广电行业台内分布式异构网络化系统的集成方法探讨和实践.doc

1、广 电 行 业 台 内 分 布 式 异 构 网 络 化 系 统 的集 成 方 法 探 讨 和 实 践摘 要 ：本 文 结 合 以 广 电 行 业 内 数 字 化 网 络 化 为 大 背 景 ， 分 析 了 电 视 台 内 分 布 式 异 构 网 络 化 系 统 的 集 成 要 求 ， 提 出了 以 媒 体 集 成 总 线 为 核 心 的 解 决 方 案 ， 通 过 WebService 和 消 息 列 队 相 结 合 的 方 式 ， 以 及 FTP 中 心 缓 存 的 方 式 ， 实 现 多个 分 布 式 异 构 网 络 化 系 统 的 集 成 ， 并 提 出 需 制 定 的 相 关 互 联

2、标 准 ， 为 国 内 各 电 视 台 的 互 联 互 通 问 题 提 供 可 参 考 的 解 决 方案 。关 键 词 ：Web Service， 消 息 队 列 ， FTP中 心 缓 存 ， 媒 体 集 成 总 线 ， 互 联 互 通 ， 接 口 规 范REASEARCH AND APPLICATION FOR INTEGRATION METHOD OF DISTRIBUTED HETEROGENEOUS SYSTEM INSIDE TV STATION【 Abstract】 : This article analyzed proposed a solution of “media inte

3、gration bus” with analyzing the request under distributed heterogeneous environment in TV station. By using web service、 message queue and FTP central cache， this solution could integrate distributed heterogeneous systems. This article also proposed the interface standard which should prepare. 【 Key

4、words】 : Web Service, Message Queue, FTP Central Cache, Media Integration Bus, Interconnect, Interface standard随 着 信 息 技 术 和 视 音 频 等 技 术 的 迅 速 发 展 ，广 电 行 业 数 字 化 网 络 化 不 断 发 展 。 但 是 由 于 各 个 网 络化 系 统 的 建 设 时 期 不 同 ， 技 术 环 境 不 同 ， 集 成 商 不 同 ， 加 上 整 个 广 电 行 业 在 网 络 化 领 域 方 面 接 口 技术 规 范 的 缺 乏 ， 实 现 分 布

5、式 异 构 网 络 化 系 统 间 的 集 成 ， 成 为 目 前 整 个 广 电 行 业 关 注 的 热 点 问 题 。围 绕 该 问 题 ， 目 前 行 业 内 提 出 了 各 种 解 决 方 案 ， 如 利 用 面 向 服 务 的 体 系 架 构 (SOA)、 数 据 总 控 技术 等 等 。 借 鉴 IT业 界 在 “企 业 应 用 集 成 ”方 面 的 研 究 成 果 ， 本 文 利 用 Web Service和 消 息 中 间 件 等 技术 、 结 合 媒 体 内 容 交 互 的 特 点 ， 提 出 了 采 用 媒 体 集 成 总 线 实 现 多 个 分 布 式 异 构 网 络 化

6、 系 统 的 集 成 方法 。1 媒 体 集 成 总 线 概 述1.1 媒 体 集 成 总 线 的 实 现 模 型媒体集成总线类似于交换中心，实现多个分布式异构系统间的互联，其模型如图 1.1 所示： 系统 B系统 A系统 Y系统 X系统 C图 1.1 媒体集成总线模型媒 体 集 成 总 线 模 型 有 如 下 特 点 ：1） 每 个 系 统 按 照 标 准 实 现 互 联 互 通 的 组 件 ， 集 群 /集 中 部 署 组 件 ， 形 成 总 线 。2） 通 过 互 连 互 通 组 件 实 现 功 能 接 口 访 问 ， 不 深 入 系 统 内 部 ， 保 障 了 系 统 的 安 全 性

7、。3） 各 个 系 统 保 持 高 度 的 独 立 性 ， 通 过 服 务 组 件 对 外 提 供 服 务 ， 通 过 接 口 获 取 外 部 系 统 的 服 务 。4） 总 线 的 复 杂 度 不 会 随 着 互 连 系 统 数 量 的 增 加 而 明 显 增 加 。5） 因 为 遵 循 统 一 的 互 连 互 通 标 准 、 采 用 通 用 开 放 的 实 现 技 术 ， 所 以 适 合 多 厂 商 、 多 个 不 同 技 术架 构 的 系 统 间 实 现 互 连 互 通 。显 而 易 见 ， 该 模 型 在 系 统 的 可 扩 充 性 、 可 管 理 性 上 要 远 远 要 于 网 状

8、互 联 模 型 ， 复 杂 程 度 也 比 较低 。1.2 媒 体 集 成 总 线 的 基 本 思 路媒 体 集 成 总 线 吸 收 了 面 向 服 务 的 体 系 架 构 (SOA)思 想 。 由 三 部 分 构 成 ： 服 务 提 供 者 、 服 务 注 册 中心 、 服 务 请 求 者 。 服 务 提 供 者 向 外 提 供 服 务 ， 服 务 请 求 者 使 用 服 务 提 供 者 提 供 的 服 务 ， 服 务 注 册 中心 是 服 务 提 供 者 和 服 务 请 求 者 之 间 的 枢 纽 。 如 下 图 1.2所 示图 1.2 SOA 架构结 合 媒 体 内 容 交 互 的 特

9、点 ， 特 别 将 互 联 所 需 的 应 用 功 能 抽 象 为 全 局 服 务 ， 并 在 注 册 中 心 注 册 ，提 供 各 个 服 务 请 求 者 的 调 用 。 当 然 在 媒 体 集 成 总 线 架 构 中 ， 每 个 系 统 既 可 以 作 为 服 务 的 请 求 者 ， 也可 以 作 为 服 务 的 提 供 者 。媒 体 集 成 总 线 通 过 对 接 口 标 准 规 范 的 开 发 ， 各 系 统 可 以 直 接 接 入 媒 体 集 成 总 线 实 现 数 据 的 交 互和 传 输 ， 保 证 全 台 数 据 的 无 障 碍 共 享 和 交 换 。1.3 媒 体 集 成 总

10、 线 的 技 术 实 现在 传 统 IT领 域 ， 系 统 间 的 交 互 通 道 往 往 信 息 和 数 据 是 一 体 的 ， 因 此 系 统 的 处 理 逻 辑 和 网 络 架 构都 可 以 大 大 简 化 。 而 在 广 电 领 域 ， 由 于 大 容 量 的 媒 体 文 件 的 存 在 ， 这 种 交 互 模 式 的 处 理 效 率 和 安 全性 存 在 很 大 问 题 ， 因 此 不 管 网 络 平 台 如 何 ， 媒 体 数 据 和 元 数 据 一 定 是 通 过 不 同 的 交 互 通 道 完 成 交 互的 ， 也 就 是 媒 体 集 成 总 成 必 须 分 为 两 个 层 面

11、 ： 第 一 层 是 控 制 信 息 总 线 ， 第 二 层 大 容 量 内 容 实 体 总 线 。一 、 控 制 信 息 总 线控 制 信 息 总 线 主 要 是 系 统 间 交 互 时 的 指 令 、 响 应 、 状 态 等 。 这 些 信 息 属 结 构 化 数 据 、 且 数 据 量小 。 这 部 分 信 息 可 根 据 业 务 需 要 可 采 用 同 步 或 异 步 的 通 讯 方 式 ， 可 以 选 择 的 实 现 技 术 有 多 种 ：1、 基 于 TCP/IP的 通 讯 (如 Socket连 接 )系 统 间 通 过 底 层 TCP/IP通 讯 模 块 进 行 信 息 交 互

12、， 所 有 通 讯 逻 辑 (收 发 逻 辑 )均 通 过 软 件 实现 ， 这 种 方 式 在 系 统 内 部 的 通 讯 及 紧 耦 合 的 系 统 中 常 用 。 最 大 的 特 点 是 灵 活 ， 各 种 通 讯 控 制逻 辑 完 成 由 开 发 者 掌 握 ， 无 论 同 步 还 是 异 步 均 可 实 现 。 但 开 发 量 大 ， 且 系 统 间 耦 合 度 高 ， 异构 系 统 间 难 以 实 现 。2、 基 于 消 息 队 列 （ MSMQ、 JMS） 的 通 讯系 统 间 通 过 API与 公 共 消 息 队 列 接 口 ， 来 发 送 和 订 阅 消 息 ， 所 有 底

13、层 通 讯 逻 辑 通 过 调 用第 三 方 软 件 接 口 实 现 ， 公 共 消 息 队 列 类 似 于 一 个 邮 局 ， 整 个 通 讯 模 式 属 于 异 步 通 讯 。 最 大 的优 点 是 松 耦 合 ， 安 全 性 较 高 。3、 基 于 WebService的 通 讯 交 互Web Service的 接 口 方 式 是 目 前 IT行 业 系 统 整 合 采 用 的 比 较 普 遍 的 系 统 交 互 通 讯 技 术 方 案 ，Web Service组 件 的 调 用 可 以 看 作 是 远 程 同 步 调 用 ， 并 通 过 HTTP协 议 和 封 装 SOAP协 议 实

14、现 控 制信 息 的 交 互 。 WebService属 于 典 型 的 同 步 交 互 模 式 ， 基 于 HTTP协 议 可 以 穿 越 防 火 墙 ， 安 全 性较 高 ， 但 通 讯 效 率 较 低 。本 文 采 用 消 息 队 列 和 Web Service相 结 合 的 方 式 。二 、 内 容 实 体 总 线内容实体总线也有多种实现方法，主要有：1、 SAN 文件共享SAN 共享即多个系统通过 FC 路由器联通。由于安全性因素，各系统都向内容实体总线开放，系统间的数据传输通过内容实体总线来实现。SAN 共享方式的最大优点是带宽高，缺点是成本高、安全性差。2、 FTP 文件传输系统

15、间通过 FTP 中心缓存进行连通，并通过 FTP 中心缓存实现大容量数据的传输和交换。而系统内部则采用带宽较高的 FC 连接。FTP 文件传输的方式最大的优点是成本低、实现简单、安全性高，但传输效率和带宽比 SAN 方式要低。由于业务系统间主要实现文件级传输（而不是块级传输），因此采用单网结构连接。这样网络结构实现简单，且易扩展，可维护性强。并且随着以太网技术的发展，传输的效率也在不断提高。在内容文件的传输协议上，采用 FTP 的方式，这样各子系统的互连只需要开放 FTP端口、少量的软件通讯和流媒体端口，各自保持独立，安全性稳定性高。在交换的方式上，采用在中心媒资设置交换缓存区，这样各子系统都

16、不会直接访问另一个子系统，子系统之间不需要直接对话，将系统间的文件传输简化为系统与交换缓存区的文件传输。因此本文采用 FTP 文件传输方式，如下图所示：Si Si以太网交换 机 3核心交换机 2以太网交换机以太网交换机 以太网交换机内 容 实 体 总 线业 务 系 统 A 业 务 系 统 B 业 务 系 统 C中 心 缓 存F T P 服务器 NS A N 交换机图 1.3 系统间互连内容实体总线架构图1.4 媒 体 集 成 总 线 与 企 业 服 务 总 线企业服务总线（ESB）是为了解决企业应用整合（EAI）而提出的方案，而媒体集成总线是为了解决电视台生产业务系统互联互通、整合应用而提出的

17、解决方案，从定位上来看，两者目标完全不同，因此其采用的技术和实现体系都也有所不同。企业应用整合面对的是大量的历史系统和业务流程的整合，因此其必然要考虑异构系统的跨平台兼容性问题，因此目前主流的解决方案是采用 Web Service 来实现（基于 SOAP 的协议，以效率来换取异构系统的跨平台兼容）。而媒体集成总线面对的是视音频生产系统，其必然要考虑视音频应用的特点，如效率等因素，需要支持广电行业的专用协议( 如 MOS、NewsML 等)。2 基 于 媒 体 集 成 总 线 的 分 布 式 异 构 系 统 间 的 互 联一 般 对 于 较 大 规 模 的 电 视 台 来 讲 ， 网 络 化 系

18、 统 的 整 体 组 成 框 架 如 图 2.1 所 示 ：节 目 生 产 业 务 平 台系 统 软 件 平 台操 作 系 统 / 数 据 库 / 消 息 中 间 件 / 应 用 服 务 器 . . .基 础 支 撑 平 台公 共 服 务 平 台收录采集系统 新闻制作系统目录服务 报表服务迁移 检索系统管理 工作流引擎 业务监控 转码用户认证授权 系统资源注册 协议转换 消息队列电 视 台 信 息 化 、 网 络 化 统 一 门 户网 络 链 路 / 网 络 设 备 / 服 务 器 / 存 储 设 备 / 备 份 设 备 / 安 全 设 备广告编播系统 新媒体业务系统记者 编辑 制片人 职能部

19、门后期制作系统数字内容管理系统电视剧编播系统播出分发系统 其它业务系统综 合 业 务 管 理 平 台节目生产管理系统广告业务管理系统 节目编排管理系统I C 卡设备管理系统节目磁带管理系统 O A 、 人事 、 财务技术人员 频道总监 台领导图 2.1 广电行业网络化系统组成框架节 目 生 产 业 务 平 台 提 供 节 目 生 产 全 流 程 各 个 环 节 (“采 、 制 、 播 、 存 ” )所 需 的 生 产 平 台 。 综 合信 息 管 理 平 台 主 是 承 担 节 目 生 产 的 日 常 管 理 ， 一 般 贯 穿 于 节 目 生 产 过 程 和 整 个 生 命 周 期 的 全

20、流 程 管理 和 监 控 。 分 布 式 异 构 系 统 间 的 互 联 主 要 指 上 述 节 目 生 产 业 务 平 台 中 的 不 同 系 统 之 间 、 以 及 各 系 统 与 综 合业 务 管 理 之 间 的 连 通 。2.2 系 统 实 现 模 型由 于 各 生 产 业 务 系 统 间 的 交 互 大 多 涉 及 信 息 和 内 容 实 体 的 交 互 两 部 分 ， 而 各 生 产 业 务 系 统 与 综合 业 务 管 理 平 台 间 的 交 互 往 往 只 是 状 态 和 信 息 的 交 互 ， 因 此 ：对 于 前 者 更 宜 于 采 用 同 步 与 异 步 方 式 相 结

21、合 的 方 式 ， 即 本 文 中 采 用 的 WebService 和 消 息 队 列 相结 合 的 方 式 ， 通 过 建 立 Web Service 应 用 服 务 器 中 心 和 企 业 级 消 息 中 心 (即 控 制 信 息 中 心 )， 实 现 任务 请 求 和 消 息 的 发 布 、 订 阅 、 广 播 等 多 种 信 息 交 互 ， 有 利 于 系 统 的 扩 展 ， 并 且 通 过 定 义 协 议 标 准 ，可 规 范 各 厂 商 的 接 口 ， 使 系 统 的 未 来 扩 展 和 升 级 更 加 规 范 和 简 便 ； 对 于 内 容 实 体 ， 生 产 业 务 平 台

22、的各 系 统 间 通 过 FTP 中 心 缓 存 (即 内 容 实 体 总 线 )实 现 大 容 量 视 音 频 文 件 的 交 互 。对 于 后 者 ， 由 于 综 合 业 务 管 理 平 台 涉 及 到 节 目 生 产 流 程 中 多 个 环 节 的 管 理 的 监 控 ， 因 此 更 宜 采用 同 步 通 讯 方 式 ， 即 本 文 采 用 的 Web Service 方 式 ， 并 基 于 面 向 服 务 的 体 系 架 构 思 路 ， 将 各 种 功 能封 装 为 可 重 用 的 服 务 ， 提 高 系 统 的 扩 展 和 灵 活 性 。分 布 式 异 构 系 统 集 成 的 逻 辑

23、 模 型 如 图 2.2 所 示 ：综合业务管理系统总线系统 A 系统 B消息中心W e b S e r v i ce 应用服务器交换缓存数 据 库 / 在 线存 储转码 / 迁移 / F T P消息客户端软件转码 / 迁移 / F T P消息客户端软件数 据 库 / 在 线存 储内容实体流( 虚线为反向 )控制信息流( 虚线为反向 )说明 ：图 2.2 基于媒体总线的系统实现模型其 中 ， 系 统 A、 系 统 B 是 节 目 生 产 业 务 板 块 中 的 某 一 系 统 。2.3 基 于 WebService 和 消 息 队 列 的 信 息 传 递 机 制基 于 WebService 和

24、 消 息 队 列 的 信 息 传 递 机 制 有 多 种 方 式 ， 图 2.3 描 述 了 两 个 业 务 生 产 系 统 间 进行 内 容 交 换 进 的 信 息 传 递 机 制 ：系统 A系统 B 发起内容交换请求 系统根据交换请求组织数据媒体集成总线 请求交换( S o a p ) 内容 F T P 上传至交换缓存 发 送 系 统 A 的 交换 请 求 消 息 从 F T P 交换缓存中读取数据并迁移至本系统 发 送 验 证 后 的 反馈 信 息 验 证 内 容及 其 信 息 ，并 在 本 系 统登 记 接 收 验 证 后的 反 馈 信 息内容实体流控制信息流说明 ：W e b S e

25、 r v i ce 组件图 2.3 基于 WebService 和消息队列的消息传递机制从 上 图 中 可 以 看 出 ， 当 进 行 数 据 交 换 时 ， 任 务 发 起 方 (发 送 方 )先 将 组 织 好 数 据 ， 并 放 于 交 换 缓存 中 ， 然 后 调 用 Web Service 组 件 发 起 内 容 交 换 请 求 ， 媒 体 集 成 总 线 将 交 换 请 求 通 过 消 息 发 送 给 任务 接 收 方 (接 收 方 )， 接 收 方 从 交 换 缓 存 中 读 取 并 验 证 内 容 信 息 是 否 合 法 ， 若 合 法 则 迁 移 内 容 到 本 系统 入 库

26、 ， 迁 移 完 成 后 通 过 MQ 发 回 反 馈 消 息 ， 发 送 方 接 收 消 息 并 作 日 志 记 录 。2.4 基 于 FTP 中 间 缓 存 的 内 容 交 换 机 制在 一 般 情 况 下 ， 节 目 生 产 业 务 系 统 间 的 内 容 交 换 并 不 频 繁 ， 时 效 性 要 求 不 高 ， 此 时 通 过 FTP 中间 缓 存 进 行 交 换 ， 以 降 低 系 统 耦 合 度 、 提 高 整 体 安 全 性 。基 于 FTP 中 间 缓 存 的 内 容 交 换 机 制 如 图 2.4 所 示 ： Si核心交换机中 心 媒 资 系 统以太网交换机业 务 系 统

27、A中心交换缓存区F T P 服务器归档回迁服务器以太网交换机业 务 系 统 B归档回迁服务器内 容 实 体 总 线图 2.4 基于 FTP 中间缓存的内容交换机制3 分 布 式 异 构 网 络 化 系 统 间 互 联 实 现 实 例针 对 上 述 的 实 现 模 型 ， 以 新 闻 共 享 系 统 、 后 期 制 作 等 节 目 业 务 生 产 系 统 到 媒 资 系 统 的 归 档 为 典型 案 例 ， 本 章 进 行 详 细 分 析 说 明 。媒 资 系 统 作 为 整 个 节 目 业 务 生 产 平 台 的 基 础 架 构 ， 为 新 闻 共 享 、 后 期 制 作 等 节 目 业 务

28、生 产 系 统提 供 节 目 和 素 材 的 海 量 存 储 以 及 内 容 资 源 的 调 用 。3.1 新 闻 共 享 等 节 目 业 务 生 产 系 统 到 媒 资 系 统 的 归 档 实 现新 闻 共 享 等 节 目 业 务 生 产 系 统 到 媒 资 系 统 的 归 档 ， 一 般 经 过 以 下 步 骤 ：1、 新 闻 共 享 、 后 期 制 作 等 系 统 主 动 将 内 容 资 源 入 库 到 媒 资 系 统 ， 并 预 期 将 内 容 资 源 准 备 好放 入 FTP 交 换 缓 存 中 ；2、 媒 资 系 统 收 到 入 库 申 请 后 ， 从 FTP 交 换 缓 存 迁

29、移 内 容 资 源 到 本 系 统 ， 并 在 本 系 统 中 入 库 ；3、 入 库 完 成 后 ， 发 回 反 馈 消 息 。如 图 3.1 所 示 ：内容入库流程媒体集成总线 媒资系统业务生产系统( 新闻 、 制作等 )W e b S e r v i c e错误正确反馈入库完成情况 ( 成功或失败 )显示错误信息接收请求 ， 并处理解析接收并显示反馈消息组织入库内容及其元数据 ， 并迁移到中心缓存迁移完成后 ， 发出入库请求验证数据是否合法等从缓存读取数据入库对原内容作成功入库或入库失败标记发送入库请求消息接收并发送反馈消息中 心 缓 存数 据 库 / 在 线 存 储数 据 库 / 在

30、线 存 储生成入库任务内容实体流控制信息流说明 ：AA图 3.1 新闻共享等节目业务生产系统到媒资系统的归档流程模型如 图 中 所 示 ， 我 们 可 以 提 取 系 统 交 互 的 3 个 控 制 信 息 包 和 1 个 内 容 实 体 包 ：1、 入 库 请 求 Web Service 接 口 ： AddItem(ContentData:String):RtVal； 将 入 库 的 对 象 资源 和 相 关 任 务 信 息 等 传 送 到 媒 体 集 成 总 线 缓 存 中 。2、 入 库 请 求 消 息 ： ContentData_Msga) 消 息 名 称 ： 内 容 入 库 申 请

31、消 息 ；b) 消 息 说 明 ： 各 节 目 业 务 生 产 系 统 根 据 需 要 将 成 品 或 素 材 节 目 自 动 或 手 动 提 交 入 库 到 媒资 系 统 。 媒 资 系 统 收 到 请 求 后 ， 验 证 资 源 的 合 法 性 ， 若 合 法 则 完 成 入 库 ；c) 主 要 参 数 ： 该 消 息 中 主 要 包 括 ： 申 请 者 系 统 标 识 、 任 务 相 应 信 息 (如 时 间 、 任 务 代 码等 )、 入 库 对 象 资 源 描 述 (如 内 容 ID、 内 容 名 称 等 )。3、 入 库 反 馈 消 息 ：a) 消 息 名 称 ： 入 库 完 成

32、反 馈 消 息 ；b) 消 息 说 明 ： 媒 资 系 统 从 FTP 缓 存 迁 移 数 据 入 库 前 ， 先 对 数 据 进 行 合 法 验 证 (包 括 入 库元 数 据 等 )， 并 根 据 验 证 结 果 ， 发 送 反 馈 消 息 给 提 交 入 库 请 求 的 系 统 ；c) 主 要 参 数 ： 该 消 息 中 主 要 包 括 ： 入 库 申 请 处 理 的 反 馈 (如 ： 执 行 进 度 、 成 功 或 失 败 等 )。若 失 败 ， 还 需 要 发 回 相 应 的 失 败 信 息 。4、 内 容 实 体 包 ：需 要 定 义 需 要 交 换 的 内 容 实 体 中 的 相

33、 应 数 据 的 格 式 规 范 ， 以 便 其 它 系 统 也 能 解 析 识 别 。4 结 论 和 展 望本 文 所 提 出 媒 体 集 成 总 线 ， 目 标 是 实 现 广 电 行 业 电 视 台 内 分 布 式 异 构 网 络 化 系 统 的 集 成 ， 从 而达 到 台 内 各 个 业 务 板 块 间 媒 体 内 容 的 共 享 和 交 换 ， 以 及 业 务 流 程 的 融 会 贯 通 。 在 电 视 台 内 资 源 互 通的 基 础 上 ， 实 现 台 际 内 容 资 源 的 共 享 和 交 换 ， 这 将 极 大 的 降 低 媒 体 产 业 总 体 生 产 成 本 ， 促 进

34、 全 球 的文 化 交 流 ， 丰 富 人 民 的 资 讯 娱 乐 生 活 。参 考 文 献1. SOA概 念 、 技 术 与 设 计 Thomas ERL2. 基 于 Web Services 的 应 用 集 成 技 术 研 究 李 明 禄 曹 健 饶 若 楠 唐 飞 龙 钱 琦 IT 之 源 网 站3. “基 于 Web Services 的 软 件 集 成 方 法 的 研 究 与 实 现 ”胡 继 东 、冥 跃 景 、刘 广 钟 计 算 机 系 统 应 用 2002 年 11 期4. World Wide Web Consortium Extensible。Markup Language（XML）1。0。HTTP：/www.w3org/tr/5. XML.Web.Services专 区 。Http:/ 面 向 企 业 应 用 集 成 的 消 息 中 间 件 的 设 计 与 实 现 马 长 东 、 汪 锦 岭 、 东 京 7. 企 业 应 用 集 成 技 术 研 究 韦 银 星 、 张 申 生 、 周 晓 俊 、 曹 健 、 黄 越