【文章內(nèi)容簡介】 北京廣播電視大學(xué)昌平分校 數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡(luò)概述 （一） 北京廣播電視大學(xué)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 目前 ,北京 市廣播電視大學(xué)校園網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了千兆光纖接入 ,百兆交換到用戶桌面 , 9 實(shí)現(xiàn)了電信、聯(lián)通、教育科研網(wǎng)三網(wǎng)互融。 VOD 視頻點(diǎn)播系統(tǒng)目前在我校校園網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)運(yùn)行 ,主要是學(xué)員在機(jī)房集中上課時使用 ,其并發(fā)量相對不是很大 ,因此我校目前的網(wǎng)絡(luò)狀況完全能夠滿足該系統(tǒng)的運(yùn)行需求 ,學(xué)生在瀏覽視頻學(xué)習(xí)資料時 ,可以保證 做到快速、順暢。 五 、 VOD 視頻點(diǎn)播技術(shù)在 北京廣播電視大學(xué)昌平分校 的應(yīng)用 （一） 、 VOD 視頻點(diǎn)播系統(tǒng) 邏輯 結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)要求能為視頻節(jié)目的“制作”、“發(fā)布”與“點(diǎn)播”提供完全解決方案。并建立涵蓋“客戶”、“數(shù)據(jù)”和“管理” 3 個層面的基于互聯(lián)網(wǎng)的視頻點(diǎn)播應(yīng)用平臺。具體功能如下： (1)制作功能：能將 捌好的模擬信號視頻節(jié)日轉(zhuǎn)換成 Real 格式的流媒體文件。 (2)發(fā)布功能：能 通過耵 P的方式將視頻文件上傳至遠(yuǎn)端的視頻點(diǎn)播服務(wù)器。 (3)點(diǎn)播功能 ：能為蛻眾提供操作方便、結(jié)構(gòu)清晰、外觀時尚的點(diǎn)播平臺。 (4)客戶層面：為觀 眾提供節(jié)目內(nèi)容簡介和舊期節(jié)目重播等功能 (5)數(shù)據(jù)層面：建立可靠的視頻文件庫和視頻信息庫，為用戶點(diǎn)播、管理員查詢和資料歸檔提供支持。 (6)管理層面：建立易于操作的后白維護(hù)系統(tǒng)，可為電視中心管理人員提供新聞發(fā)布、編輯信息、刪除舊檔等功能 在對用戶的需求進(jìn)行調(diào)研后，將視頻點(diǎn)播系統(tǒng)從下至上劃分為“管理層”、“數(shù)據(jù)層”和“客戶層” 3層結(jié)構(gòu) (見圖 2) 10 圖 51 視頻點(diǎn)播系統(tǒng) 邏輯 結(jié)構(gòu) 其中，最低層管理層卡要解決廿日制作、發(fā)布和維護(hù)等功能，操作對象足電視中心的管理員。具體功能包括上傳制作完成的視頻文件、節(jié)目分類管 理以及管理員根據(jù)需要添加、修改和刪除視頻節(jié)目的基本信息 (如節(jié)目期號、發(fā)布時間、內(nèi)容簡介等 )的功能。中間層數(shù)據(jù)層土要由“視頻信息庫” 和“視頻文件庫”兩部分組成。用以儲存視頻文件和信息。其中，視頻信息庫用于儲存視頻節(jié)目的各類相關(guān)信息。視頻文件庫用于儲存視頻節(jié)目的視頻文件。 最上層客戶層的設(shè)計服務(wù)對象是收看節(jié)目的觀眾，所以客戶層界面設(shè)計必須考慮到心用操作簡便、分類明確的要求。主要功能包括在線收看 (用戶可進(jìn)行播放、暫停、全屏等操作 )、舊期節(jié)目重 播 (用戶根據(jù)需要重播舊期節(jié)目視頻檔案 )以及節(jié)目內(nèi)容簡介功能 (便 F用戶了 解節(jié)日內(nèi)容，收看自己感興趣的節(jié)目 )等。 （二） 、 VOD 視頻點(diǎn)播系統(tǒng)設(shè)備選型 目前 ,北京 市 廣播電視大學(xué)正積極致力于建設(shè)開放大學(xué)的努力之中 ,校領(lǐng)導(dǎo)相當(dāng)重視我校的網(wǎng)上教學(xué) ,因此對于我們在硬件方面的投入力度也相對比較大 學(xué)校先后投入資金購進(jìn)了大量網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品 ,大大優(yōu)化了學(xué)校的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) ,改善了網(wǎng)上教學(xué)環(huán)境 目前我校使用的較新的服務(wù)器基本都是工 BM 系列的 ,主要用作學(xué)校主站服務(wù)“電大在線” ， 遠(yuǎn)程教學(xué)平臺服務(wù)，教務(wù)管理系統(tǒng)服務(wù)， VOD 點(diǎn)播系 11 統(tǒng)等服務(wù)。硬件配置具體如下表： 表 51 硬件配置 （三） 、 VOD 視頻點(diǎn)播 系 統(tǒng) 的 分析與設(shè)計 VOD 視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的功能需求 北京 市 電大 VOD 視頻點(diǎn)播系統(tǒng)是為學(xué)員提供視頻學(xué)習(xí)支持服務(wù)的一個學(xué)習(xí)臺 ， 為彌補(bǔ)當(dāng)前 “ 電大在線 ” 遠(yuǎn)程教學(xué)平臺所存在的不足 ,擬對 北京 市 廣播電視大學(xué) VOD 視頻點(diǎn)播系統(tǒng)提出以下功能需求 : 系統(tǒng)應(yīng)能對學(xué)生的個人信息進(jìn)行存儲 。 系統(tǒng)應(yīng)有用戶注冊登陸功能 ,防止不法用戶侵入 。 鑒于電大學(xué)員都是成人 ,其知識層次和應(yīng)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)的能力較弱且差別較大 ,系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置相關(guān)版塊對學(xué)習(xí)者進(jìn)行常見問題的指導(dǎo) 。 為使學(xué)員的學(xué)習(xí)過程更加順暢 ,系統(tǒng)應(yīng)該提供專門的視頻 瀏覽播放器 。 系統(tǒng)應(yīng)能對公共類視頻和課程視頻區(qū)別存儲 ,公共類視頻在主頁面公開發(fā)布 ,課程視頻則只供登陸用戶觀看。 應(yīng)針對 VOD 視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的業(yè)務(wù)進(jìn)行描述，從用戶端發(fā)起請求，到被提供業(yè)務(wù)的 。 VOD 視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的設(shè)計思想 12 本系統(tǒng)的設(shè)計思想是以知識點(diǎn)為核心重組構(gòu)造相關(guān)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容 。 根據(jù)上面對系統(tǒng)功能需求的分析 ,首先對系統(tǒng)中的知識點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計 ,搞清楚系統(tǒng)中的知識點(diǎn)結(jié)構(gòu)和各知識點(diǎn)之間的關(guān)系 ,然后設(shè)計出各個功能模塊 ,完成需求分析提出的各項(xiàng)任務(wù) 。 系統(tǒng)的應(yīng)用人員分為學(xué)員 、教 師 、 系統(tǒng)管理員 ,主要應(yīng)用對象是學(xué) 員 ,教師資源的上傳以及管理員對系統(tǒng)的維護(hù)等 ,都是為學(xué)員的自主化學(xué)習(xí)提供保障 。 北京 市 廣播電視大學(xué) VOD 視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架如圖 3所示 圖 51 北京 市廣播電視大學(xué) VOD 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架圖 由于視頻文件體積普遍較大 ,在發(fā)布視頻文件時 ,如果使用 HTTP 協(xié)議進(jìn)行上傳很可能會導(dǎo)致速度緩慢 ,甚至上傳失敗等問題 。 因此本系統(tǒng)將架設(shè) FTP 服務(wù)器 ,為教師及管理員上傳視頻文件提供 FTP 協(xié)議的上傳方式 ,保證上傳速度和成功率 。 FTP 上傳完成后的文件即可提供流媒體服務(wù) ,供用戶觀看 和下載 。 目前 ,北京 市 電大 v0D 視頻點(diǎn)播系統(tǒng)尚處在系統(tǒng)運(yùn)行初期 ,由 1 臺 IBM3650 服務(wù)器的同一個網(wǎng)卡提供 WEB 應(yīng)用 、 流媒體服務(wù)和 FTP 上傳服務(wù) ,當(dāng)此網(wǎng)卡 I/O 過高時可以考慮擴(kuò)展網(wǎng)卡 ,使用一個網(wǎng)卡提供流媒體服務(wù) ,使用另外一個網(wǎng)卡提供北京市廣播電視大學(xué)VOD視頻點(diǎn)播系統(tǒng) 首頁 注冊 登錄 課程學(xué)習(xí) 頂部導(dǎo)航 內(nèi)容板 塊 版權(quán)信息 后臺管理 Admin 13 WEB 應(yīng)用服務(wù)和 FTP 文件上傳功能 。 VOD 視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用 下表列出的是 北京 市 廣播電視大學(xué) VOD 視頻點(diǎn)播系統(tǒng)在設(shè)計實(shí)現(xiàn)中所用到的主要技術(shù) 。 在系統(tǒng)設(shè)計之初 ,出于系統(tǒng)穩(wěn)定性方面的考慮 ,為避免系統(tǒng)漏洞 ,擬定使用的是 Linux 操作系統(tǒng) ,但在服務(wù)器采購回來以后 ,其自帶了 一套正版WindowsServer20xx 操作系統(tǒng) ,為了日后更好地獲得廠家對硬件的維護(hù)和升級服務(wù) ,目前本系統(tǒng)延用了其自帶系統(tǒng) 。 表 52 應(yīng)用的主要技術(shù) 系統(tǒng)的技術(shù)路線 以下將對 VOD 視頻點(diǎn)播系統(tǒng)所用到的主要技術(shù)作簡要的介紹 。 和 WindowsServer20xx 在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器的管理 、 可用性 、 可靠性 、安全性 、 性能與可擴(kuò)展性方面提供了許多新的功能 同時增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的開發(fā)與國際性支持 和 WindowsServer20xx 提供了最可靠的 、 高效的 、連接的 、 完整的網(wǎng) 絡(luò)服務(wù)器解決方案了 具有如下特點(diǎn) : ? 容錯進(jìn)程架構(gòu) (應(yīng)用程序池 ) web站點(diǎn)和應(yīng)用程序隔離到一個自包含單元之中(又稱應(yīng)用程序池 )應(yīng)用程序池為管理員管理一組 Web 站點(diǎn)和應(yīng)用程序提供了便利 ,同時提高了系統(tǒng)的可靠性 ,因?yàn)橐粋€應(yīng)用程序池中的錯誤不會引起另外一個應(yīng)用程序池或者服務(wù)器本身發(fā)生故障 。 ? 自動進(jìn)程回收 )例如 CPU利用率和內(nèi)存占用情況 ,自 14 動停止和重新啟動發(fā)生故障的 Web 站點(diǎn)和應(yīng)用程序 ,同時將請求放入隊(duì)列 。 還可以在回收一個工作進(jìn)程時對客戶機(jī)的 TCP/工 P 連接加以維護(hù) ,將 Web服務(wù)客戶端應(yīng)用 ? 程序與后端不穩(wěn)定的 Web 應(yīng)用程序隔離開來 ? 快速故障保護(hù) 如果某個應(yīng)用程序在短時間內(nèi)頻繁發(fā)生故障 , 將自動禁用該程序 ,并且向所有新發(fā)出和排入隊(duì)列的針對該應(yīng)用程序的請求返回一個 “ 503 服務(wù)不可用 ” 錯誤信息 。 此外 ,還可以觸發(fā)某些定制操作 ,例如觸發(fā)一個調(diào)試操作或者向管理員發(fā)出通知 。 快速故障保護(hù)可以保護(hù) Web 服務(wù)器免遭拒絕服務(wù)攻擊 。 ? Web 園 的工作進(jìn)程隔離模式還允許多個工作進(jìn)程被配置到針對某個給定 應(yīng)用程序池的服務(wù)請求上 ,這種配置又被稱作 Web 園 (web garden)。 SQLServer200 相比之前 SQL 家族內(nèi)被廣泛使 SQLServer20xx,SQLServer20xx具有如下一些新的特點(diǎn) : ? 在線恢復(fù) 使用 SQLServer20xx版的服務(wù)器 ,數(shù)據(jù)庫管理人員將可以在 SQL服務(wù)器運(yùn)行的情況下 ,執(zhí)行恢復(fù)操作 在線恢復(fù)改進(jìn)了 SQL 服務(wù)器的可用性 ,因?yàn)橹挥姓诒换謴?fù)的數(shù)據(jù)是無法使用的 ,而數(shù)據(jù)庫的其他部分依然在線 ， 仍然可供使用在線檢索操作 。 在線檢索選項(xiàng)可以在數(shù)據(jù)定義語言 (DDL)執(zhí)行期間 ,允許對基底表格 !或集簇索引數(shù)據(jù)和任何有關(guān)的檢索 ,進(jìn)行同步修正 。 快速恢復(fù)新的 、 速度更快的恢復(fù)選項(xiàng)可以改進(jìn) SQL 服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的可用性 。 管理人員將能夠在事務(wù)日志向前滾動之后 ,重新連接到正在恢復(fù)的數(shù)據(jù)庫 。 ? 安全性能的提高 SQLServer20xx 包括了一些在安全性能上的改進(jìn) ,例如數(shù)據(jù)庫加密 、 設(shè)置安全默認(rèn)值 !增強(qiáng)密碼政策 !繽密的許可控制 !以及一個增強(qiáng)型的安全模式 。 ? 數(shù)據(jù)庫鏡像 通過新數(shù)據(jù)庫鏡像方法 ,將記錄檔案傳送性能進(jìn)行延伸 用戶可以使用數(shù)據(jù)庫鏡像 ,通過將自動失效轉(zhuǎn)移建立到一個待用服務(wù)器上 ,增強(qiáng) SQL 服務(wù)器系統(tǒng)的可 15 用性 。 VOD 系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn) 在技術(shù)使用方面 ,北京 市 廣播電視大學(xué) VOD 視頻點(diǎn)播系統(tǒng)具有如下特點(diǎn) : ? 應(yīng)用 . 的頁面緩存 、 內(nèi)存緩存技術(shù) ,減少了對網(wǎng)站和數(shù)據(jù)庫的訪問 ,提高了系統(tǒng)的響應(yīng)效率 ? 應(yīng)用 . 的自定義控件技術(shù) ,提高代碼的復(fù)用率 ,提高程序的開發(fā)效率 ? 應(yīng)用了 XM1 技術(shù) ? 封裝了對數(shù)據(jù)庫訪問的方法 ,提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫訪問機(jī)制 ? 對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的訪問 ,采用了分層訪問的機(jī)制 ,提高了數(shù)據(jù)訪問的安全性 ? 采用存儲過程實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的訪問 ,提高了數(shù)據(jù)庫的訪問效率 ? 擴(kuò)展靈活、容錯性強(qiáng) VOD 視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計 本小節(jié)給出支持本系統(tǒng)主要功能的 5個關(guān)鍵的數(shù)據(jù)表 ,分別是用戶表 (USer)、專業(yè)表 (Spe