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电视台播控网络的构建系统解决方案

　　在模拟电视向数字电视转变的进程中，实现数字化采集、播出尤其重要。电视台播控网络在许多电视台得到成功的应用，使得以硬盘存储为基础建立电视数字化播出系统的方式已被业内所认同，并正逐步得以推广应用。

　　电视台播控网络的建设是一个系统工程，它涵盖计算机、视频、网络等多种技术。在此，笔者就结合实际工作为大家介绍一下中、小型电视台播控网络的构建。

　　一、业务流程

　　广播电视行业的特点是时效性强、社会责任大。因此，节目采、编、审、播的管理制度非常严格。在进行节目串编后，经播出部核对之后播出，同时财务、广告进行播出检审(图1为业务流程图)。

　　电视台播控网络以视频服务器为主体，充分发挥硬盘存储的优势，避免了因录像机、机械臂等设备出故障给播出带来的影响，能够轻松实现对各节目之间的串编播出和各种插播、定时播出的控制管理

　　二、特点

　　电视台播控网络不同于普通局域网，它具有以下几个特点：

　　1.数据流量大

　　该类网络传输的基本上是基于MPEG-2或MPEG-4的视频流，因此要求网络有足够的吞吐量，保证信息高质量、高效率地传输。

　　2.安全要求高

　　电视播出是一件政治性强、社会责任大的工作，因此必须通过安全技术手段杜绝网络上的非法接入，保证网络隔离。

　　3.稳定性强

　　为保证电视节目“高质量、不间断”的播出要求，必须保证网络的稳定。

　　由此可见，在组建电视台播控网络时我们除了要严格遵循先进性、实用性、开放性、可管理性、可扩充性原则外，更应该强调高带宽、可靠性、安全性。

　　三、建网方案

　　1.网络拓朴结构

　　电视台播控网络采用星型拓朴结构(图2)，该网络中的节点具有高度的独立性，并且适合Browser/Server/DB三层结构体系框架。

　　2.组网技术

　　目前，常用的主干网组网技术有快速以太网(100Mbps)、FDDI、千兆以太网(1000Mbps)和ATM(155Mbps/622Mbps)。

　　快速以太网是一种非常成熟的组网技术，它的造价很低，性能价格比很高；FDDI也是一种成熟的组网技术，但技术复杂、造价高，难以升级；ATM技术成熟，是多媒体应用系统的理想网络平台，但它的网络带宽的实际利用率很低；目前千兆以太网已成为一种成熟的组网技术，造价低于ATM网，它的有效带宽比622Mbps的ATM还高。

　　因此，笔者推荐采用千兆以太网为骨干，快速以太网交换到桌面组建计算机播控网络。对于资金不很充裕的中、小型电视台可先选择快速以太网，待时机成熟后，再平滑升级到千兆以太网。

　　3.网络交换设备

　　(1)网络核心层

　　用一台Cisco的高端三层交换机Catalyst 6506(带路由功能)作为整个交换系统的核心，由网络管理员统一管理调度，从而使电视台播控网络搭建在一个具有千兆以太网主干并具备第三层交换功能的综合网络通信平台之上。同时，配置两个电源进行同时供电，彼此分担负荷并互为备份。

　　(2)汇聚层

　　利用Cisco Catalyst 3524交换机或Catalyst 3548交换机作为网络系统汇聚层设备，汇聚层设备将通过多模光缆以千兆以太网为主干连接到核心层设备Catalyst 6506，一部分用户可以通过超5类UTP线缆连接到该层交换机中，实现100Mbps速率连接。

　　(3)接入层

　　在网络接入层中，笔者选用了多台Cisco 2924交换机作为接入交换机，为桌面应用提供100Mbps的接入速率。

　　4.计算机设备

　　(1)服务器

　　作为域控制服务器、文件服务器和数据库服务器，应能满足长时间工作要求，能保证系统安全稳定运行。电视台播控网络采用的服务器集成了高性能RAID控制器，同时全面采用热交换/热插拔部件，包括硬盘驱动器、电源、风扇和热插拔PCI插槽。

　　(2)硬盘存储

　　本系统采用480GB RAID-3容错硬盘阵列，具有较快的数据传输率和较大的存储容量，同时利用纠错技术提高了存储的可靠性。RAID-3中每组有一个奇偶信息校验盘，当阵列组中某一个磁盘损坏时，可通过奇偶信息与余下的磁盘信息的奇偶相关性恢复损坏磁盘的信息。

　　(3)工作站

　　工作站采用字幕、采集、播出等专用计算机，部分工作站采用普通计算机。

　　5.IP地址规划

　　由于系统的特殊性，整个网络采用的是保留地址的网段172.XXX.XXX.XXX，以配合虚拟局域网(VLAN)的划分，给不同的虚拟局域网配置不同的子网段。整个网络可以非常方便地划分为几个子网，子网之间的通信由中心三层交换机来实现(图3为电视台播控网络示意图)

　　四、安全性的实现

　　鉴于电视台播出工作的特殊性，必须从技术上保证网络的安全性。其主要的设置工作有以下三点：

　　1.划分合适的VLAN

　　为保证网络的安全性，必须提供类似电路的隔离功能，一般采用的是VLAN技术，即虚拟局域网技术。设置不同的部门为不同VLAN(如总编室、播出部、制作部、广告部、财务部等)，通过设置三层访问列表(见表)来控制相应计算机的互连互通，确保网络的安全性。

　　2.绑定

　　MAC地址是网卡的惟一标志，通过捆绑交换机端口和MAC地址，就可以轻松防止非法接入，阻止非法入侵者的破坏。同时，将交换机剩余不用的端口禁止使用。

　　具体设置如下(以Cisco 2924交换机为例)

　　登录进入交换机，输入管理口令，再输入命令“#config terminal”进入配置模式　，输入命令“config　#mac_address_table permanent 0010.5A82.B2EE Fa0/2”绑定MAC地址到端口0/2形成MAC地址表　。

　　为防止非法用户通过修改IP地址的方法进行地址盗用我们可以采用IP-MAC地址解析技术防止IP地址的盗用。利用网卡的MAC地址惟一性，建立一个IP地址与MAC地址的对应表，然后查询此表，只有IP-MAC地址对合法的机器才能得到正确的ARP应答，以此达到防止IP地址盗用的目的。

　　在Cisco Catalyst 6506上实现此目的的命令如下：

　　tx-6506-route#show ip arp

　　’显示当前局域网中网卡的IP地址与MAC地址的对应表

　　tx-6506-route#conf t
　　tx-6506-route config　#arp 172.16.2.5 0010.5A83.403E arpa
　　’绑定IP地址与MAC地址

　　若要解除绑定使用如下命令即可：

　　tx-6506-routeconfig　#no arp 172.16.2.5 0010.5A83.403E

　　3.设置详细的访问列表

　　访问列表(Access-list)就是一系列允许和拒绝条件的集合，通过访问列表可以过滤收到和发出的信息包的请求，实现对网络的安全控制。三层路由一个一个地检测包与访问列表的条件，在满足第一个匹配条件后，就可以决定是否接收包。

　　Catalyst 6506的包过滤通过访问列表来定义，它包括两种类型

　　(1)标准访问列表。只检查包的源地址；

　　(2)扩展访问列表。既检查包的源地址，也检查包的目的地址，也可以检查特殊的协议、端口以及其他参数，具有极大的自由度。

　　一旦定义了访问列表，它就必须用于某一个接口上，命令格式如下：

　　ip access-group list-numberin|out
　　’对应于局域网或广域网端口
　　ip access-class list-numberin|out
　　’对应于e0、s0、con、aux和vty等接口

　　例如，使播出部IP地址为172.16.3.2和 172.16.3.3的播出机能访问外部计算机而外部计算机不可以访问播出机，命令如下：

　　tx-6506-route config　#ip access-list 1 permit 172.16.3.2 0.0.0.0
　　’建立标准访问列表1
　　tx-6506-route config　#ip access-list 1 permit 172.16.3.3 0.0.0.0
　　tx-6506-routeconfig　#access-list 102 deny ip any host 172.16.3.2
　　’禁止任何主机访问172.16.3.2
　　tx-6506-routeconfig　#access-list 102 deny ip any host 172.16.3.3
　　tx-6506-routeconfig　#access-list 102 permit ip any any
　　tx-6506-routeconfig　#interface vlan 102
　　tx-6506-route config-if　#ip access-group 1 out
　　tx-6506-routeconfig　#ip access-group 102 in

　　电视台播控网络的构建方案就为大家介绍到这儿了。随着电视台远程编审稿系统、OA办公系统、计算机用户管理系统的分期建设，在电视台播控网络基础上会逐步形成更为复杂、运转更为高效的大系统，届时广播电视全行业的数字化将得以实现。

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