集中式數(shù)據(jù)庫(kù)與分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的融合與遷移

林田

摘要：福建省廣播影視集團(tuán)廣播音頻網(wǎng)制播分離模式，將傳統(tǒng)制播一體的網(wǎng)絡(luò)一分為二，目的是使制作網(wǎng)與播出網(wǎng)相對(duì)獨(dú)立，播出網(wǎng)和制作網(wǎng)的故障互不影響，提高其安全性。文章通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的解析及實(shí)際案例的展示來(lái)說(shuō)明該模式的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫(kù) 集中式 分布式 遷移

集中式數(shù)據(jù)庫(kù)是指運(yùn)行在一臺(tái)機(jī)器上，不與其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)交互的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)是指數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)在多個(gè)計(jì)算機(jī)中，它們不共享公共的內(nèi)存或磁盤(pán)。其基本思想是將原來(lái)集中式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)到多個(gè)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上，以獲取更大的存儲(chǔ)容量和更高的并發(fā)訪問(wèn)量。①福建省廣播影視集團(tuán)廣播音頻制作播出系統(tǒng)集合了兩種模式，并融合應(yīng)用，有利于系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)和升級(jí)。

制播分離系統(tǒng)硬件架構(gòu)與數(shù)據(jù)庫(kù)概況

制作網(wǎng)分布于技術(shù)中心機(jī)房和各樓層制作間，播出網(wǎng)集中于直播區(qū)，兩者通過(guò)光纖和中間服務(wù)器相連。制作網(wǎng)采用集中式存儲(chǔ)，以集群服務(wù)器帶陣列，在服務(wù)器上建立數(shù)據(jù)庫(kù)集中式數(shù)據(jù)庫(kù)“prolink”，所有制作網(wǎng)數(shù)據(jù)集中于此數(shù)據(jù)庫(kù)，而播出庫(kù)采用分布式存儲(chǔ)，各頻道獨(dú)立服務(wù)器，在每個(gè)服務(wù)器上獨(dú)立運(yùn)行相應(yīng)頻道數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)以?xún)蓚€(gè)頻道為一組，建立一個(gè)文件互備，數(shù)據(jù)庫(kù)互備的備份冗余模式。

圖中，“prolink”為制作網(wǎng)集中式數(shù)據(jù)庫(kù)，“datamirror”為中間服務(wù)器的同步軟件，“rmt”為新聞廣播數(shù)據(jù)庫(kù)，“jjt”為經(jīng)濟(jì)廣播數(shù)據(jù)庫(kù)，“jtt”為交通廣播數(shù)據(jù)庫(kù)，“dnt”為東南廣播數(shù)據(jù)庫(kù)，“sht”為生活廣播數(shù)據(jù)庫(kù)，“yyt”為音樂(lè)廣播數(shù)據(jù)庫(kù)。

不論是集中式數(shù)據(jù)庫(kù)還是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，都是基于SQL2008。在制作服務(wù)器上搭建“prolink”數(shù)據(jù)庫(kù)，在此可以稱(chēng)為“父數(shù)據(jù)庫(kù)”；在播出網(wǎng)內(nèi)，各服務(wù)器上分別建立各頻率數(shù)據(jù)庫(kù)，可稱(chēng)為“子數(shù)據(jù)庫(kù)”。子數(shù)據(jù)庫(kù)繼承了父數(shù)據(jù)庫(kù)所有特征，包括“表”“視圖”“可編程性”等均保持形式一致。

數(shù)據(jù)庫(kù)同步屬于單向同步，由“父數(shù)據(jù)庫(kù)”向“子數(shù)據(jù)庫(kù)”填充信息，與該頻道有關(guān)的信息將會(huì)寫(xiě)入“子數(shù)據(jù)庫(kù)”。以生活廣播表“tchannel”為例，“prolink”庫(kù)中，表“tchannel”的列有“PKID_bakID”和“ChnName”，列值包含所有頻道信息。而播出網(wǎng)中的生活廣播服務(wù)器“子數(shù)據(jù)庫(kù)”——“sht”同樣包含表“tchannel”，列名相同，但列值卻有所不同，只包含和生活廣播有關(guān)的部分。由此可見(jiàn)，在同步過(guò)程中，對(duì)“父數(shù)據(jù)庫(kù)”“prolink”進(jìn)行篩選分類(lèi)，可以將各頻道內(nèi)容分門(mén)別類(lèi)，化繁為簡(jiǎn)。

各分布式數(shù)據(jù)庫(kù)間的關(guān)系

各個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)分處于個(gè)獨(dú)立的播出服務(wù)器內(nèi)，猶如兄弟姐妹，遺傳了prolink數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)，又有各自與眾不同的數(shù)據(jù)，為本頻道的播出站以及錄制站的各個(gè)功能站點(diǎn)提供相應(yīng)的服務(wù)。在此基礎(chǔ)上，為了系統(tǒng)利用最大化和容災(zāi)備份的需求，在SQL server management studio中新建一個(gè)其他頻道的備份數(shù)據(jù)庫(kù)，并定期和主數(shù)據(jù)庫(kù)同步。仍然以生活廣播為例。

我們?cè)O(shè)定生活廣播服務(wù)器與音樂(lè)廣播服務(wù)器兩兩互備，如圖3所示，生活廣播服務(wù)器建立并運(yùn)行主數(shù)據(jù)庫(kù)“sht”，存儲(chǔ)生活廣播的音頻文件，同時(shí)，在SQL中再建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)“bakyyt”作為音樂(lè)廣播的備數(shù)據(jù)庫(kù)，并存儲(chǔ)音樂(lè)廣播的音頻文件。以此類(lèi)推，在音樂(lè)廣播服務(wù)器上，建立并運(yùn)行主數(shù)據(jù)庫(kù)“yyt”，存儲(chǔ)音樂(lè)廣播的音頻文件，再建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)“baksht”作為生活廣播的備數(shù)據(jù)庫(kù)，并存儲(chǔ)生活廣播的音頻文件。主數(shù)據(jù)庫(kù)與備數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)databasebak進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)備份與數(shù)據(jù)庫(kù)還原實(shí)現(xiàn)同步，可以根據(jù)需求設(shè)置同步間隔，音頻文件通過(guò)filebak實(shí)現(xiàn)同步。

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)下服務(wù)器擴(kuò)容和數(shù)據(jù)庫(kù)遷移實(shí)例

隨著廣播的不斷發(fā)展，所需要的技術(shù)支持也逐日提升，因此擴(kuò)容與升級(jí)勢(shì)在必行。福建廣播電視臺(tái)在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上成功實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器的擴(kuò)容和數(shù)據(jù)庫(kù)的遷移，所有工作均在線操作，不影響正常播出。

項(xiàng)目源于福建廣播電視臺(tái)文藝廣播。2016年文藝廣播開(kāi)播初期，時(shí)間短，人員緊，資源少，只好采用了與新聞廣播共享資源的辦法。在數(shù)據(jù)庫(kù)“rmt”下表tchannel中，insert一條新的數(shù)據(jù)，ChnName為“文藝廣播”，并在該ID下的賬戶(hù)能夠共享ChnName為“新聞廣播”的數(shù)據(jù)，也就是文藝廣播的賬戶(hù)能共享新聞廣播的音頻資料，實(shí)現(xiàn)文藝廣播在最快的時(shí)間內(nèi)開(kāi)播。隨著文藝廣播自身的資料日益龐大，新聞廣播服務(wù)器顯得有些不堪重負(fù)，有必要將文藝廣播從新聞廣播中獨(dú)立出來(lái)。

新增一臺(tái)HPDL388Gen9服務(wù)器，容量1.63T，作為新聞廣播新服務(wù)器使用，同時(shí)新建新聞廣播數(shù)據(jù)庫(kù)“rmt”，將原數(shù)據(jù)庫(kù)遷移至新數(shù)據(jù)庫(kù)，并刪除數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)于文藝廣播的數(shù)據(jù)，建立新數(shù)據(jù)庫(kù)與制作網(wǎng)的同步通道。舊的新聞廣播服務(wù)器改為文藝廣播的服務(wù)器，將數(shù)據(jù)庫(kù)“rmt”改為“wyt”，更改制作網(wǎng)同步設(shè)置，只同步文藝廣播相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)和文件。

方案設(shè)計(jì)與實(shí)施

利用數(shù)據(jù)庫(kù)備份與還原，將方案分塊，分步驟實(shí)施，平穩(wěn)過(guò)渡與切換。

一、新“rmt”數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)制作網(wǎng)同步后，新聞廣播數(shù)據(jù)將在舊服務(wù)器與新服務(wù)器上同時(shí)同步。此時(shí)，將一臺(tái)播出站的訪問(wèn)主服務(wù)器設(shè)為新服務(wù)器，備服務(wù)器為原服務(wù)器，全面測(cè)試新服務(wù)器及其數(shù)據(jù)庫(kù)功能。

二、通過(guò)測(cè)試后，所有新聞廣播站點(diǎn)所訪問(wèn)的IP指向新服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)指向新數(shù)據(jù)庫(kù)，脫離舊服務(wù)器。

三、著手更改舊服務(wù)器設(shè)置，待“wyt”數(shù)據(jù)庫(kù)建成后，所有文藝廣播站點(diǎn)指向“wyt”，而指向服務(wù)器IP仍然是原服務(wù)器不變。

總結(jié)

通過(guò)對(duì)福建廣播電視臺(tái)制播分離模式的剖析和對(duì)播出網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)容遷移實(shí)例，可以看出分布式系統(tǒng)有三大特點(diǎn)。首先，降低了數(shù)據(jù)傳送代價(jià)。其次，系統(tǒng)的可靠性得到提高。因?yàn)楫?dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，仍然允許對(duì)局部數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，而且一個(gè)位置的故障不影響其他位置的處理工作。第三，便于系統(tǒng)的擴(kuò)充。②若在傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)庫(kù)中，在項(xiàng)目的實(shí)施時(shí)，服務(wù)器的更改與重啟，勢(shì)必影響其他頻道的正常播出，而分布式數(shù)據(jù)庫(kù)靈活多變，避免單一故障點(diǎn)，在系統(tǒng)維護(hù)尤其是系統(tǒng)擴(kuò)容方面有著無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)。

（作者單位：福建省廣播影視集團(tuán)）

注釋?zhuān)孩倨莺榻骸稄V播中心播控技術(shù)》，《音響技術(shù)》，2006年增刊。

②百度百科：分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，https：//baike.baidu.com/。