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数字音频工作站的容错措施
2006年9月19日 9:45  来源:StudioCover  

    从某种角度看,数字音频工作站系统实际上就是一套计算机局域网络系统。一个计算机系统所含的部件有硬件、软件和数据。硬件设备的板卡和配件是由不同厂商生产的,不可能保证百分百不发生故障;软件中包括操作系统、数据库、网络系统、应用系统等;数据包括程序文件和数字音频节目数据。这些软硬件都有可能发生故障,如软件崩溃、病毒感染、磁盘损坏、人为误删、电源掉电等,它们严重影响了播出的正常运行,甚至会造成停播事故。为了提高播出的可靠性,我们在系统中使用了各种各样的容错技术。

    我台数字音频工作站系统由服务器、阵列柜、交换机、各工作站组成。在软件上可分为音频资料库、播出站、录制站、编排站、管理站、审听站、灌录站等。任何部件的故障都将影响到播出的正常进行,我们在系统的建设中具体采用了以下容错手段。

1. 服务器双机热备份

    服务器子系统是整个网络运行及数据存取的核心,其可靠性相当重要。我们采用双服务器结构。每个服务器各内置一个本地硬盘,安装Windows NT SERVER 4.0网络操作系统,同时每台服务器安装一块AHA2940 UW SCSI卡连接阵列柜,作为共享数据存储区。

    主、备服务器采用Dateware-cluster for Windows NT服务器群集技术,构成“双机热备份”系统,即正常情况下主服务器工作,备服务器通过专网监视主服务器工作情况,一旦发现主服务器坏,备服务器立即接管主服务器的工作,包括接管故障服务器管理磁盘阵列、网络通讯、数据库等,以保证系统的正常运行。切换过程不超过一分钟,不影响系统工作。

2. 冗余磁盘阵列

  在整个网络中,存储系统扮演着非常重要的角色,尤其是广播电台音频网络中,重要的音频数据和其他的信息都保存在硬盘系统中,一旦丢失,后果十分严重。为此,我们根据台里实际情况,首先在服务器中将系统和存储设备从物理上分开,这主要是从系统的安全性考虑,保证存储系统单独存在,这样即使服务器损坏,更换服务器后所有的数据就能立即供系统使用。其次为了保证数据的安全,在阵列柜中,采用RAID5冗余技术保证硬盘数据的安全性。我们采用豪威公司Titan-5020u阵列柜,共使用13个18.2GB和13个73GB的希捷SCSI热插拔高速硬盘,各用其中的12个硬盘作为一个阵列,构成一个能容纳8000多小时立体声节目的资料库(按48kHz取样,16b量化,1:6压缩计算)。另两个硬盘作为热备份硬盘,如果阵列中某一个硬盘损坏,备份硬盘将自动加入对应阵列,接替损坏硬盘的工作,存放损坏硬盘的数据。待损坏的硬盘修好后再插入阵列柜中,则修好的硬盘又成为热备份硬盘。

  然而,只有修复故障后才有容错。很少有RAID能抵挡两个同时发生的错误。因此RAID5阵列在损坏一块硬盘的情况下,应尽快恢复或插入好的硬盘。替换错误磁盘后,可使用冗余信息再生数据,不必引入备份磁带或手工更新操作。数据再生完成之后,所有数据成为当前的,并可再次防止磁盘错误。

  同时阵列柜内部设有两路电源,可接不同的两路外电,即使一路电源损坏,阵列柜也能正常工作,数据不会损坏和丢失。

3. 播出站双机热备份

  正常状态下由主播出站播出,备播的播出内容与主播相同,只是处于哑音状态。利用主备同步播出,一旦主播出现故障,备播立即(约5秒,此值可设置)消除哑音状态,继主播的播出断点继续播出。

  检测方式采用最新的脉冲检测方式。过去常采用音频检测方式,该方式主要缺陷在于下限值不好设置,由于噪声的存在和播出电平有时偏小,导致系统正常时误倒或停播时不倒。

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