集中式数据库与分布式数据库的融合与迁移
林田
摘要：福建省广播影视集团广播音频网制播分离模式，将传统制播一体的网络一分为二，目的是使制作网与播出网相对独立，播出网和制作网的故障互不影响，提高其安全性。文章通过对系统的解析及实际案例的展示来说明该模式的特点。
关键词：数据库 集中式 分布式 迁移
集中式数据库是指运行在一台机器上，不与其他计算机系统交互的数据库系统。分布式数据库是指数据库存储在多个计算机中，它们不共享公共的内存或磁盘。其基本思想是将原来集中式数据库中的数据分散存储到多个通过网络连接的数据存储节点上，以获取更大的存储容量和更高的并发访问量。①福建省广播影视集团广播音频制作播出系统集合了两种模式，并融合应用，有利于系统的运营和升级。
制播分离系统硬件架构与数据库概况
制作网分布于技术中心机房和各楼层制作间，播出网集中于直播区，两者通过光纤和中间服务器相连。制作网采用集中式存储，以集群服务器带阵列，在服务器上建立数据库集中式数据库“prolink”，所有制作网数据集中于此数据库，而播出库采用分布式存储，各频道独立服务器，在每个服务器上独立运行相应频道数据库，同时以两个频道为一组，建立一个文件互备，数据库互备的备份冗余模式。
图中，“prolink”为制作网集中式数据库，“datamirror”为中间服务器的同步软件，“rmt”为新闻广播数据库，“jjt”为经济广播数据库，“jtt”为交通广播数据库，“dnt”为东南广播数据库，“sht”为生活广播数据库，“yyt”为音乐广播数据库。
不论是集中式数据库还是分布式数据库，都是基于SQL2008。在制作服务器上搭建“prolink”数据库，在此可以称为“父数据库”；在播出网内，各服务器上分别建立各频率数据库，可称为“子数据库”。子数据库继承了父数据库所有特征，包括“表”“视图”“可编程性”等均保持形式一致。
数据库同步属于单向同步，由“父数据库”向“子数据库”填充信息，与该频道有关的信息将会写入“子数据库”。以生活广播表“tchannel”为例，“prolink”库中，表“tchannel”的列有“PKID_bakID”和“ChnName”，列值包含所有频道信息。而播出网中的生活广播服务器“子数据库”——“sht”同样包含表“tchannel”，列名相同，但列值却有所不同，只包含和生活广播有关的部分。由此可见，在同步过程中，对“父数据库”“prolink”进行筛选分类，可以将各频道内容分门别类，化繁为简。
各分布式数据库间的关系
各个分布式数据库分处于个独立的播出服务器内，犹如兄弟姐妹，遗传了prolink数据库的特点，又有各自与众不同的数据，为本频道的播出站以及录制站的各个功能站点提供相应的服务。在此基础上，为了系统利用最大化和容灾备份的需求，在SQL server management studio中新建一个其他频道的备份数据库，并定期和主数据库同步。仍然以生活广播为例。
我们设定生活广播服务器与音乐广播服务器两两互备，如图3所示，生活广播服务器建立并运行主数据库“sht”，存储生活广播的音频文件，同时，在SQL中再建立一个数据库“bakyyt”作为音乐广播的备数据库，并存储音乐广播的音频文件。以此类推，在音乐广播服务器上，建立并运行主数据库“yyt”，存储音乐广播的音频文件，再建立一个数据库“baksht”作为生活广播的备数据库，并存储生活广播的音频文件。主数据库与备数据库通过databasebak进行数据库备份与数据库还原实现同步，可以根据需求设置同步间隔，音频文件通过filebak实现同步。
分布式数据库下服务器扩容和数据库迁移实例
随着广播的不断发展，所需要的技术支持也逐日提升，因此扩容与升级势在必行。福建广播电视台在分布式数据库基础上成功实现了服务器的扩容和数据库的迁移，所有工作均在线操作，不影响正常播出。
項目源于福建广播电视台文艺广播。2016年文艺广播开播初期，时间短，人员紧，资源少，只好采用了与新闻广播共享资源的办法。在数据库“rmt”下表tchannel中，insert一条新的数据，ChnName为“文艺广播”，并在该ID下的账户能够共享ChnName为“新闻广播”的数据，也就是文艺广播的账户能共享新闻广播的音频资料，实现文艺广播在最快的时间内开播。随着文艺广播自身的资料日益庞大，新闻广播服务器显得有些不堪重负，有必要将文艺广播从新闻广播中独立出来。
新增一台HPDL388Gen9服务器，容量1.63T，作为新闻广播新服务器使用，同时新建新闻广播数据库“rmt”，将原数据库迁移至新数据库，并删除数据库中关于文艺广播的数据，建立新数据库与制作网的同步通道。旧的新闻广播服务器改为文艺广播的服务器，将数据库“rmt”改为“wyt”，更改制作网同步设置，只同步文艺广播相关数据库和文件。
方案设计与实施
利用数据库备份与还原，将方案分块，分步骤实施，平稳过渡与切换。
一、新“rmt”数据库实现制作网同步后，新闻广播数据将在旧服务器与新服务器上同时同步。此时，将一台播出站的访问主服务器设为新服务器，备服务器为原服务器，全面测试新服务器及其数据库功能。
二、通过测试后，所有新闻广播站点所访问的IP指向新服务器，数据库指向新数据库，脱离旧服务器。
三、着手更改旧服务器设置，待“wyt”数据库建成后，所有文艺广播站点指向“wyt”，而指向服务器IP仍然是原服务器不变。
总结
通过对福建广播电视台制播分离模式的剖析和对播出网数据库的扩容迁移实例，可以看出分布式系统有三大特点。首先，降低了数据传送代价。其次，系统的可靠性得到提高。因为当网络出现故障时，仍然允许对局部数据库的操作，而且一个位置的故障不影响其他位置的处理工作。第三，便于系统的扩充。②若在传统的集中式数据库中，在项目的实施时，服务器的更改与重启，势必影响其他频道的正常播出，而分布式数据库灵活多变，避免单一故障点，在系统维护尤其是系统扩容方面有着无与伦比的优势。
（作者单位：福建省广播影视集团）
注释：①戚洪江：《广播中心播控技术》，《音响技术》，2006年增刊。
②百度百科：分布式数据库，https：//baike.baidu.com/。
摘要：福建省广播影视集团广播音频网制播分离模式，将传统制播一体的网络一分为二，目的是使制作网与播出网相对独立，播出网和制作网的故障互不影响，提高其安全性。文章通过对系统的解析及实际案例的展示来说明该模式的特点。
关键词：数据库 集中式 分布式 迁移
集中式数据库是指运行在一台机器上，不与其他计算机系统交互的数据库系统。分布式数据库是指数据库存储在多个计算机中，它们不共享公共的内存或磁盘。其基本思想是将原来集中式数据库中的数据分散存储到多个通过网络连接的数据存储节点上，以获取更大的存储容量和更高的并发访问量。①福建省广播影视集团广播音频制作播出系统集合了两种模式，并融合应用，有利于系统的运营和升级。
制播分离系统硬件架构与数据库概况
制作网分布于技术中心机房和各楼层制作间，播出网集中于直播区，两者通过光纤和中间服务器相连。制作网采用集中式存储，以集群服务器带阵列，在服务器上建立数据库集中式数据库“prolink”，所有制作网数据集中于此数据库，而播出库采用分布式存储，各频道独立服务器，在每个服务器上独立运行相应频道数据库，同时以两个频道为一组，建立一个文件互备，数据库互备的备份冗余模式。
图中，“prolink”为制作网集中式数据库，“datamirror”为中间服务器的同步软件，“rmt”为新闻广播数据库，“jjt”为经济广播数据库，“jtt”为交通广播数据库，“dnt”为东南广播数据库，“sht”为生活广播数据库，“yyt”为音乐广播数据库。
不论是集中式数据库还是分布式数据库，都是基于SQL2008。在制作服务器上搭建“prolink”数据库，在此可以称为“父数据库”；在播出网内，各服务器上分别建立各频率数据库，可称为“子数据库”。子数据库继承了父数据库所有特征，包括“表”“视图”“可编程性”等均保持形式一致。
数据库同步属于单向同步，由“父数据库”向“子数据库”填充信息，与该频道有关的信息将会写入“子数据库”。以生活广播表“tchannel”为例，“prolink”库中，表“tchannel”的列有“PKID_bakID”和“ChnName”，列值包含所有频道信息。而播出网中的生活广播服务器“子数据库”——“sht”同样包含表“tchannel”，列名相同，但列值却有所不同，只包含和生活广播有关的部分。由此可见，在同步过程中，对“父数据库”“prolink”进行筛选分类，可以将各频道内容分门别类，化繁为简。
各分布式数据库间的关系
各个分布式数据库分处于个独立的播出服务器内，犹如兄弟姐妹，遗传了prolink数据库的特点，又有各自与众不同的数据，为本频道的播出站以及录制站的各个功能站点提供相应的服务。在此基础上，为了系统利用最大化和容灾备份的需求，在SQL server management studio中新建一个其他频道的备份数据库，并定期和主数据库同步。仍然以生活广播为例。
我们设定生活广播服务器与音乐广播服务器两两互备，如图3所示，生活广播服务器建立并运行主数据库“sht”，存储生活广播的音频文件，同时，在SQL中再建立一个数据库“bakyyt”作为音乐广播的备数据库，并存储音乐广播的音频文件。以此类推，在音乐广播服务器上，建立并运行主数据库“yyt”，存储音乐广播的音频文件，再建立一个数据库“baksht”作为生活广播的备数据库，并存储生活广播的音频文件。主数据库与备数据库通过databasebak进行数据库备份与数据库还原实现同步，可以根据需求设置同步间隔，音频文件通过filebak实现同步。
分布式数据库下服务器扩容和数据库迁移实例
随着广播的不断发展，所需要的技术支持也逐日提升，因此扩容与升级势在必行。福建广播电视台在分布式数据库基础上成功实现了服务器的扩容和数据库的迁移，所有工作均在线操作，不影响正常播出。
項目源于福建广播电视台文艺广播。2016年文艺广播开播初期，时间短，人员紧，资源少，只好采用了与新闻广播共享资源的办法。在数据库“rmt”下表tchannel中，insert一条新的数据，ChnName为“文艺广播”，并在该ID下的账户能够共享ChnName为“新闻广播”的数据，也就是文艺广播的账户能共享新闻广播的音频资料，实现文艺广播在最快的时间内开播。随着文艺广播自身的资料日益庞大，新闻广播服务器显得有些不堪重负，有必要将文艺广播从新闻广播中独立出来。
新增一台HPDL388Gen9服务器，容量1.63T，作为新闻广播新服务器使用，同时新建新闻广播数据库“rmt”，将原数据库迁移至新数据库，并删除数据库中关于文艺广播的数据，建立新数据库与制作网的同步通道。旧的新闻广播服务器改为文艺广播的服务器，将数据库“rmt”改为“wyt”，更改制作网同步设置，只同步文艺广播相关数据库和文件。
方案设计与实施
利用数据库备份与还原，将方案分块，分步骤实施，平稳过渡与切换。
一、新“rmt”数据库实现制作网同步后，新闻广播数据将在旧服务器与新服务器上同时同步。此时，将一台播出站的访问主服务器设为新服务器，备服务器为原服务器，全面测试新服务器及其数据库功能。
二、通过测试后，所有新闻广播站点所访问的IP指向新服务器，数据库指向新数据库，脱离旧服务器。
三、着手更改旧服务器设置，待“wyt”数据库建成后，所有文艺广播站点指向“wyt”，而指向服务器IP仍然是原服务器不变。
总结
通过对福建广播电视台制播分离模式的剖析和对播出网数据库的扩容迁移实例，可以看出分布式系统有三大特点。首先，降低了数据传送代价。其次，系统的可靠性得到提高。因为当网络出现故障时，仍然允许对局部数据库的操作，而且一个位置的故障不影响其他位置的处理工作。第三，便于系统的扩充。②若在传统的集中式数据库中，在项目的实施时，服务器的更改与重启，势必影响其他频道的正常播出，而分布式数据库灵活多变，避免单一故障点，在系统维护尤其是系统扩容方面有着无与伦比的优势。
（作者单位：福建省广播影视集团）
注释：①戚洪江：《广播中心播控技术》，《音响技术》，2006年增刊。
②百度百科：分布式数据库，https：//baike.baidu.com/。
