“基于ESB+雙EMB總線架構”的主干平臺高清化改造

梁楓 杜溶

【摘要】主干平臺系統是江蘇臺全臺網業務交互的中心，隨著江蘇臺高清業務的迅速發展，原有系統已不能有效滿足高清節目的網絡化制播要求。本文就江蘇臺主干平臺高清化升級改造總體方案，以及基礎支撐平臺的雙網改造方案和業務支撐平臺ESB+雙EMB總線改造方案進行了介紹。

【關鍵詞】 主干平臺 ESB+雙EMB總線 高清 雙網改造

一. 項目背景

江蘇臺主干平臺系統按照以《中國電視臺數字化網絡化建設白皮書》為理論依據進行設計和建設，于2008年底正式投入使用。它是全臺各板塊之間數據交互、流程控制的中心，是應用通信、集成與交互的中間平臺，是全臺網互聯互通的技術支撐平臺，也是全臺網開放性架構的基礎。

目前我臺全臺網系統包括：播出網、廣告網、新聞網、綜合制作網、城市制作網、媒資系統、收錄網、綜藝制作網等子系統，它們通過主干平臺進行業務交互。隨著總臺網絡化制播量的日益增大，特別是高清節目制播需求的增加，原主干平臺系統已經不能同時滿足高、標清節目的制播需求，經常出現因高清業務并發量大而影響到標清制播業務，急需進行升級改造。

二. 原主干平臺系統概況

江蘇臺主干平臺系統包括基礎支撐平臺和業務支撐平臺，基礎支撐平臺是構成主干平臺的重要基礎，由基礎網絡平臺和系統軟件平臺組成，主要是實現信息通信和數據傳輸的功能，滿足不同業務板塊的聯通需求。在網絡架構設計中，以“萬兆主干，捆綁互聯，千兆接入、冗余備份”的總體設計原則，采用純以太網架構實現全臺互聯。各子系統的存儲同樣是通過以太網，以FTP或網絡映射盤方式接入主干。主干平臺服務器群按照業務類型分為：數據庫服務器、平臺服務器、監控服務器、消息服務器、遷移調度服務器、遷移執行服務器、監控服務器、防病毒服務器、時鐘服務器等。

業務支撐平臺是全臺網集成架構的核心，采用ESB（企業服務總線）+EMB（企業媒體總線）架構，分別用作元數據和媒體文件的傳輸。業務支撐平臺提供統一用戶認證、服務注冊、消息路由、協議轉換、數據遷移、流程控制、智能監控等服務或功能，實現業務板塊在主干平臺上的集成，數據的交換和路由，流程的管理和控制，實現全臺業務系統的統一管理和互聯互通。

系統總體架構如圖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各系統業務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有主干平臺系統的基礎上對系統進行升級和改造，利用現有的平臺及接口協議，在EMB總線上將高清節目制播業務剝離出來，并實現在業務流程上對高、標清業務的統一管理，從而滿足我臺高清節目的網絡化制播需求。

本次主干平臺升級改造的總體思路是：首先，對業務支撐平臺進行升級改造，新增一條高清EMB總線，實現通過一條ESB總線同時與高、標清兩個EMB進行業務交互，從而達到高、標清業務分離的目的；第二，對基礎支撐平臺網絡架構進行雙網改造，將媒資及高清制作系統等涉及到高清制播業務系統存儲通過光纖直接接入主干；第三，重新配置EMB總線，實現通過光纖鏈路完成制作系統和媒資系統的高清文件遷移，提高高清節目的遷移效率。

四. 基礎支撐平臺雙網改造

1. 網絡架構

江蘇臺本次主干平臺高清化升級在網絡架構上的改造方案是在原系統單一以太網架構中，引入FC網絡，從而實現以太網、FC網絡所組成的雙網混合架構。以太網保證現有標清制播業務的進行，FC網絡立足高清，滿足高清制播業務交互的要求。由于之前我臺全臺網系統按照單網架構進行建設，并且系統改造完全在線進行，改造難度較大，為確保安全，本次雙網改造方案采取“統一部署、逐步推進”的策略，先完成高清制作網和媒資系統這兩個高清業務量較大的雙網改造，總體架構拓撲圖如圖2所示：

在硬件設備上，配置了兩臺Brocade 5100光纖交換機用于與各子系統的互聯，新增了6臺高清遷移服務器（每臺配置兩張Emulex LPe-111光纖網卡）。由于引入了FC網絡，需要重新部署主干平臺至其他業務板塊機房的光纖鏈路。本次FC網絡的鋪設，對與主干相連的系統都預留了FC通道，為以后各子系統進行高清化升級做了準備。

2. 子系統接入方案

子系統存儲通過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，也不會對子系統內部的zone配置造成影響，相對安全，但是需要存儲預留主機端口。采用交換機級聯的方式配置比較復雜，因為級聯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級聯交換機上所有的zone。因我臺制作和媒資系統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的方式實現互聯。設計階段考慮了以下兩種級聯方案：

方案一，媒資系統和制作系統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、制作系統和主干系統這三個系統的光纖交換機進行了級聯，如圖3所示。

方案二，媒資系統和制作系統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光纖交換機進行了級聯，另一臺主干光纖交換機與制作系統光纖交換機進行了級聯，通過Actor配置的兩張光纖網卡實現交互，如圖4所示。

兩種方案的優缺點對比如表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的存儲，主干高清遷移器需要實際訪問到業務子系統的存儲分區，為了確保媒資及制作等業務系統的數據安全，業務系統應隱藏元數據分區，授權客戶端只能訪問數據分區。目前我臺媒資系統在線存儲使用的是HP EVA8100，文件系統采用storenext V3.5.2；制作系統高清在線存儲使用Infortrend ESVA，文件系統采用ASFS。因媒資和制作系統采用不同的文件系統，所以在每個高清遷移器上都要分別安裝StoreNext和ASFS客戶端并得到相應授權，才能最終將其存儲映射為本地磁盤。

五. 業務支撐平臺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總線已經很難高效地滿足日益增加的高清節目遷移，所以本次主干平臺升級的重點是對EMB進行升級。為了保證高清節目的制播需求，本次系統升級改造決定新建一條高清EMB總線，專門滿足高清節目的遷移任務，實現將原有高清送播業務從標清平臺的EMB鏈路上剝離出來。這樣的架構既保證了原有標清平臺設計體系的完整性，也確保了新增高清送播業務的高效率、高安全完成。

要實現增加高清EMB且不對現有系統造成影響，使各業務子系統完全使用以前的接口服務，需要對現有ESB進行升級，使其能同時與高、標清兩個EMB進行交互，實現統一的流程監控管理，新增高清EMB總線后ESB+高標清 EMB協作原理如圖5：

按照江蘇臺全臺互聯互通接口協議規范，GroupType屬性用于標識節目類型，當GroupType值為3時表示節目為高清，當GroupType值為4時表示節目為標清。在ESB流程執行中通過協議轉換將導入允許協議中的GroupType屬性轉換代入到EMB遷移任務協議中；在EMB遷移節點根據EMB遷移任務協議中的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總線根據接收到的遷移任務，根據空閑調度機制分配給各自管理的遷移執行器Actor具體執行高標清媒體遷移業務。

目前我臺很多制作系統都是高標清混合的架構，如果單純根據高、標清節目類型去選擇EMB，那么標清節目只能通過原來以太網架構的EMB傳輸，無法走快速的光纖鏈路。為了使標清節目也能從高清EMB的光纖鏈路傳輸，主干平臺在協議轉換中增加路由選擇機制，通過路由配置表對源和目標系統進行默認路由配置，在EMB遷移時主干首先根據源和目標系統查詢路由配置文件。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發送到高清EMB完成遷移任務，標清同理。如果此路由沒有配置，那么ESB再根據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和接口協議，安全、高效并在業務完全不中斷的情況下完成了主干平臺的高清升級。但是從本次系統升級中也反映出最初系統建設時存在規劃不到位的地方，比如：各系統光纖交換機Domain ID、config文件名稱全臺沒有統一規劃，沒有預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?？傮w來說，本項目完全體現了主干平臺高可用、擴展性強的開放平臺架構也是總局《中國電視臺數字化網絡化建設白皮書》的一次成功的理論實踐。