分布式系统架构在媒体融合中的应用

尹丽丽

（合肥市广播电视台，安徽 合肥 230071）

1 广播电视台传统架构的劣势

传统网络架构从最初的“多岛”建设（各制作岛之间互相独立，依靠共享存储实现通信）到网络化建设，都存在劣势。

1.1 资源管理难

传统制播业务系统的各个子系统相对独立，数据保存在各个子系统，比较分散，难以统一管理。随着融合媒体的发展，业务数据和用户数据越来越多，各种类型的文件越来越多，对象关系错综复杂，导致数据管理越来越分散，难以形成有效的统一管理［1］。

1.2 单点故障多

系统设备类型越来越多，维护的系统越来越复杂，大量系统建设存在单一故障点。

1.3 数据恢复难

数据没有副本，一旦出现数据问题，难以维护，严重时甚至出现数据丢失、无法恢复的情况。对于一些有价值的数据来说，这是难以挽回的损失。另外，很多系统在进行升级改造过程中，由于数据难以继承或者继承方案过于复杂，不得已放弃一些已保存的数据，是传统系统架构存在的隐患。

1.4 系统扩展难

随着广电业务的发展，传统架构无法满足业务数据的增长时，势必要进行系统扩展［2］。然而，传统架构在系统扩展方面存在两个难点。

（1）规模扩展。传统系统架构中，一套业务框架包含多个系统，扩展时需同时扩展多个存储和数据库等，且不同服务器的扩展方式不同，增加了系统扩展的难度。

（2）业务扩展。关系型数据库进行横向字段扩展易造成数据丢失，且表结构的横向字段有限，不仅扩展性差，而且经常使用多张表关联描述一个事物，使得数据库性能下降。

可见，传统的广电架构已经不能满足融合媒体形势下广电行业的发展需求。为了更好地进行融合媒体建设，广电行业需要利用最新的互联网技术，基于数据融合和媒体应用特点，构建以数据为中心、面向业务的平台即服务（Platform as a Service，PAAS）平台，采用成熟的分布式集群技术，解决广电行业日益膨胀的内容数据问题，降低数据通信和产品维护成本［3］，为业务系统提供更加稳定和安全的内容、存储及数据分析与挖掘的综合服务。

2 分布式系统的设计思想

分布式文件系统（以下简称“系统”）既有遵循传统设计模式的机架服务器结构，又有基于集群模式的分布式文件系统。分布式网络通常包含多个服务器，用于向用户提供访问路径。分布式文件系统由多个节点组成，每个节点可以分布在不同的地方，通过网络进行通信和数据传输［4］。

全新系统采用平台加工具的技术架构，基于Hadoop分布式处理的软件框架，使用节点服务器、非编及数据资源库等核心技术与模块。物理拓扑如图1所示。

系统由1个后台服务集群、1台千兆万兆交换机、若干媒体处理服务工作站及客户端工作站组成。后台服务集群由3个节点组成，节点之间的数据通信需要使用交换机万兆接口，以保障数据传输速率。节点与工作站之间的通信可以使用交换机千兆接口。媒体处理服务工作站的数量根据台内实际节目制作量进行配置，主要提供素材转码、节目生成及文件迁移服务。客户端工作站根据台内实际工作进行配置，主要有4类：高标清上下载工作站，用于素材的上下载与编辑；高标清编辑/审片工作站，用于素材编辑及节目审查；配音工作站，用于节目配音；文稿编辑工作站，用于文稿和串联单的制作与审核以及素材检索。

3 分布式系统的工作流程

图1 物理拓扑图

使用分布式系统进行程序编辑制作的总体工作流程如图2所示。从整体制作流程可以看出，系统提供了基于节目手稿的当前配音和后期配音的工作模式，完善了节目评审机制，并提供了素材生成等多种功能，具有节目直接输出和节目点评输出两种输出方式，完全符合电视节目制作过程管理的实际情况，可满足制作过程的需要［5］。

图2 分布式系统工作流程图

编辑制作流程详细描述：

（1）直接在非编中新建文稿进行节目制作，且在文稿中能查看到该文稿信息；

（2）非编编辑完成节目后直接通过系统调度分配任务给后台合成，后台合成后直接迁移到演播室播出；

（3）非编编辑完成节目制作、合成及送审，审片通过后节目迁移到播出、演播室或者第三方，否则打回重新编辑制作；

（4）非编编辑完成本地合成后，可由系统分配任务给迁移、播出或者第三方。

4 分布式系统的优点

4.1 安全性和稳定性高

电视台使用的综合网络系统每天负责制作多个频道和大量自办节目，由于业务流程相对固定，程序生成量大，对网络的稳定性和安全性有很高的要求。分布式系统的优点是资源分散在每个节点上，因此一个节点的损坏不影响程序的正常生产和合成，故网络的稳定性和安全性高。

4.2 开放性好

除了电视台完整的业务流程外，分布式系统还具有良好的开放性，使运营商能够制作出更好的节目。同时，分布式系统具有可扩展性，除了编辑站点和编辑功能的扩展外，还能为今后整个网络的扩展和升级做好准备。

4.3 成本控制好

分布式系统采用多种先进技术来保证系统的整体性能，同时最大限度地优化网络工作模式和网络架构，大大降低了整个系统的成本，使之成为各级地区电视台可以使用的系统。

4.4 机房维护方便

不同于大型网络拥有庞大的占地面积和大量的人员投入，分布式系统安装和建设简单快捷，流程规范，便于日常管理和维护。

4.5 提供标准和开放的对外接口

融合媒体业务需求是不断变化的，因此新的汇聚方式、生产工具及发布渠道会不断出现，对业务系统造成了影响。分布式系统具备丰富的对外预置接口，可以根据业务变化进行适配。

5 结 语

广播电视在迈向高清化、融合化甚至智慧化的过程中，技术的快速发展能够加快融合和智慧化的步伐。融合媒体业务的变化发展日新月异，新的业务形态和新的商业模式经常会带来系统规模的变化，而多种多样的业务形态同时存在和发展对系统的扩展性要求也逐步提高。分布式系统架构非常适合广播电视融媒体的建设需要，是目前较为流行的架构模式，能够给广播电视智慧化预留接口，节约一定的成本投入。