“基于ESB+双EMB总线架构”的主干平台高清化改造

梁枫 杜溶

【摘要】主干平台系统是江苏台全台网业务交互的中心，随着江苏台高清业务的迅速发展，原有系统已不能有效满足高清节目的网络化制播要求。本文就江苏台主干平台高清化升级改造总体方案，以及基础支撑平台的双网改造方案和业务支撑平台ESB+双EMB总线改造方案进行了介绍。

【关键词】 主干平台 ESB+双EMB总线 高清 双网改造

一. 项目背景

江苏台主干平台系统按照以《中国电视台数字化网络化建设白皮书》为理论依据进行设计和建设，于2008年底正式投入使用。它是全台各板块之间数据交互、流程控制的中心，是应用通信、集成与交互的中间平台，是全台网互联互通的技术支撑平台，也是全台网开放性架构的基础。

目前我台全台网系统包括：播出网、广告网、新闻网、综合制作网、城市制作网、媒资系统、收录网、综艺制作网等子系统，它们通过主干平台进行业务交互。随着总台网络化制播量的日益增大，特别是高清节目制播需求的增加，原主干平台系统已经不能同时满足高、标清节目的制播需求，经常出现因高清业务并发量大而影响到标清制播业务，急需进行升级改造。

二. 原主干平台系统概况

江苏台主干平台系统包括基础支撑平台和业务支撑平台，基础支撑平台是构成主干平台的重要基础，由基础网络平台和系统软件平台组成，主要是实现信息通信和数据传输的功能，满足不同业务板块的联通需求。在网络架构设计中，以“万兆主干，捆绑互联，千兆接入、冗余备份”的总体设计原则，采用纯以太网架构实现全台互联。各子系统的存储同样是通过以太网，以FTP或网络映射盘方式接入主干。主干平台服务器群按照业务类型分为：数据库服务器、平台服务器、监控服务器、消息服务器、迁移调度服务器、迁移执行服务器、监控服务器、防病毒服务器、时钟服务器等。

业务支撑平台是全台网集成架构的核心，采用ESB（企业服务总线）+EMB（企业媒体总线）架构，分别用作元数据和媒体文件的传输。业务支撑平台提供统一用户认证、服务注册、消息路由、协议转换、数据迁移、流程控制、智能监控等服务或功能，实现业务板块在主干平台上的集成，数据的交换和路由，流程的管理和控制，实现全台业务系统的统一管理和互联互通。

系统总体架构如图1所示：

三. 项目改造总体思路

本次主干平台升级最大的难点是在保持全台网各系统业务模式不变的前提下在线完成升级改造工作，项目涉及的主要工作是在现有主干平台系统的基础上对系统进行升级和改造，利用现有的平台及接口协议，在EMB总线上将高清节目制播业务剥离出来，并实现在业务流程上对高、标清业务的统一管理，从而满足我台高清节目的网络化制播需求。

本次主干平台升级改造的总体思路是：首先，对业务支撑平台进行升级改造，新增一条高清EMB总线，实现通过一条ESB总线同时与高、标清两个EMB进行业务交互，从而达到高、标清业务分离的目的；第二，对基础支撑平台网络架构进行双网改造，将媒资及高清制作系统等涉及到高清制播业务系统存储通过光纤直接接入主干；第三，重新配置EMB总线，实现通过光纤链路完成制作系统和媒资系统的高清文件迁移，提高高清节目的迁移效率。

四. 基础支撑平台双网改造

1. 网络架构

江苏台本次主干平台高清化升级在网络架构上的改造方案是在原系统单一以太网架构中，引入FC网络，从而实现以太网、FC网络所组成的双网混合架构。以太网保证现有标清制播业务的进行，FC网络立足高清，满足高清制播业务交互的要求。由于之前我台全台网系统按照单网架构进行建设，并且系统改造完全在线进行，改造难度较大，为确保安全，本次双网改造方案采取“统一部署、逐步推进”的策略，先完成高清制作网和媒资系统这两个高清业务量较大的双网改造，总体架构拓扑图如图2所示：

在硬件设备上，配置了两台Brocade 5100光纤交换机用于与各子系统的互联，新增了6台高清迁移服务器（每台配置两张Emulex LPe-111光纤网卡）。由于引入了FC网络，需要重新部署主干平台至其他业务板块机房的光纤链路。本次FC网络的铺设，对与主干相连的系统都预留了FC通道，为以后各子系统进行高清化升级做了准备。

2. 子系统接入方案

子系统存储通过FC接入主干可选择直接提供存储控制器主机端口或者交换机级联两种方式，直接使用存储主机端口接入的方式配置相对简单，也不会对子系统内部的zone配置造成影响，相对安全，但是需要存储预留主机端口。采用交换机级联的方式配置比较复杂，因为级联交换机只能使用同一个zone config文件，所以主干能够看到并配置子系统级联交换机上所有的zone。因我台制作和媒资系统没有空余的存储控制器主机端口直接接入主干光纤交换机，所以只能采用光纤交换机级联的方式实现互联。设计阶段考虑了以下两种级联方案：

方案一，媒资系统和制作系统的光纤交换机同时连接主干平台的两台光纤交换机，即媒资系统、制作系统和主干系统这三个系统的光纤交换机进行了级联，如图3所示。

方案二，媒资系统和制作系统的光纤交换机分别连接主干平台其中一台光纤交换机，即一台主干光纤交换机与媒资系统光纤交换机进行了级联，另一台主干光纤交换机与制作系统光纤交换机进行了级联，通过Actor配置的两张光纤网卡实现交互，如图4所示。

两种方案的优缺点对比如表1：

出于安全性方面的考虑，我们最终实施采用了方案二。为克服方案二中主干光纤交换机的单点故障缺点，项目增补了一台光纤交换机作为冷备，一旦某一台主干光纤交换机出现故障，只需将冷备交换机的Domain ID改成和故障交换机的一致，光纤交换机能自动同步原有ZONE配置文件。

由于主干平台通过FC直接连接媒资及制作系统的存储，主干高清迁移器需要实际访问到业务子系统的存储分区，为了确保媒资及制作等业务系统的数据安全，业务系统应隐藏元数据分区，授权客户端只能访问数据分区。目前我台媒资系统在线存储使用的是HP EVA8100，文件系统采用storenext V3.5.2；制作系统高清在线存储使用Infortrend ESVA，文件系统采用ASFS。因媒资和制作系统采用不同的文件系统，所以在每个高清迁移器上都要分别安装StoreNext和ASFS客户端并得到相应授权，才能最终将其存储映射为本地磁盘。

五. 业务支撑平台ESB+双EMB总线改造

主干平台运行的瓶颈主要是在EMB迁移，原EMB总线已经很难高效地满足日益增加的高清节目迁移，所以本次主干平台升级的重点是对EMB进行升级。为了保证高清节目的制播需求，本次系统升级改造决定新建一条高清EMB总线，专门满足高清节目的迁移任务，实现将原有高清送播业务从标清平台的EMB链路上剥离出来。这样的架构既保证了原有标清平台设计体系的完整性，也确保了新增高清送播业务的高效率、高安全完成。

要实现增加高清EMB且不对现有系统造成影响，使各业务子系统完全使用以前的接口服务，需要对现有ESB进行升级，使其能同时与高、标清两个EMB进行交互，实现统一的流程监控管理，新增高清EMB总线后ESB+高标清 EMB协作原理如图5：

按照江苏台全台互联互通接口协议规范，GroupType属性用于标识节目类型，当GroupType值为3时表示节目为高清，当GroupType值为4时表示节目为标清。在ESB流程执行中通过协议转换将导入允许协议中的GroupType属性转换代入到EMB迁移任务协议中；在EMB迁移节点根据EMB迁移任务协议中的GroupType高标清标识属性，进行高、标清EMB总线的选择；最后高标清EMB总线根据接收到的迁移任务，根据空闲调度机制分配给各自管理的迁移执行器Actor具体执行高标清媒体迁移业务。

目前我台很多制作系统都是高标清混合的架构，如果单纯根据高、标清节目类型去选择EMB，那么标清节目只能通过原来以太网架构的EMB传输，无法走快速的光纤链路。为了使标清节目也能从高清EMB的光纤链路传输，主干平台在协议转换中增加路由选择机制，通过路由配置表对源和目标系统进行默认路由配置，在EMB迁移时主干首先根据源和目标系统查询路由配置文件。比如在配置文件中将制作送播出的路由配置为高清EMB，那么ESB直接将制作送播出的任务发送到高清EMB完成迁移任务，标清同理。如果此路由没有配置，那么ESB再根据前面所说的文件类型去判断到底由哪个EMB完成迁移。路由选择逻辑如图6所示：

六. 结束语

本次江苏台主干平台升级项目充分利用原有平台架构和接口协议，安全、高效并在业务完全不中断的情况下完成了主干平台的高清升级。但是从本次系统升级中也反映出最初系统建设时存在规划不到位的地方，比如：各系统光纤交换机Domain ID、config文件名称全台没有统一规划，没有预留接入主干的存储主机端口等，为本次升级改造制造了一定的困难。总体来说，本项目完全体现了主干平台高可用、扩展性强的开放平台架构也是总局《中国电视台数字化网络化建设白皮书》的一次成功的理论实践。