)點根據(jù)EMB遷移任務(wù)協(xié)議中的GroupType高標清標識屬性，進行高、標清EMB總線的選擇；最后高標清EMB總線根據(jù)接收到的遷移任務(wù)，根據(jù)空閑調(diào)度機制分配給各自管理的遷移執(zhí)行器Actor具體執(zhí)行高標清媒體遷移業(yè)務(wù)。

目前我臺很多制作系統(tǒng)都是高標清混合的架構(gòu)，如果單純根據(jù)高、標清節(jié)目類型去選擇EMB，那么標清節(jié)目只能通過原來以太網(wǎng)架構(gòu)的EMB傳輸，無法走快速的光纖鏈路。為了使標清節(jié)目也能從高清EMB的光纖鏈路傳輸，主干平臺在協(xié)議轉(zhuǎn)換中增加路由選擇機制，通過路由配置表對源和目標系統(tǒng)進行默認路由配置，在EMB遷移時主干首先根據(jù)源和目標系統(tǒng)查詢路由配置文件。比如在配置文件中將制作送播出的路由配置為高清EMB，那么ESB直接將制作送播出的任務(wù)發(fā)送到高清EMB完成遷移任務(wù)，標清同理。如果此路由沒有配置，那么ESB再根據(jù)前面所說的文件類型去判斷到底由哪個EMB完成遷移。路由選擇邏輯如圖6所示：

六. 結(jié)束語

本次江蘇臺主干平臺升級項目充分利用原有平臺架構(gòu)和接口協(xié)議，安全、高效并在業(yè)務(wù)完全不中斷的情況下完成了主干平臺的高清升級。但是從本次系統(tǒng)升級中也反映出最初系統(tǒng)建設(shè)時存在規(guī)劃不到位的地方，比如：各系統(tǒng)光纖交換機Domain ID、config文件名稱全臺沒有統(tǒng)一規(guī)劃，沒有預(yù)留接入主干的存儲主機端口等，為本次升級改造制造了一定的困難。總體來說，本項目完全體現(xiàn)了主干平臺高可用、擴展性強的開放平臺架構(gòu)也是總局《中國電視臺數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)白皮書》的一次成功的理論實踐。