本發(fā)明屬于電力視頻監(jiān)控領域, 涉及電力行業(yè)多級級聯(lián)流媒體智能調度技術，特別是一種基于電力行業(yè)多級級聯(lián)流媒體智能調度的方法。

背景技術：

隨著電力工業(yè)的不斷擴張和發(fā)展，應用在電網(wǎng)上的圖像監(jiān)控技術尤其是遠程圖像監(jiān)控技術得以迅速發(fā)展。因此，在面對單個監(jiān)控終端同時對多個監(jiān)控前端進行實時監(jiān)控，或者多個監(jiān)控終端同時對單個監(jiān)控前端進行實時監(jiān)控的情況下，作為監(jiān)控系統(tǒng)的樞紐核心——流媒體服務容易出現(xiàn)宕機、假死等故障，且需要一定時間的檢修才能恢復工作，在這間隔中必將造成監(jiān)控監(jiān)管的真空和監(jiān)控信息的丟失，由于電網(wǎng)的特殊性，一旦電網(wǎng)因此出現(xiàn)事故將給人民群眾和企業(yè)生產(chǎn)帶來不可挽回的損失。而且監(jiān)控系統(tǒng)在使用一定時間后，流媒體服務器的故障率會越來越高，造成監(jiān)控出現(xiàn)問題的幾率也越來越高，因此如何克服由于電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的流媒體服務器出現(xiàn)故障導致監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓的問題，是本技術領域當前需要解決的重要課題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于電力行業(yè)多級級聯(lián)流媒體智能調度的方法。本發(fā)明有效的地利用服務器的資源，綜合考慮CPU性能、碼流轉發(fā)性能、磁盤的IO負載、任務分配策略,來實現(xiàn)負載；此外，通過多進程、多線程并行執(zhí)行，在大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理中采用異步并發(fā)技術，避免信令交到及大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)牡却?，提高信令交互與數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?；同時，統(tǒng)一命名空間管理，提供統(tǒng)一命名空間管理，將集群的眾多信息、狀態(tài)屏蔽在集群內，保證系統(tǒng)使用的簡易性、可擴展性、提高可共享能力。

本發(fā)明采用的技術方案是：本發(fā)明基于電力行業(yè)多級級聯(lián)流媒體智能調度的方法，采用中心服務器來管理整個云存儲文件系統(tǒng)，所有元數(shù)據(jù)均保存在元數(shù)據(jù)服務器上，文件則被按塊劃分存儲在不同的數(shù)據(jù)節(jié)點上；元數(shù)據(jù)維護了統(tǒng)一的命名空間，同時掌握整個系統(tǒng)內數(shù)據(jù)節(jié)點的使用情況，當客戶端向元數(shù)據(jù)服務器發(fā)送數(shù)據(jù)讀寫的請求時，元數(shù)據(jù)服務器根據(jù)數(shù)據(jù)節(jié)點的磁盤使用情況、網(wǎng)絡負擔情況，選擇負擔最輕的節(jié)點服務器對外提供服務，自動調節(jié)集群的負載狀態(tài)；數(shù)據(jù)節(jié)點內同時有提供磁盤級的負載均衡，根據(jù)磁盤的IO負載，空間容量情況，自動選擇負載最輕的磁盤存儲新的數(shù)據(jù)文件。

本發(fā)明基于電力行業(yè)多級級聯(lián)流媒體智能調度的方法，當有一個數(shù)據(jù)節(jié)點因為機器故障或者其他原因造成離線時，元數(shù)據(jù)服務器會將此機器自動屏蔽掉，不再將此數(shù)據(jù)節(jié)點提供給客戶端使用，同時存儲在此數(shù)據(jù)節(jié)點上的數(shù)據(jù)也會自動恢復到其他可用的節(jié)點服務器上，自動屏蔽數(shù)據(jù)單節(jié)點故障對系統(tǒng)的影響。

本發(fā)明基于電力行業(yè)多級級聯(lián)流媒體智能調度的方法，對故障的數(shù)據(jù)節(jié)點上的數(shù)據(jù)快速恢復，只需將數(shù)據(jù)節(jié)點上的硬盤拔出，插入到其他數(shù)據(jù)節(jié)點，這樣既減少集群對數(shù)據(jù)恢復的壓力，又不對客戶端讀寫產(chǎn)生影響。

本發(fā)明基于電力行業(yè)多級級聯(lián)流媒體智能調度的方法，將多級流媒體負載自動均衡技術提升系統(tǒng)的整體性能與服務質量,防止單點瓶頸的發(fā)生,將集群與負載均衡技術應用到視頻監(jiān)控系統(tǒng),需要做到網(wǎng)、省、地三級級聯(lián)，同時應兼顧視頻監(jiān)控系統(tǒng)特點，碼流的實時性與數(shù)據(jù)量大的特點；有效的地利用服務器的資源，綜合考慮CPU性能、碼流轉發(fā)性能、磁盤的IO負載、任務分配策略,來實現(xiàn)負載。

本發(fā)明基于電力行業(yè)多級級聯(lián)流媒體智能調度的方法，通過多進程、多線程并行執(zhí)行；在大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理中采用異步并發(fā)技術，避免信令交到及大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)牡却?，提高信令交互與數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?/p>

本發(fā)明基于電力行業(yè)多級級聯(lián)流媒體智能調度的方法，統(tǒng)一命名空間管理，提供統(tǒng)一命名空間管理，將集群的眾多信息、狀態(tài)屏蔽在集群內，保證系統(tǒng)使用的簡易性、可擴展性、提高可共享能力。

本發(fā)明多級級聯(lián)方案采用業(yè)界領先的云存儲架構思想，在系統(tǒng)架構和設計上，充分考慮大規(guī)模集群環(huán)境下軟硬件發(fā)生故障的現(xiàn)實，采用先進的管理思想和軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)對大量普通存儲服務器存儲空間資源進行虛擬化整合，實現(xiàn)軟硬件故障高度容錯，搭建高度穩(wěn)定可靠的存儲集群。本發(fā)明將控制流與數(shù)據(jù)流分離，以及充分優(yōu)化元數(shù)據(jù)節(jié)點控制系統(tǒng)，使得系統(tǒng)具備極高的性能和良好的線性擴展能力。系統(tǒng)整體為應用提供統(tǒng)一命名空間，使得系統(tǒng)具備極好的數(shù)據(jù)共享能力。系統(tǒng)將負載均衡到集群內的各節(jié)點上，充分利用集群各節(jié)點性能，以獲得很好的性能聚合能力以及保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定。集群采用高度靈活自組網(wǎng)技術，提供簡易部署和維護功能。系統(tǒng)在數(shù)據(jù)可靠方面，采用智能冗余重建技術，保證較高磁盤利用率的前提下，提供最佳冗余策略。另外，系統(tǒng)在節(jié)點軟硬件故障容錯方面，也進行充分考慮，具備屏蔽所有可屏蔽錯誤能力。本發(fā)明針對南網(wǎng)現(xiàn)狀研發(fā)網(wǎng)/省/地三級平臺不同廠商流媒體服務的標準化注冊式集群服務，確保集群服務軟件的標準化程度。通過系統(tǒng)配置實現(xiàn)動態(tài)調度，實現(xiàn)基于網(wǎng)、省、地三級流媒體統(tǒng)一調度，實現(xiàn)多級負載均衡及服務器角色切換等智能調度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明業(yè)務組網(wǎng)圖；

圖2為本發(fā)明流媒體智能調度流程圖。

具體實施方式

以下將對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述；應當理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護范圍。

本發(fā)明的技術方案如下：

1. 多級流媒體負載自動均衡技術

隨著網(wǎng)絡視頻監(jiān)控規(guī)模的不斷擴大,為了提升系統(tǒng)的整體性能與服務質量,防止單點瓶頸的發(fā)生,需要將集群與負載均衡技術應用到視頻監(jiān)控系統(tǒng),需要做到地區(qū)、省、網(wǎng)三級級聯(lián)，同時應兼顧視頻監(jiān)控系統(tǒng)特點，碼流的實時性與數(shù)據(jù)量大的特點。為更有效的地利用服務器的資源,提高系統(tǒng)性能，需要深入研究負載均衡算法、任務分配策略、加權最少任務策略等算法。

中心服務器模式來管理整個云存儲文件系統(tǒng)，所有元數(shù)據(jù)均保存在元數(shù)據(jù)服務器上，文件則被按塊劃分存儲在不同的數(shù)據(jù)節(jié)點上。

元數(shù)據(jù)維護了統(tǒng)一的命名空間，同時掌握整個系統(tǒng)內數(shù)據(jù)節(jié)點的使用情況，當客戶端向元數(shù)據(jù)服務器發(fā)送數(shù)據(jù)讀寫的請求時，元數(shù)據(jù)服務器根據(jù)數(shù)據(jù)節(jié)點的磁盤使用情況、網(wǎng)絡負擔等情況，選擇負擔最輕的節(jié)點服務器對外提供服務，自動調節(jié)集群的負載狀態(tài)。

數(shù)據(jù)節(jié)點內同時有提供磁盤級的負載均衡，根據(jù)磁盤的IO負載，空間容量等情況，自動選擇負載最輕的磁盤存儲新的數(shù)據(jù)文件。

當有一個數(shù)據(jù)節(jié)點因為機器故障或者其他原因造成離線時，元數(shù)據(jù)服務器會將此機器自動屏蔽掉，不再將此數(shù)據(jù)節(jié)點提供給客戶端使用，同時存儲在此數(shù)據(jù)節(jié)點上的數(shù)據(jù)也會自動恢復到其他可用的節(jié)點服務器上，自動屏蔽數(shù)據(jù)單節(jié)點故障對系統(tǒng)的影響。

另外對故障的數(shù)據(jù)節(jié)點上的數(shù)據(jù)快速恢復，只需將數(shù)據(jù)節(jié)點上的硬盤拔出，插入到其他數(shù)據(jù)節(jié)點，這樣即減少集群對數(shù)據(jù)恢復的壓力，又不對客戶端讀寫產(chǎn)生影響。

2.高速并發(fā)訪問技術

通過多進程、多線程并行執(zhí)行。在大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理中采用異步并發(fā)技術，避免信令交到及大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)牡却?，提高信令交互與數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省Ｔ诓l(fā)過程中防止沖突，需要考慮原子操作與并發(fā)控制。在多級級聯(lián)系統(tǒng)中，信令的觸發(fā)可以在地區(qū)、省、網(wǎng)任意一級，同時各級又多客戶端操作，要確保各級客戶端各功能的高速并發(fā)操作，確保原子性及并發(fā)控制。

3.統(tǒng)一命名空間管理

統(tǒng)一命名空間管理是分布式文件系統(tǒng)的一個重要功能，只有提供統(tǒng)一命名空間管理，才能將集群的眾多信息、狀態(tài)屏蔽在集群內，保證系統(tǒng)使用的簡易性、可擴展性、高可共享能力。一個具備一定規(guī)模的存儲集群，隨時都可能發(fā)生磁盤、存儲服務器硬件等方面的故障，統(tǒng)一命名空間管理功能實現(xiàn)了將整個集群統(tǒng)一視圖功能，整體對外提供一個訪問IP，簡化了與業(yè)務系統(tǒng)的接口，保證了系統(tǒng)使用的簡易性。同時，存儲的擴展僅限存儲內部，而不會影響到系統(tǒng)與業(yè)務系統(tǒng)的接口，也保證了存儲空間內數(shù)據(jù)的高共享能力。

本發(fā)明的具體實施例如下：

實施例：采用中心服務器來管理整個云存儲文件系統(tǒng)，所有元數(shù)據(jù)均保存在元數(shù)據(jù)服務器上，文件則被按塊劃分存儲在不同的數(shù)據(jù)節(jié)點上。元數(shù)據(jù)維護了統(tǒng)一的命名空間，同時掌握整個系統(tǒng)內數(shù)據(jù)節(jié)點的使用情況，當客戶端向元數(shù)據(jù)服務器發(fā)送數(shù)據(jù)讀寫的請求時，元數(shù)據(jù)服務器根據(jù)數(shù)據(jù)節(jié)點的磁盤使用情況、網(wǎng)絡負擔等情況，選擇負擔最輕的節(jié)點服務器對外提供服務，自動調節(jié)集群的負載狀態(tài)。數(shù)據(jù)節(jié)點內同時有提供磁盤級的負載均衡，根據(jù)磁盤的IO負載，空間容量等情況，自動選擇負載最輕的磁盤存儲新的數(shù)據(jù)文件。當有一個數(shù)據(jù)節(jié)點因為機器故障或者其他原因造成離線時，元數(shù)據(jù)服務器會將此機器自動屏蔽掉，不再將此數(shù)據(jù)節(jié)點提供給客戶端使用，同時存儲在此數(shù)據(jù)節(jié)點上的數(shù)據(jù)也會自動恢復到其他可用的節(jié)點服務器上，自動屏蔽數(shù)據(jù)單節(jié)點故障對系統(tǒng)的影響。另外對故障的數(shù)據(jù)節(jié)點上的數(shù)據(jù)快速恢復，只需將數(shù)據(jù)節(jié)點上的硬盤拔出，插入到其他數(shù)據(jù)節(jié)點，這樣既減少集群對數(shù)據(jù)恢復的壓力，又不對客戶端讀寫產(chǎn)生影響。

通過多進程、多線程并行執(zhí)行。在大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理中采用異步并發(fā)技術，避免信令交到及大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)牡却?，提高信令交互與數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省Ｔ诓l(fā)過程中防止沖突，需要考慮原子操作與并發(fā)控制。在多級級聯(lián)系統(tǒng)中，信令的觸發(fā)可以在地區(qū)、省、網(wǎng)任意一級，同時各級又多客戶端操作，確保各級客戶端各功能的高速并發(fā)操作。

統(tǒng)一命名空間管理是分布式文件系統(tǒng)的一個重要功能，只有提供統(tǒng)一命名空間管理，才能將集群的眾多信息、狀態(tài)屏蔽在集群內，保證系統(tǒng)使用的簡易性、可擴展性、高可共享能力。一個具備一定規(guī)模的存儲集群，隨時都可能發(fā)生磁盤、存儲服務器硬件等方面的故障，統(tǒng)一命名空間管理功能實現(xiàn)了將整個集群統(tǒng)一視圖功能，整體對外提供一個訪問IP，簡化了與業(yè)務系統(tǒng)的接口，保證了系統(tǒng)使用的簡易性。同時，存儲的擴展僅限存儲內部，而不會影響到系統(tǒng)與業(yè)務系統(tǒng)的接口，也保證了存儲空間內數(shù)據(jù)的高共享能力。

本發(fā)明方法在電力行業(yè)多級級聯(lián)流媒體系統(tǒng)中，采用業(yè)界領先的云存儲架構思想，在系統(tǒng)架構和設計上，充分考慮大規(guī)模集群環(huán)境下軟硬件發(fā)生故障的現(xiàn)實，采用先進的管理思想和軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)對大量普通存儲服務器存儲空間資源進行虛擬化整合，實現(xiàn)軟硬件故障高度容錯，搭建高度穩(wěn)定可靠的存儲集群。

如圖1所示，各業(yè)務服務器分布式安裝，各業(yè)務服務器功能描述如下：平臺服務：

1）中心管理服務器：業(yè)務管理服務器，系統(tǒng)的核心業(yè)務服務器。負責處理監(jiān)控的業(yè)務邏輯，進行權限等控制。根據(jù)業(yè)務邏輯需要，發(fā)送命令給DMS、MTS等服務器進行處理。系統(tǒng)的容錯、負載均衡、動態(tài)集群等都在CMS上實現(xiàn)。

2）流媒體服務器：負責從設備獲取視音頻數(shù)據(jù)，以標準流媒體協(xié)議轉發(fā)給客戶端。實現(xiàn)媒體數(shù)據(jù)的一對多、多對多轉發(fā)/分發(fā)。

3）級聯(lián)服務器：用于變電站視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)地區(qū)主站系統(tǒng)整合及數(shù)據(jù)采集。

4）設備管理服務器：負責進行設備管理，向設備執(zhí)行查詢配置命令，向設備發(fā)送操作命令，收集設備網(wǎng)管信息，收集報警信息并執(zhí)行報警聯(lián)動策略。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。