陈 宇

（作者单位：河南广播电视台）

电视台播出系统作为数字化电视的关键环节，唯有确保播出系统的设计合理性，才能够在提高节目播出质量的同时，降低播出工作人员的工作强度，实现对播出功能的全面拓展。其中，对整个电视台播出系统正常运行起到关键影响的便是服务器，而电视台播出系统的实时性保证也对服务器工作提出了较高要求，如要确保数据服务不中断，在故障发生后极短时间内得以恢复，最大限度地确保安全播出。而容错技术作为一项确保计算机网络、硬件或软件出现故障时能够以最快速度使系统得以恢复且性能不降低的技术。传统电视台播出系统中采用的主备方式在当前节目体量不断增大的趋势下已呈现出不相适应的弊端，因此，在电视台播出系统中应用服务器容错技术显得尤为迫切且意义重大。

1 服务器容错技术简析

通常来讲，服务器容错技术指的是服务器故障发生时依旧保持正常工作的能力，主要采取的是对服务器关键部件进行冗余配置，一旦系统出现故障，容错机构便能够及时发现并采取补救措施，确保文件、系统等都能够无损运行[1]。

1.1 服务器集群技术

该技术主要由一组类似单系统运作的独立服务器组成，通过对服务器进行编组，组成集群服务器，进而实现资源及程序的可拓展性及可管理性。运用该技术的主要目的在于故障发生时，确保用户正常访问资源与程序，倘若集群中某一服务器出现故障而不可用，所有资源与程序便会切换到可用的集群节点上。

1.2 双机热备份技术

该技术采用的两台配置相同的服务器系统，应用程序同样安装在两者系统盘上，通过磁盘整理对整个网络系统的数据进行集中管理与备份。通过双机热备份系统，从中央存储设备中对所有站点数据进行读取与存储，且有专业人员管理，确保数据的安全性与机密性。实际上双机热备份技术是一种较高容错技术，主要有两台配置相同的服务器系统和外接共享磁盘阵列组成，数据存放至磁盘阵列中，而主副服务器则确保故障发生时能够迅速替代。

1.3 单机容错技术

该技术能够实现服务器的高性能容错，但从容错能力来看，要比上述两种容错技术的能力要高很多。拥有容错技术的单机服务器不需要在故障发生时花费一定时间去进行备用服务器的切换，只需要通过CPU时钟锁频，对系统硬件进行备份（包括CPU、内存与I/O总线等）即可[2]。

2 服务器容错技术在电视台播出系统中的应用分析

电视台的数字化改造，需要有安全可靠的网络系统予以支持。而在网络系统服务器的组建过程中，需要结合电视台播出工作要求保证服务器具备一定程度的拓展性与可靠性。其中上文讨论的服务器单机容错技术对技术等级要求较高，所以在电视台播出系统中的应用尚少，而另外两种服务器的双机热备技术与集群技术则在电视台播出系统中得到了广泛应用，具体来讲有以下两种工作模式。

2.1 Active/Active镜像工作模式

该工作模式主要基于服务器双机热备份技术，也即是主备激活镜像工作模式，拥有两个相互独立硬盘阵列的服务器，并且指定两者互为镜像，其中一个服务器为主，另一个即为从［3］。实际工作运行当中，一旦主服务器或是其硬盘阵列发生故障，从服务器便会立即接管主服务器的工作。基于这一工作模式，客户只能对主服务器上的镜像数据进行读取与写入，而从服务器中的镜像数据则处于锁定状态，只有在主服务器出现故障时才会解锁。当主从服务器互为镜像构建之后，两者的驱动器为同步状态，而且两个服务器会同时启动运转。

在电视台的硬盘播出系统当中，无论何种形式的服务器故障造成的系统失灵都会带来严重的播出事故，而播出事故是电视台绝对禁止的。所以，在电视台硬盘播出系统的数字化改造中，需要主服务器与备份服务器同步运行同一项任务，也即是指主服务器处在播出状态，备份服务器也必须为播出工作状态，一旦检测到主服务器发生故障后，备份服务器则需要及时接管主服务器的工作，确保播出工作正常开展，从而避免播出事故的出现。从这一点能够看出，基于双机热备份技术的服务器Active/Active镜像工作模式能够满足保障播出工作安全可靠的要求，在现在的电视台硬盘播出系统中有着广泛应用，并且国内各大厂商所研发的硬盘播出系统大部分均采用的是服务器Active/Active镜像工作模式，达到了硬盘稳定播出的目的。

2.2 N-way（N=3，N=4……N=16）工作模式

该工作模式主要基于服务器集群技术，也即为集群工作模式，其主要特点是能够在N-way工作模式中配置Cascading Recovery（层叠恢复）工作模式[4]。一旦主节点出现故障，层叠恢复则会准许其他多个从属节点按照优先级次序对某个资源或层次予以恢复。针对一对节点的资源恢复，倘若节点服务器1出现故障，资源便会及时被切换至节点服务器2中；倘若节点服务器2同样再度出现故障而节点服务器1依旧无法正常使用，资源便会切换至节点服务器3上。众多的从属阶段会预先被指定恢复的优先等级，其中节点服务器1具有最高优先等级，依次则为节点服务器2、节点服务器3等。因此，系统在失效状态下便可按照优先等级且对节点服务器进行测验，进而决定要切换到哪一个服务器继续进行工作。如此一来，便可保证服务器在发生故障时，数据资源都不会丢失，所有工作都可正常运转。

在电视台的非线性节目制作过程中，其网络系统的构建对其故障发生时的资源保存要求非常高，其中服务器的主要工作便是负责对制作数据与视音频素材进行保存，并且确保保存数据的完整性，为后续制作奠定基础。而基于服务器集群技术的服务器N-Way工作模式能够很好地满足这一工作特点，所以在非线性编辑制作网络系统中得到了广泛应用。现阶段，国内众多电视台在数字化改造进程中，都采用了服务器N-Way工作模式构建非线性节目制作网络。

3 结语

在电视台数字化改造进程逐步加快的背景下，电视台的采、编、播工作将全面实现网络对接。其中，服务器作为网络系统构建中的核心，其能否长时间保持正常工作状态，关系到整个电视台网络系统功能的发挥，这也是评断服务器实用性、可靠性的关键指标。随着服务器容错技术在制作、播出系统中的广泛应用，电视台网络系统搭建中的安全可靠性得到了全面提升，容错技术的逐步发展和升级，将会推动电视台数字化改造的稳健推进。