南通電視臺媒資系統的安全設計與要點

田小馬

（南通電視臺技術中心，江蘇 南通 226001）

1 媒資系統介紹

南通電視臺全臺網項目以建設電視制作播出新大樓為契機，緊跟時代潮流，引入全新的電視節目生產方式和現代化高新技術，引入先進的媒體產業觀念和科學的管理手段，全面推進現代化管理，保證可持續發展戰略目標的實現[1-2]。該工程項目是以媒資系統為核心，采用企業服務總線（ESB）+企業媒體總線（EMB）雙總線架構的主干平臺為基礎實現全臺網各個子系統的互聯互通。考慮成本和系統特點，南通電視臺采用主干平臺內嵌于媒資系統內，與媒資系統共用部分資源的方式來設計，最終實現了節目生產的“采、編、播、存、管”各個業務環節全流程的數字化、網絡化和信息化。系統總體架構如圖1所示。

該項目于2009年4月開始建設，2010年1月1日開始試運行，目前全臺所有的節目交換，包括節目送播、收錄送制作等都經由媒資系統來完成。根據臺內目前的業務情況，每天進行節目交換的條目量都在300條左右，全臺的用戶認證數據庫也在媒資系統。由此可見，媒資系統的安全穩定運行對整個全臺網的正常運行有著非常重要的影響，因此媒資系統的安全設計非常重要。

媒資系統由系統核心服務器、光纖交換機、以太交換機、媒資站點業務區、總編室業務編輯區、廣告串編業務區及其他系統設備組成。核心服務器包括數據庫及MDC服務器、傳輸及各種消息接口服務器、轉碼服務器、Web應用服務器組成；媒資站點業務區由上下載編輯工作站、編目工作站、檢索工作站組成；總編室業務編輯區由電視劇上載工作站、播出編單工作站；廣告串編業務區由廣告串編站點組成。媒資系統存儲由主備核心存儲體、NAS存儲體和近線存儲體組成。

2 數據庫系統安全設計

媒資系統數據采用RHEL4平臺上運行Oracle10g，同時采用1臺DFT盤陣作為2臺Oracle服務器的共享存儲來做RAC（Real Application Cluster）并行集群。為保證在極端情況下2臺集群服務器均宕機的時候也能夠快速恢復系統的正常運行，在媒資系統中部署2臺Oracle單機進行冷備。RAC是Oracle的并行集群，可以使位于不同服務器系統的Oracle實例同時訪問同一個Oracle數據庫，節點之間通過私有網絡進行通信，所有的控制文件、聯機日志和數據文件存放在共享的設備上，能夠被集群中的所有節點同時讀寫。RAC具有多點負載均衡、故障容錯和無縫切換功能，將硬件和軟件錯誤造成的影響最小化，通過并行執行技術提高事務響應時間，通過橫向擴展提高每秒交易數和連接數，可擴展性好，可以方便添加刪除節點和擴展硬件資源等優點。

RAC雖然相對很安全，但是做好必要的備份也是必不可少的，在RAC集群服務器上采用RMAN備份的方式通過shell腳本每天定時進行1次RMAN的物理備份。2臺冷備Oracle服務器通過編寫shell腳本以及SQL語句來實現每天定時的備份與恢復，通過RHEL的crontab來進行定時執行shell腳本，保證每天在指定的時間自動從RAC服務器上使用Oracle的邏輯備份指令exp將數據備份到冷備服務器，同時自動將數據恢復到冷備服務器的Oracle庫中，并輸出相關日志，這樣采用2臺冷備服務器，每天至少在冷備服務器上保存有5份邏輯備份，當RAC出現問題無法立即恢復的時候可以直接根據時間點來啟用最近一次恢復的冷備服務器提供服務，這樣在保證數據庫數據盡量少丟失的情況下又能立即恢復整個媒資系統的正常工作。而這一切都通過編寫shell腳本的方式保存在服務器上，對于普通的維護人員來說不需要知道內部是如何工作的，不需要對Linux以及Oracle數據庫的使用和維護有太多的要求，只需要按照說明輸入幾個命令就可以完成這一切，而平常每天維護人員只需要查看一下備份和恢復的日志即可了解數據庫的工作情況。

3 媒體數據采用雙歸檔

確保媒體數據的安全性對于其再利用具有重要作用，也是建立媒資系統最主要的目的，為防止意外發生，經過多次討論和研究，決定采用數據流磁帶的雙歸檔機制來加強數據安全管理。雙歸檔的作用就是在所有的素材進入媒資保存后進行歸檔的時候不是只寫一份數據，而是將該數據分別寫在2盤數據流磁帶上，保證每份數據不是單一的寫在1盤磁帶上，而是在2盤不同的磁帶上都有這份數據，這樣即使有1盤磁帶損壞也不會導致數據丟失。同時帶庫管理軟件支持多種備份方式，如磁帶復制、磁帶單設備復制等功能，如果發現某盤磁盤的健康狀況接近于損壞的時候，可以采用手動來執行磁帶單設備復制功能來將該磁帶的數據拷貝到新的磁帶上，同時軟件會自動進行磁帶關聯。

對于整個帶庫的磁帶、驅動器以及運行情況，采用T380帶庫可以提供遠程的管理監控功能，通過在磁帶庫中進行相關的設置并開啟磁帶生命周期管理功能，這樣管理人員每天在辦公室即可了解磁帶庫的各項工作情況以及磁帶的生命周期情況，當發現有磁帶的接近于損壞的邊緣時，就可以自己進行手動的磁帶單設備備份，保證數據在帶庫中始終有2份完好的磁帶存在，避免因為磁帶的損壞而導致數據丟失。帶庫的磁帶生命周期管理界面如圖2所示。

4 在線存儲采用雙機協同工作

對于媒資的在線存儲，根據臺內的實際需求采用2臺存儲同時工作，但是2臺存儲并不是進行熱備，根據媒資系統的特點以及成本問題，分別使用EMC CX3-80和CX3-40作為存儲，其中CX3-80提供有效容量17 Tbyte，CX3-40提供有效容量5 Tbyte，考慮到在媒資系統中存儲系統主要作用相當于是一個中間臨時存儲，數據在交換完成或者歸檔后都可以刪除，因此只要保證媒資系統在進行數據交換或者提交媒資保存時有足夠的空間，就可以保證媒資系統的正常使用了。大洋公司的媒資管理系統可以針對同一組數據類型提供多路徑的支持，數據在進入媒資或者從帶庫下載的時候，媒資系統的Web?Service會自動判斷這些路徑的實際使用情況來選擇合適的路徑，因此在媒資管理軟件中，在增加路徑時，每一組都保證有2個盤陣的存儲區，這樣即使某個出現故障也可以保證媒資系統的數據交換的正常工作。

5 核心服務器均采用主備冗余

作為媒資系統的基礎平臺部分，如域控制器、MDC等均采用雙機主備，MDC采用微軟MSCS集群軟件作集群，確保單點故障能夠快速自動切換而不影響其他客戶端使用。同時每臺核心服務器在配置的時候，系統盤和數據盤也全部采用冗余配置，服務器電源均為雙電源，支持熱拔插，多重冗余配置保證系統關鍵服務器的順利運行，從而保證整個業務子系統的順利運行。

6 媒資系統軟件優化與安全

在整個媒資系統中所需的軟件包括ESB軟件、EMB軟件、媒資接口服務器等各種接口服務器，接口服務器主要是為各種數據傳輸提供服務，本臺媒資系統是全臺數據交換的樞紐，每天需要傳輸的數據條目有300條左右，而且每天各個網間數據交換的時間相對比較集中，因此互連的效率必須提高。在剛開始使用的時候，發現單個ESB軟件在互連條目比較多的時候，效率會非常低。目前，使用2臺服務器運行4個ESB軟件，4個ESB軟件協同工作，這樣基本可以保證效率，同時又可以減少單個ESB軟件報錯導致所有流程出錯的情況。對于EMB軟件主要做的就是進行文件的傳輸，大文件傳輸一般會占用較長的時間，因此采用了6臺EMB服務器進行文件傳輸，同時在任務分發和回調上做了一定的優化處理。對于媒資系統來說，軟件是其正常運行的保障，在部署完成后對軟件的備份與快速恢復是很重要的一環，如何在系統出現問題的情況下能夠快速、簡單地進行恢復是一直在探索的問題，目前來說，只是將所有的服務器系統都做好ghost以備系統出現問題后可以恢復。

為確保在整個系統中所有的客戶端不存在人為的操控服務器數據，比如SAN共享網絡盤等，整個媒資系統內采用域策略限制用戶的行為權限，目前限制到用戶采用指定的域用戶登錄系統后只能看到與工作有關的軟件，其他一切行為操作都不允許。在內網中最怕出現病毒，將網內所有的USB接口全部禁用，并且為了防止用戶私接計算機入網，在交換機上對接入計算機的端口做了MAC綁定進一步防止用戶的人為操作的發生。

7 小結

隨著以媒資為核心的全臺網的建成，本臺在節目制作、播出、交流等方面實現了全程文件化，提高了工作效率。系統運行故障大多是急性發作，都需要即刻處理，如果在前期的安全考慮多一點，預防手段和備份與恢復的手段多一些，網絡運行的穩定性就會高一些，安全性也就多一些，也是媒資系統建設中必須考慮的。

[1]張潔霞，田小馬，黃波，等.全臺網系統安全設計要點[J].電視技術，2009，33（4）:71-73.

[2]王恒，鄭科鵬.基于媒資系統搭建媒體信息交換平臺的實踐[J].電視技術，2010，34（8）:4-7.