硬盤播出系統(tǒng)的應用及維護

摘要:本文首先論述了視頻硬盤在電視播出中的應用情況和硬盤播出系統(tǒng)的特點,并對硬盤自動播出系統(tǒng)軟件、硬件、網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)維護問題進行了認真研究。

關鍵詞:硬盤播出系統(tǒng);應用;維護

一、硬盤播出的應用情況

隨著視頻壓縮技術、大容量存儲技術和網(wǎng)絡傳輸技術的發(fā)展,硬盤自動播出系統(tǒng)得以在各級電視臺成功應用,使得以硬盤存儲為基礎建立電視數(shù)字化硬盤播出系統(tǒng)的方式已被業(yè)內(nèi)所認同,并逐步得到推廣應用。視頻技術領域所使用的硬盤不同于普通的計算機硬盤。由于視頻信號數(shù)據(jù)量大、傳輸速率高,因此對硬盤的速度要求較高,一般應在5～10GB/S之間甚至更高,這種硬盤一般被稱為高速視頻硬盤,或圖像數(shù)據(jù)盤、SCSI(SmallComputer System Interface)硬盤。目前采用數(shù)字壓縮技術的專業(yè)級的硬盤錄像機已經(jīng)具備:大容量視音頻素材存儲,廣播級視音頻質量;多通道實時記錄/重放、資源共享,通道的數(shù)量與功能可靈活配置;具有模擬復合、模擬分量和串行數(shù)字分量等多種視頻信號接口及控制接口;采用M-JPEG(n)視頻數(shù)據(jù)壓縮方式,其壓縮比可調(diào);采用了備份電源、冗余硬盤陣列(RAID)等技術。已趨于成熟的硬件和軟件環(huán)境使硬盤錄像機在可靠性和記錄時間上都達到了實用化程度。

二、利用硬盤實現(xiàn)自動播出的優(yōu)越性

硬盤自動播出從根本上改變了電視臺傳統(tǒng)的播出方式,與后者相比具有明顯優(yōu)勢,其特點是:(1)采用了數(shù)字的處理和存儲方式,信道傳輸特性甚優(yōu),多次重播的圖像質量一致性好;(2)由于采用了硬盤作為存儲媒體,磨損極低,數(shù)據(jù)可以長期保存和播放而基本不影響質量;(3)圖像和聲音作為數(shù)碼信號存儲于硬盤,由于硬盤的存取手段適應于多進程實時訪問,多個輸入、輸出通道可以同時存取同一或不同數(shù)據(jù),實現(xiàn)了資源共享,利用率大大提高;(4)克服了磁帶錄像機機械結構維護困難、費用高、可靠性差等長期困擾電視技術工作人員的常見問題,其可靠性主要決定于硬盤系統(tǒng)和周邊設備的硬件水平以及相應的應用軟件水平,而這類技術正呈現(xiàn)強勁發(fā)展趨勢;(5)節(jié)目錄入、播出節(jié)目單設置完成后,一般無需人為干預,自動化程度高,節(jié)省人力,減輕了勞動強度,并且播出的精度大大提高;(6)硬盤播出的實現(xiàn)平臺為服務器,其通用性好,可以在開放底層接口的條件下靈活地實現(xiàn)各種應用;(7)系統(tǒng)的內(nèi)部擴展能力以及外部擴展能力強,能夠很好地與未來的全數(shù)字、網(wǎng)絡化、資源共享的節(jié)目編播體系相銜接。

三、硬盤自動播出系統(tǒng)維護

(一)軟件系統(tǒng)的維護。(1)經(jīng)常對系統(tǒng)進行升級,查毒、殺毒。鑒于微軟操作系統(tǒng)的BUG不斷,許多攻擊都是針對系統(tǒng)漏洞,各種病毒和攻擊肆虐無忌。因此,應經(jīng)常升級補丁包,安裝病毒防火墻,并及時升級殺毒軟件、更新病毒庫;(2)經(jīng)常檢測“設備管理器”,檢查電腦的硬件設備是否有沖突、設備驅動有無問題;(3)定期利用磁盤清理工具軟件如Diskeeper等對磁盤進行清理、維護和碎片整理,徹底刪除一些無效文件、垃圾文件和臨時文件,使得磁盤空間及時釋放;(4)為了防止操作系統(tǒng)遭破壞和預防病毒,用Ghost軟件將系統(tǒng)盤的所在分區(qū)制作成鏡像文件,并制作成自動恢復光盤,一旦操作系統(tǒng)出現(xiàn)問題,可利用鏡像文件在幾分鐘內(nèi)將系統(tǒng)恢復。

(二)硬件系統(tǒng)的維護。(1)保持機房環(huán)境清潔、干燥。工作臺必須經(jīng)常清潔,及時擦除灰塵和其他污漬;操作臺上千萬不能堆放其他無關的東西,機房應禁止吸煙;(2)保證設備接地可靠。局域網(wǎng)中傳輸?shù)亩际且恍┤跣盘?接地不好會出現(xiàn)干擾信息,嚴重時導致整個網(wǎng)絡不通;特別是一些網(wǎng)絡轉接設備,它對接地的要求非常嚴格,否則該網(wǎng)絡設備將達不到規(guī)定的連接速率,從而在聯(lián)網(wǎng)的過程中產(chǎn)生各種莫名其妙的故障現(xiàn)象;(3)定期打開機箱進行維護。切斷電源,將主機與其他外設連線拔掉,拆開機箱,查看里面的設備是否有異常痕跡,及時用柔軟的刷子擦除機箱內(nèi)的灰塵(主板、顯卡、聲卡、電源風扇等);(4)經(jīng)常使用專用儀器設備測試視頻指標,如黑電平、載噪比等。如指標不符合要求,必須通過軟件設置調(diào)整播出或采集卡的參數(shù);(5)經(jīng)常測試設備的安全可靠性。對于主要設備如視頻服務器、數(shù)據(jù)庫服務器和播出控制機一般都采用熱備份,必須在檢修時手動測試實驗,確保自動切換,否則會出現(xiàn)多頻道停播的嚴重事故。

(三)網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)的維護。(1)合理設置網(wǎng)卡、交換機。網(wǎng)卡速率、雙工等參數(shù)和交換機應保持一致(一般要求100 M,全雙工),設置交換機的MAC地址表,使每一臺服務器與交換機端口綁定,不用的端口禁止使用,并做詳細記錄,防止非法計算機接入;(2)設置不同部門(如總編室、播出部、廣告部等)為不同的VLAN,通過3層設備(如路由器等)設置訪問列表來控制相應計算機的互聯(lián)互通,確保網(wǎng)絡的安全性;(3)詳細記錄網(wǎng)絡日志。網(wǎng)絡日志記錄了網(wǎng)絡日常運營的狀態(tài)信息,這些信息顯示了網(wǎng)絡的動態(tài)情況。當網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時,可以通過查看網(wǎng)絡日志,了解故障發(fā)生前的一些網(wǎng)絡情況,從而推測出故障的原因所在。

(四)存儲系統(tǒng)的維護。由于電視播出的數(shù)據(jù)量大,對安全性要求很高,計算機硬盤播出系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲一般都采用磁盤陣列(RAID)。磁盤陣列分為DAS(直接附加存儲)和NAS(網(wǎng)絡附加存儲)磁盤陣列。以NAS磁盤陣列為例,其維護應做好以下幾點:(1)及時備份系統(tǒng)配置參數(shù)。及時記錄磁盤陣列的邏輯配置、物理配置、狀態(tài)配置等參數(shù),具體包括使用的每個邏輯盤大小、RAID類型、條帶容量、數(shù)據(jù)寫入磁盤方式、由哪些物理磁盤組成,每個物理磁盤的通道號、目標序列號、生產(chǎn)廠家、型號、容量、陣列控制器的型號、固件(Firmware)版本,處于后備待機狀態(tài)(Hot Spare)還是在線狀態(tài)(On Line)等。上述配置參數(shù)在磁盤陣列或操作系統(tǒng)崩潰后,在緊急重建陣列、恢復存儲數(shù)據(jù)的過程中是必不可少的。一般陣列控制器BIOS芯片裝載了陣列配置軟件,管理員可以文件形式備份上述參數(shù);(2)定期檢查數(shù)據(jù)一致性。數(shù)據(jù)冗余是磁盤陣列的主要技術之一,磁盤陣列通過數(shù)據(jù)冗余達到容錯目的,但是由于各種原因,難免會遇到冗余數(shù)據(jù)與主數(shù)據(jù)塊(Primary Data)不一致的情況,造成數(shù)據(jù)失效甚至宕機等現(xiàn)象。一致性檢查能及時發(fā)現(xiàn)和糾正潛在的錯誤數(shù)據(jù),保證陣列中數(shù)據(jù)的完整性。一致性檢查一般以每周1～2次為宜;(3)建立熱備用磁盤。熱備用磁盤也是RAID技術的一項安全技術,當磁盤陣列中一個正在使用的物理磁盤發(fā)生故障后,一個待機的磁盤會立刻上線,代替此故障盤,陣列控制器根據(jù)邏輯驅動器上的冗余數(shù)據(jù),通過校驗算法把原來存儲在故障盤上的數(shù)據(jù)重建到熱備用磁盤上。在一個陣列中,只能有一個熱備用磁盤。熱備用磁盤增加了一次數(shù)據(jù)逃生的機會,系統(tǒng)管理員要及時更換發(fā)生故障的磁盤,并指定新的熱備用磁盤;(4)定時備份重要數(shù)據(jù)。配備了磁盤陣列并不意味著可以高枕無憂,對于重要數(shù)據(jù)一定要備份。數(shù)據(jù)備份的介質可以是磁帶、可讀寫光盤等。備份方式可以是通過操作系統(tǒng)本地備份或通過網(wǎng)絡系統(tǒng)遠程備份。