统一架构（共7篇）
统一架构 篇1
随着VOD技术的演进以及业务发展的需求,各大广电网络公司基本上部署了多套边缘IPQAM设备和视频服务器系统,各套系统架构互不兼容、性能各不相同, 通常采用分地域、分业务的方式对外提供服务,多套系统的资源相互隔离,无法做到资源的统一调度和使用。
通过研究面向视频点播业务、SDV业务、视频云计算等不同业务的统一边缘IPQAM资源分配和管理系统体系架构,实现了对多套边缘IPQAM设备的统一资源调度,在保证资源高效利用的同时提高了服务质量。
1广电行业边缘资源发展状况
1.1广电行业边缘资源主流架构介绍
VOD业务即视频点播业务,是一种可以按用户需要点播节目的互动式视频业务。它的一个重要特点就是需要很高的带宽来传送下行的媒体流。广电的CATV网络可以提供非常高的下行带宽,适于媒体流的传送。因此,广电行业的VOD业务提供多采用基于IPQAM的VOD解决方案,即利用IP网络实现流媒体的控制,通过CATV网络下发媒体流的方式。
目前广电运营商中基于IPQAM的VOD解决方案主要有时代华纳提出的ISA(Interactive Services Architecture)、Comcast提出的NGOD(Next Generation on Demand)以及中国广电的NGB标准。
1)ISA
交互服务架构ISA(Interactive Services Architecture)是美国有线运营商时代华纳从1997年为以VOD为代表的交互式服务提出的网络框架结构。架构如图1所示。
ISA架构中会话管理和资源管理在一个模块 (SRM)中实现。
会话资源管理模块SRM提供了复杂的带宽管理能力,以确保在下行网络上视频流能正确地路由和分发, 它持续地监控网络拓扑和流资源的利用,以保证VOD系统会话的最大可用性,消除视频服务器或服务组 (ServiceGroup)间因为带宽不足和MPEG节目号冲突导致的服务失败。 SRM自动完成VideoServer、IPQAM与STB的配对,并对IPQAM的带宽进行管理。SRM参考NGOD等开放标准架构,实现内部session、resource等各管理功能的细分,实现内部模块的松耦合运行,支持分布式部署。
2)NGOD
Comcat在Comcast-SP-NGOD-GEN-ARCH-103100731标准中对NGOD进行了定义。
在NGOD架构中,与边缘资源管理相关的部件包括ERM(边缘资源管理)、SM(会话管理),ERM和SM是分离的2个独立部件。主要的接口包括D6、R6、S6、D2。
S6:SM到ERM的接口,用于SM向ERM为特定的用户会话请求边缘资源,SM使用QAM名称到ERM的映射信息为会话选择ERM。
R6:ERM到ED(Edge Device)的接口,用于ERM提供ED上的UDP端口和启动会话的参数。
D6:ED到ERM的接口,用于ED向其所属的ERM注册配置信息。
D2:ERM到SM的接口,用于SM发现在其控制下的ERM。
相关的接口如图2所示。
3)NGB
NGB是以自主知识产权技术标准为核心的、可同时传输数字和模拟信号的,具备双向交互、组播、推送播存和广播4种工作模式的、可管可控可信的、全程全网的宽带交互式下一代广播电视网络,但是由于标准刚刚制定,尚无实施的案例。
1.2边缘资源发展现状
目前,由于ISA架构的流控协议采用基于ISO/ IEC DSM-CC标准的SSP和LSCP协议,而前端服务器实体之间采用CORBA实现,实现的复杂性相对较高。NGOD则是在RTSP协议的基础上提出,实体交互基于Web Service实现,推流部分在国内有大量的商用案例。
国内外IPQAM厂商的产品都支持ISA规范,而ISA规范由于本身定义的复杂性,造成整个系统的复杂度提高,也直接导致了系统实现的成本非常昂贵。目前, 主流IPQAM厂商设备均已支持NGOD标准。
2南京广电边缘IPQAM管理现状
南京广电为适应多种业务的运营需求,部署了多套边缘资源管理设备和边缘IPQAM设备。其中传统的VOD点播服务是基于ISA架构的,由会话资源管理模块(SRM)根据静态配置的IPQAM信息对边缘资源进行分配和管理;增值业务视频点播服务是基于NGOD架构,边缘资源通过接口将信息主动上报至边缘资源管理模块(ERM),会话管理模块(SM)通过ERM对资源进行分配和管理。由于架构的原因,两套系统之间并无消息进行通信,并且边缘资源也无法做到复用。系统的概况图如图3所示。
在实际运营中,不同的区域用户对不同的业务应用及喜好不一样,不同业务对边缘IPQAM设备的性能要求比如时延和误码率等都有差异,这种差异导致了资源浪费,包括硬件资源、软件资源以及带宽资源等, 这也给管理上带来了很多问题,比如资源使用不明确, 不能动态合理地进行管理等问题。
同时,为了更好地给用户提供服务,南京广电还将逐步提供交换式数字电视(SDV)、视频云计算、视频会议等新业务;众多业务系统的接入,会使现有边缘IPQAM资源无法共享的问题更加突出。
因此南京广电希望通过建立一套统一边缘IPQAM资源分配及管理系统,打破未来多个业务系统接入时边缘资源无法统一调度的僵局。
3统一边缘IPQAM资源分配及管理系统架构
3.1异构边缘IPQAM的统一资源调度
多个业务系统之间的边缘IPQAM资源无法做到复用是由于业务系统之间的异构性。不同业务系统对边缘资源的访问是基于不同架构的。目前主流的视频服务业务系统的架构分别是ISA[1]和NGOD[2]。为了屏蔽异构业务系统在调用边缘资源的局限性,在会话管理和资源管理中间增加统一资源调度的模块。对会话系统而言,统一资源管理模块是全部边缘资源的管理模块;对各业务系统的资源管理系统而言,统一资源管理系统可以将边缘资源访问的消息转换成本系统自有的消息。从而达到多个业务系统的边缘资源之间进行统一调度,如图4所示。
在设计统一资源管理模块时,考虑到ISA架构本身的复杂度和NGB标准尚无可实施的案例,本着开放性和先进性的原则,南京广电选择NGOD标准作为基础, 构建统一边缘IPQAM资源分配及管理系统。
3.2多业务接入边缘IPQAM资源分配及管理系统架构方案
方案中URM和ERM采用分级方式,大部分采用NGOD的接口协议,URM可以管理ERM(间接管理IPQAM),也可以直接管理IPQAM,各系统的SM只与URM接口。为此ERM和URM之间的D2接口需要扩展,用于ERM向URM汇报不同区域码和业务类型下的边缘资源利用状况。系统的架构如图5所示。
方案中通过URM对SM提供统一的资源分配接口,各业务系统的ERM及独立部署的IPQAM向URM报告本业务系统内的IPQAM的资源使用情况。
资源分配的过程中,URM首先进行一级分配,各业务ERM实现二级分配。
本方案优势在于可以重用ERM的资源分配策略, 且只需要对D6接口做扩展即可,既平滑兼容了现有的系统,又能直接管理IPQAM,并对新系统的SM提供统一的接口。
3.3频点分配策略
URM首先根据业务类型是直播、点播还是其他,选择不同的IPQAM。在选定IPQAM后,进行对频点的选择,策略如下:
1)优先级,通过URM管理系统,设置频点的优先级别。2)预先分配频点,根据请求会话中已分配的带宽计算出带宽平均值,预先分配平均值大小带宽的频点,供SM快速分配使用。如果SM请求带宽大于带宽平均值,则重新分配。3)频点会话数负载,分析URM系统中各个频点的会话总数,优先分配会话总数小的频点。4)频点轮询,URM系统中的频点建立队列,使用过的频点自动加到队列尾部,循环均衡使用频点。
逻辑图如图6所示。
4结束语
NGOD架构是一套开放的架构体系,系统功能模块丰富,真正端到端的管理,相比于ISA,具有先进性和开放性的特点,并且在众多广电运营商的推动下,还在不断地完善。
统一资源管理(URM)正是基于先进性和开放性的考虑,在NGOD架构的基础上设计出了一套可以承载多业务接入的边缘资源管理和分配系统,在兼容已有VOD系统的前提下,对多业务会话管理提供统一的接口,并对IPQAM资源统一进行分配和管理[3],在节省资源的同时,又对资源进行智能合理的利用。
但是由于所有业务系统的SM都直接和URM进行通信,URM的压力比较大。因此设计一个高性能的URM是今后需要研究的方向。
摘要：介绍了一种基于NGOD下的边缘IPQAM资源分配及管理系统架构,着重阐述了利用统一资源管理模块完成对传统VOD、SDV、视频云计算等新业务视频点播系统的接入,以及关键流程及资源分配策略,在保证资源高效利用的同时,提高了服务质量。
关键词：边缘IPQAM,统一资源管理,VOD,SDV,新业务
八年美国网件誓师统一基础架构 篇2
美国网件(NETGEAR)公司日前迎来了其中国业务的八周岁生日。8月18日,美国网件公司在北京、上海、广州、南京四地同时举行了“八年中国路网件铸辉煌”NETGEAR统一基础架构产品技术峰会,庆贺进入中国市场八周年,同时宣布未来将致力于推动统一基础架构的战略部署。美国网件公司北亚区、中国区的高层以及来自全国各地的渠道伙伴、最终用户以及媒体记者出席了本次峰会。
美国网件北亚区董事总经理兼大中国区总经理Simon Tseng在峰会上表示:“进入中国市场的八年来,美国网件从专注开始,以“品质网络轻松建”为理念,扎根中国本土,以领先的技术、过硬的产品、独特的定位赢得了用户认可,与遍布全国的数百家合作伙伴携手缔造了一个全新的网络产品销售体系,在SOHO网、企业网、电信网三大业务领域都取得了傲人的业绩。”据介绍,目前美国网件在SOHO、企业网、电信三大市场的业务占公司整体业务的比重基本持平,各占三分之一。Simon Tseng表示,未来美国网件公司将会进一步关注无线医疗、公交监控等行业应用。美国网件SOHO与电信产品事业部总经理尹杉则表示,美国网件将与电信运营商开展更密切的合作,同时在SOHO市场也将推出更多具有创新性的数字家庭网络产品。
美国网件中国区技术总监扬子江在会上发表了关于NETGEAR统一基础架构的主题演讲,并重点介绍了NETGEAR最新的跨时代全新统一基础架构解决方案。他指出:“互联网和物联网正在迈向以人为中心的应用IP化,要真正做到网络因应用而变,统一基础架构应该能够动态承载上层的所有应用需求。统一连接、开放兼容、优化应用、统一管理,是实现统一基础架构的基石。而NETGEAR拥有完整的数据交换解决方案、企业无线方案,NAS/IPSAN统一存储方案以及企业安全方案,可为用户构建灵活多变的统一基础架构。通过美国网件统一基础架构,用户可动态承载上层所有应用需求,真正做到网络因应用而变。”
泛在无线网络统一化位置管理架构 篇3
位置管理是无线网络移动性管理中的关键技术之一,用于实现跟踪、存储、查找和更新移动目标的位置信息。它包括定位和寻呼两个过程:定位(又叫位置更新)是指移动目标向网络系统报告其位置变更的过程,寻呼(又叫位置查询)则是网络系统查找移动目标所在位置的过程[1,2]。
移动通信的目标就是要实现任何人可在任何时候、任何地方、与任何人以及相关的物进行任何形式的通信,但值得注意的是,在移动通信从2G向3G发展的近10年来,产生了许多种不同的无线传输技术,如G S M、C D M A、W C D M A、CDMA2000、TD-SCDMA、802.11a/b/g等,而目前各国又在研究新的B3G和4G的传输技术。显然,未来网络的异构性将更加充分,是一种由多种异构网络组成的混合网络。但是,现有的位置管理技术都是针对某一特定网络设定的,无法满足异构网络的需求,这就需要我们设计一种新的支持泛在、异构网络的位置管理架构[2,3]。
面对这个新的挑战,一些学者们进行了研究,但是这些研究更多的是研究由两种网络组成的异构网络的移动性管理,不能提供多种网络混合的异构网位置管理功能[4~7]。也有学者提出加入网际网关进行相应处理来适应多种网络混合的异构网络的位置管理方式[8,9],但这方式需要网络在两两之间建立设备,过于复杂。还有学者提出了一种统一化移动性管理技术(UMM),提出利用超级数据库(super HLR)来实现多协议的位置管理[10~13],这种方法虽然比较好的实现了异构网的位置管理功能,但是这种方法需要重新建立一个性能要求相当高的中心管理节点,成本很大。文献[15]在卫星网络的环境下提出了一种用地理位置坐标作为基准,寻呼时进行实时计算的方法,虽然是针对的单一网络,但是它提供了一种对于所有无线接入网络都可以映射使用的位置参数。在前人研究的基础上,本文提出了一种适合于无线异构网络的统一化位置管理架构。该架构既可以完成UMM的功能,又大大减少了UMM节点的数据量,并且不需要设立异构网络之间的两两转换。
对于泛在网络两大特点,本文主要针对异构特点进行研究,所提架构主要解决异构网络带来的问题;对大规模用户的这一特点只在全文最后做出简单说明,不作为本文讨论重点。
本文组织如下:第1节在简单总结现有无线网络位置管理异同点的基础上,提出了一种统一化位置管理架构并对其基本处理方式做出描述;第2节给出了在该架构下的一个具体实例;第3节分析了该架构的性能;第4节是结束语。
1 异构网统一化位置管理架构
分析现有常见的位置管理协议,无论是在链路层实现的蜂窝网位置管理协议,还是在网络层实现的MIP协议,抑或是在应用层实现的SIP协议,我们发现,所有的位置管理架构都有一个位置管理数据库,用于存放与用户位置相关的数据,例如GSM的归属位置寄存器(HLR)和MIP的家乡代理(HA),但由于网络的不同,各个数据库存放的是不同类型的位置数据,如HLR存放用户所在访问位置寄存器(VLR),HA存放终端现在所处路由器的地址。在位置更新操作中,不同网络向数据库报告的位置参数是不同的;在寻呼操作中,网络操作也是不同的,例如GSM查询的是位置区和基站,而MIP查询的是终端的ip地址和服务路由器。UMM难以实现的原因就在于此。如果不同网络都采用一个相同的参数来表示位置信息,那么UMM的位置数据库存储规模将会大大减小,而各异构网络设立映射网关后也可以分布式地进行呼叫处理,大大降低中心节点的工作量。GPS定位是目前非常成熟的一种技术,可以提供非常精确的用户地理位置经纬度坐标,而这个坐标就可以作为这个参数。
统一化位置管理架构示意图如图1所示。在该架构中,我们对现有网络不做太大改动,只增加呼叫网关和新的更新模块,对已有网络提供的服务保持不变,不影响现有用户正常使用。现有用户终端按原有方式进行处理,新的需要泛在服务的用户终端按照新的统一化位置管理架构进行处理。在新架构下,用户终端可以同时接入多个覆盖的异构网络也可以选择某一个网络进行接入,各个网络有一个位置更新模块和寻呼网关模块,进行相应的操作。UMM模块中存放用户的位置经纬度信息,而各个异构网络不存放用户的位置信息。
1.1 位置更新流程
用户终端首先自主的利用GPS信号进行定位,得到自己的经纬度坐标,然后根据自己的使用偏好和自己所处的网络情况任意选择一种网络报告自己的经纬度坐标,网络位置更新模块收到后并不在本地存储,直接向UMM发送信息。如图2所示。
1.2 呼叫处理流程
在寻呼时,主角用户根据自己的网络接入情况和偏好选择合适的网络发送呼叫请求。主叫网络向U M M节点询问被叫用户位置,U M M查询数据库后向主叫网络呼叫网关返回被叫用户位置(经纬度坐标),主叫网络呼叫网关根据业务类型选择一定的被叫网络网关进行呼叫请求。被叫网络呼叫网关收到请求后,根据被叫用户的位置进行实时计算,确定被叫用户处于哪个基站的覆盖下,并发送呼叫请求。被叫用户收到请求后返回呼叫应答,然后呼叫建立成功,开始进行数据传输。如图3所示。
2 统一化位置管理架构实例
为了更好地说明异构网统一化位置的处理流程,我们取一个实际的场景来进行描述。
如图4所示。用户1是机载用户,没有地面网络覆盖,只能通过海事卫星接入。用户2是地面移动用户,同时被蜂窝网络、无线局域网以及卫星网络覆盖。两个用户进行远程视频通信。
在位置更新阶段,通过GPS定位,机载用户将自己的位置坐标(x1,y1)通过卫星和地面信关站发送到UMM,移动用户选择覆盖性好的蜂窝网将坐标(x2,y2)通过基站和MSC发送到UMM。具体流程如图5所示。
在呼叫阶段,机载用户只有卫星覆盖,所以选择卫星网络进行呼叫,通过卫星向网络发送呼叫请求,呼叫网关(信关站)收到请求后向UMM查询被叫用户地址坐标,并根据业务类型(视频)选择带宽比较大的无线局域网进行接入,向WLAN网关发送呼叫请求。WLAN网关收到请求后根据被叫用户位置坐标(x2,y2)得到其所在接入路由器,并通过网络向被叫用户发送呼叫请求。被叫用户应答后建立连接,进行数据传输。如图6所示。
3 统一化位置管理架构性能分析
本文所提统一化位置管理的用户信息虽然也是存放在U M M节点,但是由于存放的是经纬度信息,而不是所有网络相关信息(例如同时存放G S M的位置区、M I P的家乡代理地址、W L A N的目标路由器地址),所以和现有UMM相比,中心节点的数据存储规模将大大减小。而且由于更新处理只选择最合适的网络进行一次操作,而不是所有可以接入的网络都进行位置管理操作,所以无线链路上的开销也大大降低。
以第2节的实例为例,本文所提架构在UMM节点只存放用户经纬度位置信息,在各异构网络网关也不存放用户信息;而现有UMM架构[11]在中心数据库中将存放接入卫星号,接入信关站号,蜂窝所属位置区编号和基站编号,WLAN所属路由器ip地址等;而网络转换架构(网际网关)虽然[8]没有中心节点,但各个异构网将独立存放各自相应信息。如图7所示。在位置更新阶段,地理映射UMM架构由于报告的是坐标,所以只需要选择一个合适的网络进行位置更新处理即可,而两位两种方式由于同时需要的各个异构网络的位置信息,所以用户能接入的所有网络都需要进行位置更新操作。如实例中,用户1需要进行一次操作,而用户2需要进行三次操作。如图8所示。
4 结束语
位置管理作为移动性管理的关键技术之一,主要包括位置更新和寻呼两大功能。现有各种网络中的位置管理机制均不相同,无法满足未来以IP为基础平台的泛在网络位置管理需求。
本文在对现有位置管理方式的总结上,提出了一种使用绝对地理位置映射的统一化位置管理架构。该架构在基本不改变现有网络内部结构的条件下,既可以完成泛在异构网络的位置管理功能,又避免了现有异构网位置管理机制的弊端,具有一定的参考价值。
本文所提架构主要解决了泛在网络异构性特点带来的问题,对于网络的大规模特性没做考虑。在以后的研究中,将会对大规模这一特点带来的问题进行专门的研究,例如可以采用分区域设置UMM节点的方法或者采用将UMM的信息用两层数据库的方式来进行存放。
摘要：本文研究了泛在无线网络的位置管理问题,提出了一种统一化的位置管理架构。该架构通过与绝对地理位置坐标的映射,在基本不改动现有网络内部结构的条件下,可以很好地完成异构网络的位置管理功能,将来可能出现的新网络在本架构下也可以实现位置管理功能。最后给出了该架构的性能分析。
统一架构 篇4
关键词：智能电网,中国特色,坚强统一
0.引言
自从美国总统奥巴马在新一轮能源计划中提出建设“横跨四个时区的统一智能电网”以后，“智能电网”一词便被炒得沸沸扬扬。各国的智能电网建设计划也呼之欲出，欧盟各国及俄罗斯纷纷推出新的智能电网计划或加快原有建设进度。与中国毗邻的印度政府也推出了智能化社区及智能电网实验规划。
1. 我国电力工业现状
其实智能电网并非全新概念，早在10年前，中科院院士、清华大学电机系教授卢强就提出了数字电力系统的概念，2003年，中国电力科学院士周孝信首倡用分布式计算方法来完成整个电力网的实时仿真。09年两会召开期间，著名能源专家武建东教授提出了建设“信息共享、即时连接、网络互动、集成控制”的“互动电网”理念。“数字化、分布式、互动性”被普遍认为是美国政府计划建设的智能电网的主要特征。然而在美国深陷经济危机，国内矛盾不断加深的关头，奥巴马政府提出智能电网的建设计划，虽说结合了美国国内的能源市场现状，也不可否认含有强烈的政治讯息，战略意义高于现实意义。中国的国情与欧美大不相同，发展智能电网利国利民，但决不可照搬欧美成熟的做法，更不可盲目跟风，应结合国情、因地制宜、长远规划，切实发展具有中国特色的坚强统一智能电网。
与欧美发达国家电网格局稳定，负荷增长率低相比，我国电力工业发展状况适配当前国情，拥有自身的特点，但现存的问题也比较突出。具体状况表现为：
第一，电网格局短期内并不稳定。新中国成立以来，特别是改革开放31年来，我国经济以举世瞩目的速度跨步向前，经济持续快速的增长，离不开充足的电力供应。截止2009年底，全国发电装机容量已达8.74亿千瓦，稳居世界第二。据专家预测，到2020年时，中国电力市场需求与总发电装机容量均将在现有基础上翻一番，分别将达到8万亿千瓦和16亿千瓦 (1) 。随着经济的迅猛增长，未来相当长的时间内，我国电网负荷增长率还将持续走高，再加上“十一五规划”、“西部大开发”等国家战略政策的不断深化，负荷中心也将形成一定偏移。电网格局因此较不稳定，正处在复杂的变化阶段。
第二，能源结构及分布不均衡。相比匮乏的油气资源，我国煤炭资源及水能资源极为丰富，因此导致了严重不平衡的电源结构，具体表现为火电装机比重过大，约占全国总装机量的74.6%（2009年底数据），这样的电力结构对生态破坏较大，可持续性较差。另外，我国的煤炭及水能资源主要分布在西部，与现阶段的电力消费呈逆向分布，给电力的输送与配置造成了很大困难。
第三，网架结构比较薄弱。由于资金、技术、规划等方面的原因，我国电网骨干网架不够坚强，稳定性不足。尤其是区域性220KV主网，输送能力有限，无法与负荷增长相适应，分网设置不够合理，分网与主网联系不紧 (2) 。部分县市仅靠一条线路单线供电，电源普遍过分集中在母线上，造成母线单线运行不稳。再加上接入能力不足、输电层次不分明、区域交换能力有限、变电所分布及容量设置不科学等因素，我国电网整体网架结构比较薄弱，各种电能损耗也比较严重。
第四，电价定价机制不科学。我国现行电价体系带有计划经济残存特征，不能适应电力市场化运作的需求。各省、市的电价销售价格差异较大，同一地区不同类用户的用电价格差异也很大，上网竞价机制也缺乏科学的监管和引导，电价不能反映市场灵活多变的需求情况，缺乏互动性。从长远来看，这样的定价机制不利于电力市场的良性运作，资源的合理配置和能源的有效利用 (3) 。
2. 中国特色坚强统一智能电网
基于上述我国电网的现有状况，建设具有中国特色的坚强统一智能电网势在必行。坚强统一智能电网，基础是“坚强”，重点为“统一”，关键在“智能”。
坚强的网架是智能电网的基础保障。特别在经济飞速发展的中国，电力工业的首要任务是保障和满足经济发展需求，坚强可靠的电网网架结构显得尤为重要。结合我国资源分布极不均衡的现状，中国特色坚强统一智能电网，不能效仿欧美的分布式格局，必须形成以特高压为骨干网架的网架结构，建设“覆盖电源基地，联结负荷中心”的远距离、大容量、低损耗特高压全国大电网，以便实现能源的集约化开发，能量的大规模转移和资源的大范围配置。建设特高压为骨干网架的电网，能有效解决了输送能力不足、短路电流过大等安全稳定问题，大大提高了电网网架的安全可靠性，对拉动经济增长、提高能源利用率、缓解电力供需矛盾具有显著效益。我国在1986年就开始了特高压方面的研究，在电压标准制订、电磁环境影响分析、技术可靠性、设备制造等一系列关键领域均处于世界领先水平。目前，应着力加强对特高压电网工程建设的政策性扶持和引导。相关政府部门应树立超前意识，科学统筹，从长计议，应将特高压建设纳入国家能源发展规划，加快建设合理分布的能源基地，还应加大对特高压建设的资金投入，为特高压建设提供良好的外部环境。
统一就是统一规划，统一协调，统一政策。统一电网首先应该是电源、电网的统一匹配，政府部门应该加强政策引导和监管力度，相关项目的审批必须准确结合电源与电网的匹配程度，大力推进农村沼气发电、风力发电等清洁能源入网建设，坚决避免结构性缺电。统一电网还应表现出统一协调配置的特点，应该着眼形成全国统一大电网，加快未入网小电网的融入过程。各级调度系统也应在此基础上，加强统一组织管理，网调、省调、地调应在严格分级的基础上协调配合，保障电力资源可以实现大范围快速优化。建设统一电网还应早日破解电价改革难题。应早日建立联系上下游的输配电价体系，使电价在不同时段合理波动，充分反映电力市场供求关系。
智能化是坚强统一电网充分发挥作用的关键所在。智能电网的特征主要有信息化、自动化、数字化和互动化。智能电网的信息化建设应该充分利用现有资源，加快3G、光纤通信技术融入电网的进程，同时应加紧研发IPv6解决方案，使得各类电力参数传感器、智能电网实时执行机构和用户端的智能电表能够组成有机的物联网，最终实现电力流、信息流、业务流的高度融合。智能控制技术也是智能电网实现的重要环节。从传统控制论来看，电网是一个多维非线性时变动态系统，传统的控制理论已满足不了智能电网的特性，应大力发展和应用集合自动控制、人工智能、运筹学和系统工程控制等的多元控制理论的智能控制技术。先进控制技术依托于实时准确的参数量测技术，集成通信技术则可以实现实时对智能电网双向高效的控制，最后通过专家系统、超实时仿真技术、电网云计算等构建的先进决策系统实现对电网中的任意情况快速分析诊断和响应。智能化电网不光是技术上的革新和引领，还应在管理观念上不断提升水平。应该按照先试点后推广的原则，统筹协调，科学规划，在发电、输电、配电、用电、调度的各个环节加强建设和改造，全面提高电网的稳定可靠性和互动服务性，建设可自愈的智能化电网。
3. 结语
作为中国经济发展的排头兵，中国电力工业为祖国的繁荣昌盛做出了巨大贡献。面对难得的历史机遇和前所未有的挑战，建设以特高压为骨干网架的全国统一智能化坚强电网顺应历史潮流，符合中国特色社会主义事业的发展要求。相信中国特色坚强统一智能电网必将引领中国电力攀上新的高峰，必将为中国经济转型以及构建节约型可持续发展型社会做出有益贡献，必将在全面建设小康社会的历史征程中书写下更加美好的历史篇章。
参考文献
①国家电力监管委员会.中国电力工业回顾与展望.中国电力报[J].2010.4.22
②杨松曼, 吴剑凌.温州电网网架结构问题的思考.《浙江电力》[J].2000第19卷01期
统一架构 篇5
随着电网企业坚强智能电网建设的逐步推进, 产生了大量的实时数据, 继而沉淀生成海量的历史数据, 这些海量实时/ 历史数据都是电网企业生产运行过程中的重要财富, 是实现精益化管理的重要信息基础。在这一背景下, 浙江省电力公司积极探索和尝试, 初步建立了以国产实时数据库为基础的实时/ 历史数据平台, 以满足各业务应用对实时/ 历史数据进行存储、整合、共享以及统一和标准访问的需求。但目前平台在应用层面仍缺少统一规划, 亟需形成一个统一的应用技术架构。
1 现状分析
实时/ 历史数据平台是对电网生产运行过程中各业务应用形成的实时/ 历史数据进行存储、集中、整合、共享和分析的场所, 同时提供标准统一的访问方式, 是为智能电网和SG-ERP各业务应用——特别是跨专业、跨部门的综合业务应用在实时/ 历史数据层面提供技术支撑的信息基础设施[1,2]。
《国家电网公司海量历史准实时数据管理平台典型设计》中对实时/ 历史数据平台进行了明确定位:一方面是SG-ERP的实时数据中心, 与结构化数据管理平台、空间数据管理平台和非结构化数据管理平台共同构成SG-ERP数据中心;另一方面, 也是各业务构建实时/ 历史数据计算分析应用的基础支撑平台。根据国家电网公司典设要求, 实时/ 历史数据平台在数据管理和应用管理上都要具备良好的可扩展性和可维护性, 以支撑各业务应用持续发展的需要。同时要求在实时/ 历史数据平台建设过程中, 确保业务应用规范化实施和统一化管理。
目前, 国内外针对实时/ 历史数据应用的技术框架主要偏重于数据管理方面, 如数据接入、存储、访问等方面的技术框架和技术标准较多[3,4,5]。对于应用技术框架, 则没有相关的规范和标准。
从国家电网公司内部来看, 华北、上海等实时/历史数据管理平台建设试点单位偏重于数据管理方面规范和技术的研究, 在应用规划和应用实现技术框架上, 都没有深入的研究和成型的成果。
浙江电力在2012 年开展了实时/ 历史数据平台验证性研究和建设工作, 制定了实时/ 历史数据平台技术规范, 初步在实时/ 历史数据的接入、存储和访问方面制定了相应的技术规范, 并在此基础上构建了浙江电网实时/ 历史数据平台。但在平台应用规范化管理方面, 尚未制订相关的标准和技术规范, 大多地市局个性化应用使用平台提供的二次开发工具实施, 少量全省标准化应用沿用相关厂商各自的技术框架, 并且按照各自的应用实施方案设计、开发和运维具体业务应用, 且独立部署。这与全省“统一平台”理念相背离, 也不符合国家电网公司典设方案中实时/ 历史数据及其应用的集中、统一管理要求。
因此, 从平台应用集中、统一和标准化管理要求出发, 综合考虑平台应用的可持续发展, 在“统一平台”应用规范化管理层面应对平台应用技术框架规范进行统一。
2 统一应用技术架构
2.1 总体架构
根据国家电网公司典设要求, 浙江电网实时/ 历史数据平台采用全省大集中的部署模式。为了促进平台上应用的规范化发展, 尤其是省级综合应用的统一规划和实施, 应采用统一的应用技术架构, 即参与平台上应用建设的开发单位必须遵循统一的应用技术框架实施平台标准化应用, 使得不同的业务功能模块将打包合并到一个运行环境中。应用平台总体架构如图1 所示。
该架构主要有以下特点。
1) J2EE架构。应用平台基于J2EE架构, 所有应用模块将运行在一个统一的Web APP中。
2) 数据库。业务应用基于实时数据库和关系型数据库, 实时/ 历史数据都存放在实时数据库中, 各业务应用通过实时数据库提供的API、SDK等实现对实时/ 历史数据的访问。应用平台中用户、组织结构、应用权限及元数据 (测点属性中与具体业务密切相关的元数据) 管理等采用关系型数据库进行存储和管理。
3) 系统鉴权服务。业务用户对应用系统的访问必须通过平台提供的鉴权服务, 只有合法的用户能够访问相应的业务模块。
4) 单点登录。系统实现与企业门户系统的集成, 并实现用户单点登录, 用户登录企业门户后, 无需输入用户名和口令, 可直接访问集成的各应用系统。
5) 基础业务应用。应用系统平台的基础应用主要包括组织人员管理、应用权限管理、系统管理、个人主页设置和测点管理等功能模块。1组织人员管理:主要用于提供覆盖全省的各业务单位的组织结构, 以及与之相对应的用户信息。2应用权限管理:提供对系统用户的角色分配功能, 并对所有业务模块相关功能进行权限的配置和绑定。3系统管理:为具体业务应用系统提供服务监控、日志记录、活动审计和系统参数配置等。4个人主页设置:主要提供用户个性化的主页设置, 包括一些用户个性化参数设置。5测点管理:是对实时/ 历史数据平台原测点管理功能的扩展, 在关系型数据库中维护测点的基本信息, 提供实时数据库测点与运检、营销、调控等专业平台中设备的对应关系, 同时提供测点关联关系的维护, 并可绑定相关权限。
6) 按专业分类业务应用。未来应用平台将广泛应用于运检、调控、营销、规划辅助以及信息资源监控等业务的信息化管理, 这些业务功能模块将基于实时/ 历史数据平台, 采用统一的基础架构, 包括组织、人员、权限、测点管理等, 为各专业定制功能。
7) 系统接口服务。应用平台中将提供统一的系统接口服务, 对外部业务系统 (如运检、营销、调控等系统) 提供实时/ 历史数据和相关业务功能的访问。同时提供对接口服务的监控和审计。
2.2 应用权限管理
在实时/ 历史数据应用平台中, 采用基于角色的访问控制 (Role-Based Access Control, RBAC) 方法进行应用权限控制。在RBAC中, 包含用户、角色、许可权等基本数据元素, 权限被赋予给角色, 而不是用户, 当某个角色被指定给某个用户时, 此用户就拥有了该角色所包含的权限[6,7,8]。会话Sessions是用户与激活的角色集合之间的映射。RBAC3 模型如图2 所示。
RBAC3 模型在传统的RBAC模型上引入了角色继承和责任分离2 种特性, 采用RBAC3 模型的权限控制具有以下特点。
1) 权限指派关系可以根据需求和临时情况动态调整和修改。由于权限与角色相关联, 用户通过成为适当角色的成员而得到这些角色的权限, 这极大地简化了权限的管理。在一个组织中, 角色可根据业务工作而被建立, 用户则依据相应的责任和资格来指派相应的角色, 用户可以很容易地从一个角色被指派到另一个角色。角色可依新的需求和系统的合并而被赋予新的权限, 而权限也可根据需要而从某角色中回收。
2) 角色可继承。除了具有自身的属性与权限之外, 还可以继承其他角色, 从而自动拥有被继承角色的属性与权限。如付费用户可以继承普通用户的属性与权限, 超级管理员可以继承普通管理员的属性与权限。
3) 角色可约束。约束原则将在权限被赋予角色时, 或角色被赋予用户时, 以及当用户在某一时刻激活一个角色时被强制性遵循。约束原则包括角色的互斥关系, 即互斥角色不能同时处于活动状态, 以及角色的最大活动会话数量受限规则等。
4) 提供对实例级别对象控制权限。在RBAC模型中, 资源对象是权限控制的目标, 将资源与角色指派关系绑定后将决定用户对资源的操作权限[9,10], 因此在应用平台中资源的定义及划分的颗粒度决定了系统权限控制的精细程度。权限设置方法见表1 所列。
2.3 个人主页设置
实时/ 历史数据应用平台为用户提供灵活的页面展示方式, 除了默认的主页外, 用户还可以自定义个人主页, 并可选择登录后采用何种主页模式。
1) 缺省主页展示。系统默认为每个用户提供应用访问主页, 根据权限设置情况, 每个用户的主页中只展示允许该用户访问的业务功能模块, 每个应用模块提供一个入口链接, 用户通过入口可进入系统, 每个业务应用具有独立的页签展示导航菜单和数据视图。当管理员重新分配用户权限后, 用户默认主页中相应业务模块展示将进行调整。用户可在工作台页面上查看业务模块的属性, 主要包括业务模块相关的权限设置情况。如果该用户具有该模块的管理权限, 可进行角色添加和用户指派。
2) 个性化主页定制。用户可以对个性化主页的布局进行选择, 系统支持多种布局方式。用户选定的布局方式将作为用户的个性化参数之一, 可以自行进行维护。用户可以在选定的布局中, 设置需要展示的内容组件。每个业务应用都可以配置作为展示的资源 (可以在应用权限模块中由管理员进行配置) , 如果用户具有这些资源的访问权限, 即可选择并放置到个人主页中。用户可对个人主页中的内容组件进行维护, 包括增加或删除, 同时也可在页面中拖拽调整各内容组件的位置。用户设置完成个性化主页后, 登录系统时将默认打开该页面。
2.4 测点管理
应用平台中的测点管理主要是为了建立实时数据库测点与外部其他业务系统设备模型之间的对应关系, 并建立相关的设备对象元数据。设备模型对应关系如图3 所示。
目前外部业务系统主要有生产系统、营销系统和调度系统等, 这些系统均有自身独立的设备管理模型, 当实时/ 历史数据平台接口服务器接入设备测点数据时, 如果只建立设备和测点的对应关系, 则最终无法形成不同业务系统之间设备模型的对应, 而通过设备元数据 (包括设备类型、电压等级、所属单位、变电站、间隔、设备名称等) 的维护管理, 可以判定重要元数据一致的测点所采集的数据来自于同一台设备资源, 为将来跨业务系统进行业务功能设计提供基础。同时通过建立对象元数据, 可以更方便地对测点对象根据元数据 (如按电压等级、设备类型等) 进行分类统计和查询。
此部分的主要功能如下。
1) 自动建立测点对应关系。当系统从接口采集数据时, 根据预先建立的设备匹配原则, 对满足条件的设备自动创建测点和设备对应关系, 并提取设备元数据信息。设备元数据信息包括设备类型、电压等级、变电站、所属单位、数据所属业务系统、设备名称等。
2) 提供手动方式对测点关联信息和设备元数据进行维护, 包括信息的增加、删除、修改和查询。
3) 提供对测点数据的分类统计报表, 用于分析测点建设情况。
4) 提供对测点对应关系和元数据的导入和导出, 数据格式可采用CSV或XML。
2.5 系统接口服务
实时/ 历史数据平台需要为外部系统提供一系列数据访问服务, 涉及的数据范围包括电网数据、电量数据、设备监测数据、用电运行数据、电能质量数据、环境气象数据、雷电监测数据、发电运行数据以及其他历史/ 准实时数据等。
应用平台向外部业务系统提供Web Service服务, 采用标准的跨平台的方式提供数据访问服务[11,12], 具体功能如下。
1) 提供的Web Service服务支持用户验证, 通过验证的用户在访问相关数据时需要满足应用平台中数据访问权限设置, 用户无法访问未经授权的数据。
2) 提供各类历史/ 实时数据的查询服务, 包括最新数据查询、历史数据查询、历史数据统计、报警时间查询等。
3) 可以通过设置启用或禁用指定的数据访问服务。
4) 可以对服务的访问者进行启用或禁用管理。
5) 可以对数据访问情况进行统计分析, 对可能造成性能问题的服务进行分析并实施控制。
3 结语
实时/ 历史数据平台应用技术架构是实时/ 历史数据平台研究的一个重要领域, 与核心基础数据库产品以及数据规范化接入、存储、访问的研究有着同等重要的意义。通过对实时/ 历史数据平台上应用现状的分析, 研究满足各业务应用需求的统一技术构架, 一方面可以提升实时/ 历史数据平台应用的整体管控能力, 改变现有平台上业务应用缺少统一规划和规范化技术架构的现状, 改变现有应用技术支持厂商各自为政、存在技术壁垒的现状, 形成平台应用建设的良性生态链;另一方面可以提升实时/ 历史数据平台应用的信息化水平, 有效地沉淀和积累技术及业务能力, 提升应用的实用化水平, 有利于平台应用能力的可持续发展。
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统一架构 篇6
1 统一身份认证服务架构
1.1 面向服务的架构SOA
SOA(Service-Oriented Architecture)是一种软件架构模型,它可以根据需要对松耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用。服务之间采用松耦合有两大好处,第一是各种服务能够灵活组合,第二是每个服务的内部结构和实现发生改变时,其构成的整个应用程序无需改变。反之,紧耦合意味着应用程序的不同组件之间的接口与其功能和结构是紧密相连的,因而当需要对部分或整个应用程序进行某种形式的更改时,不易对其进行重构。SOA的关键是“服务”的概念,在该架构中,定义了两个角色,服务提供者和服务使用者。
目前支持SOA架构概念的软件体系有好几种。使用基于SOAP协议的Web服务技术来构建统一身份认证服务架构,这种技术正快速发展,是未来的发展方向,它提供了一个系统架构以及一系列的技术标准与规范。
1.2 基于SOA的统一身份认证架构
统一身份认证服务主要实现用户管理、身份认证、分级权限管理和单点登录等功能,以解决校园数字化建设过程中用户定义模糊、用户身份组织零乱、交叉权限管理定义和应用系统入口多样性等棘手的问题。
本系统架构以北京大学和重庆大学等已建设或正在建设的统一身份认证服务为研究基础,结合SOA等技术对统一身份认证服务进行了进一步定义。在基于SOA的统一身份认证服务架构中,依据SOA定义的服务提供者和服务使用者角色,将统一身份认证服务所要实现的功能封装成为服务提供者,作为服务使用者的各应用系统必须依据统一服务接口所定义的调用方法才能调用服务。服务提供者按三层结构来设计,分别为统一认证中心数据库、统一信息管理和统一服务接口。对统一认证中心数据库的访问操作经过封装后,只有经过统一服务接口才能进行访问,同时在统一服务接口处设置相应的安全性检查和访问控制的策略匹配来提高对中心数据库的访问安全。基于SOA的统一身份认证服务的架构如图1。
服务使用者调用一次服务的过程为:
1)服务使用者依据认证语言及语法构造认证指令。
2)使用与服务提供者约定的加密算法对认证指令进行加密。
3)将加密后的密文封装成SOAP消息,并将消息发送到服务提供者。
4)服务提供者收到SOAP消息后拆封并提取消息。
5)使用与服务使用者约定的加密算法解密密文。
6)对明文进行语法、语义进行有效性验证,通过验证后执行认证指令。
7)将执行的结果加密、封装为SOAP消息并再发送给服务使用者。
8)服务使用者收到SOAP消息后拆封、解密并提取执行的结果。
在上面所提到的认证指令是基于XML格式的,所以构造与解析认证指令实际上是对XML的序列化与反序列化的过程,同时执行结果也是XML格式的,所以提取执行结果实际上也是对XML的处理,认证指令的描述见下节。对认证指令及执行结果的加密与否在这里是可选的,当返回的执行结果的信息量很大而对安全性要求不高的内容可以不进行加密而直接返回明文,从而减少加密与解密所花的时间。
2 关键技术的设计与实现
2.1 SOAP消息
2.1.1 消息的流程
基于SOAP协议的消息的请求/响应过程经过4个阶段:服务使用者构造SOAP消息、服务提供者接收并解析SOAP消息、服务提供者响应并构造SOAP消息、服务使用者接收并解析SOAP消息,过程结构如图2。
2.1.2 消息的定义
在这里,服务使用者与服务提供者之间是通过SOAP消息的方式相互通信,并根据需要对SOAP消息进行了一些自定义。
1)SOAP HTTP请求消息格式如下:
其中,
2)SOAP HTTP响应消息格式如下:
在响应消息中,通过SOAP消息的
在
2.2 认证指令系统
2.2.1 认证指令系统模型
为了定义规范的接口,通过模拟命令行系统中的指令系统,构造一个基于XML的指令系统,此模型总体结构由以下几个部分组成:
1)认证指令控制器
认证指令控制器的主要功能是解析用户提交的认证指令。即验证用户的合法性;检查认证指令语法的正确性;对认证指令和返回值进行解密和加密;对系统接口的访问进行日志记录。
2)认证指令执行器
认证指令执行器的目的在于实现有指令语法控制器转交的具体任务。指令执行器接收指令,根据指令进行相应的操作,然后将执行结果以XML格式返回给指令控制器。
3)XML认证语言
XML语言是被多种开发语言良好支持的扩展标记语言,建立在XML基础上的认证语言将很好被其他开发语言解析利用。
2.2.2 认证指令格式的定义
通过将指令序列化为XML格式是为了提高它的可读性和跨平台性。当前使用的任何平台,任何语言都能够正确处理与理解XML格式的文件。当使用XML格式的认证语言后它就不再局限于一种平台或一种高级语言的处理,它可以使用于任何平台、任何语言。
1)认证指令格式
其中,
2)指令执行结果格式
由于执行结果返回的值不一定只有一个值,例如返回一条记录,而一条记录中又包括了诸多字段,所以使用
3 结束语
统一身份认证服务作为数字化校园建设的基础,它的架构与建设将直接影响一个学校数字化校园建设的水平及使用周期。构建一个具有可扩展性、跨平台、高可靠性的统一身份认证服务是每个学校都所期望的。本文通过分析、研究国内个别在数字化校园建设方面具有特色的学校的统一身份认证服务,并通过实际设计与构建统一身份认证服务后提出了统一身份认证服务的架构。
摘要：建设数字化校园的目标是消除校园网中的信息孤岛,整合校园网中的各种应用系统并实现统一的身份认证服务机制。运用SOA构建统一身份认证服务架构,一方面它实现了平台无关性,另一方面实现了分布式部署、组合和使用的服务。
关键词：SOA,XML,认证指令,SOAP消息
参考文献
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统一架构 篇7
随着国家电网公司坚强智能电网建设的不断推进, 对视频监控系统提出了新的、更高的要求, 为使不同的视频监控系统能够互联互通, 实现视频统一监控、分级控制、分域管理, 满足视频监控系统全局化、整体化的发展需求, 各信息系统统一接入统一视频。随着电网统一视频接入量不断增长、应用范围不断扩大、用户量不断增加, 电网统一视频系统作为视频监控的唯一出口, 对系统、网络要求越来越高。
一、系统架构及关键性能因素
电网统一视频以开放的标准服务接口为基础, 支持视频监控系统和视频采集设备灵活接入需求;通过各类音视频信息的全面共享, 支撑业务应用系统横向调用视频数据需求;采用逐层汇聚、实时交换技术, 实现各地视频信息的统一汇聚, 支撑总部-网省-地市公司数据纵向互通。网省侧采用集中式部署系统, 各地市公司通过电力广域网访问并使用系统。
1.1系统部署架构
采用省侧集中式部署的电网统一视频监控平台架构如图1所示, 管理服务, 通信服务, 流媒体服务, 录像回放服务, 协议转换服务都在省公司集中部署, 各地市公司视频通过信息网接入到统一视频监控系统。标准视频设备直接接入统一视频系统, 非标设备通过协议转换服务器转换成符合国网标准的视频信息后接入。
1.2关键性能影响因素
如图2所示:第1步, 用户向系统发送视频请求;第2步, 管理服务器接受用户请求;第3-4步, 通过协议转发服务器调阅前端视频;第5-6步, 视频发送至流媒体服务器, 流媒体服务器再转发给用户。
系统采用省侧集中式部署, 对接入的各专业视频流提供统一汇集、分发转发、集中管理等技术手段。
通过统一配置合理分配各专业视频流的网络带宽阀值以及统一汇集分发视频信息, 实现网络带宽的有效利用;通过实时检测视频设备运行状态, 支撑视频设备状态检测。但由于视频的接入量不断增加, 用户的并发访问量不断增长, 系统性能问题也将突显出来。影响系统的关键因素主要包括以下两个方面。
1) 省市公司网络带宽限制
在视频请求过程中, 视频流先要上传到省公司流媒体服务器, 再通过流媒体服务器转发给地市用户, 如此交互, 占用了2倍的网络带宽。随着视频请求数量增加, 给省公司网络带来压力也不断增大。当前省公司到地市的带宽为655M, 以单路视频1M为例, 省市公司之间的网络带宽最多支持327路视频并发访。用户视频请求具有突发性, 当多个用户并发访问时, 视频流量就会急剧上升, 从而造成网络拥塞。
2) 服务器性能限制
由于前端视频编码设备采用的编码格式不统一, 对于不符合国网标准的设备, 需要通过协议转发服务器接入电网统一视频。
随着视频接入点的不断增加, 协议转发服务器的CPU、内存及网络的使用率也在不断提高, 服务器整体性能面临着考验。
流媒体服务器主要是以流式协议从协议转发服务器接收视频信息, 再以流式协议转发给客户端。随着用户并发访问和服务数量的增长, 对CPU的处理要求越高要求。当多个用户点播同一路视频时, 服务器为用户提供的内容都是相同的, 只需要读取一份源内容, 然后进行复制分发;当多个用户点播不同的视频时, 服务器不仅要进行内容的分发操作, 还要从多个视频源读取内容, 进行更多的磁盘读写和内存读写, 需要启用更多的进程, 每个进程的时间片更小, 并需要进行更多的进程切合操作。
二、分布式部署优化与实现
针对电网统一视频监控系统集中式部署后, 视频接入路数及用户访问数不断扩大造成的网络与服务器压力, 系统通过下沉流媒体服务器和协议转换服务器到市公司实现分布式部署。
经过反复测试、分析。分布式部署已成功应用于电网统一视频系统, 充分利用了地市公司网络, 消除了省公司网络和服务器瓶颈, 使整个系统的吞吐量和并发性得到提高, 达到了系统架构优化的目标。下面详细介绍分布式部署实现方式。
2.1.系统分布式部署架构
系统采用分布式部署, 保留了省公司管理服务, 通信服务, 流媒体服务, 录像回放服务, 协议转换服务。利用地市公司腾退服务器, 在各地市公司分别部署2台流媒体服务器和2台协议转换服务器, 实现双机冗余和负载均衡。
2.2.数据流向分析
如图4所示, 地市用户向系统发起视频请求, 管理服务收到请求后调用地市公司协议转换服务, 协议转换服务器从前端设备调阅视频并转换成标准视频流转发给地市公司流媒体服务器, 流媒体服务器接收到视频后转发给请求用户。
采用分布式部署后, 在整个视频请求过程中, 只有用户的请求信令上传到省公司管理服务器, 接下来的视频流都在地市公司本地网络内部流动, 充分利用了地市公司网络, 为省公司网络节省了大量带宽, 也缓解了省侧流媒体服务器的压力;另一发面, 协议转发服务器下沉后, 省侧的协议转发服务器的负载也分摊到各地市, 系统可接入视频的数量将大大增加, 为以后更多的视频接入提供了保障。
三、结果比较分析
下面采取压力测试法对集中式与分布式部署两种系统架构的服务器、网络压力测试结果做出对比。通过地市公司不断增加用户及视频访问路数, 单路视频均为标清格式 (约1M/s) 观察并记录服务器CPU、内存、网络造成的负载压力情况, 测试硬件见表1。
通过20个用户、261路视频的压力测试, 得到结果如表2。
从表2与表3、表4的测试结果对比可以看出:
1) 采用分布式部署后, 由于地市公司流媒体服务器与协议转换服务器分摊了省公司服务器的CPU与内存负载, 省公司服务器压力明显减轻;
2) 通过服务器网络带宽占用情况对比, 省公司与市公司之间网络流量明显减少。
四、结语
本文主要通过分布式部署方案解决了电网统一视频系统并发用户数高, 视频接入量大等严重影响系统性能的问题, 使得电网统一视频系统在分布式部署后的性能得到了很大程度的提高, 满足了多用户并发访问及大量视频接入的需求。后期安徽公司将利用地市公司腾退设备完成全省电网统一视频平台的分布式部署, 研究并进一步解决分布式部署后系统高可用性的问题。
参考文献
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