吳道林

（貴州廣播電視臺，貴州 貴陽 550002）

1 背 景

據(jù)工業(yè)和信息化部數(shù)據(jù)，截至2022年4月，我國IPTV總用戶數(shù)達(dá)3.61億戶，IPTV已正式進(jìn)入主流媒體陣列。當(dāng)前，IPTV具有播出結(jié)構(gòu)逐漸IP化，信號處理復(fù)雜化，傳輸方式多樣化，播出節(jié)目海量化等發(fā)展趨勢。在全I(xiàn)P化的系統(tǒng)中，每根線纜、每個(gè)設(shè)備均承載了大量的播出節(jié)目[1]。因此，國家廣播電視總局對IPTV集成播控平臺的安全播出要求越來越高。為進(jìn)一步提高直播平臺的安全性和可靠性，減輕運(yùn)維人員的工作壓力，提高故障應(yīng)急處置的效率，亟需建立綜合運(yùn)維管理平臺?；诖?，本文對運(yùn)維管理平臺的一般架構(gòu)和實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)介紹。

2 綜合運(yùn)維管理平臺的組成架構(gòu)

綜合運(yùn)維管理平臺主要由碼流質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)、環(huán)境動力監(jiān)測系統(tǒng)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)3大子系統(tǒng)組成。各子系統(tǒng)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集匯總，經(jīng)過綜合判斷、處理分析過濾后，推送至綜合運(yùn)維管理平臺，經(jīng)工作站圖形化處理后，以圖形化界面推送至監(jiān)控大屏進(jìn)行直觀展示。整個(gè)管理平臺的構(gòu)成如圖1所示。

圖1 綜合運(yùn)維管理平臺組成架構(gòu)

2.1 碼流質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)

碼流監(jiān)測系統(tǒng)采用旁掛方式，將所有節(jié)點(diǎn)節(jié)目流，包含接收機(jī)、編碼器、切換器輸出的碼流數(shù)據(jù)采集后，經(jīng)過過濾分析匯總，送至綜合運(yùn)維管理平臺，生成圖形化界面。任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)目碼流質(zhì)量出現(xiàn)異常時(shí)，監(jiān)測界面會及時(shí)高亮告警，同時(shí)發(fā)出語音提示。

2.1.1 高質(zhì)量全方位監(jiān)測

信號質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)采用IPMon視頻質(zhì)量監(jiān)測，4臺監(jiān)測服務(wù)器同時(shí)運(yùn)行，監(jiān)測800余個(gè)組播地址對應(yīng)的節(jié)目。監(jiān)測探針軟件運(yùn)行環(huán)境為X86 Windows/Linux系統(tǒng)，主要監(jiān)測指標(biāo)為CC連續(xù)計(jì)數(shù)錯(cuò)誤、信號丟失、TR101-290P1、視頻畫面靜幀、EPSNR邊緣區(qū)域、組播碼流速率統(tǒng)計(jì)等；系統(tǒng)支持SPTS/MPTS分析、MPEG-2/H.264/H.265壓縮標(biāo)準(zhǔn)分析、HLS協(xié)議深度分析、TS 文件深度分析等功能[2]。

2.1.2 實(shí)時(shí)監(jiān)控+節(jié)點(diǎn)回查

信號質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)全天7×24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行，監(jiān)測界面以流水線的形式向左移動，界面支持多頻道和單個(gè)頻道面顯示。多頻道監(jiān)測界面以橫條顯示，每個(gè)橫條對應(yīng)一個(gè)節(jié)目信號，正常情況下橫條均是綠色，當(dāng)節(jié)目信號有故障時(shí)，橫條上會有相應(yīng)的黃色豎條顯示。單頻道界面可以實(shí)時(shí)顯示碼流各項(xiàng)指標(biāo)，包含碼率、視音頻參數(shù)等，如圖2所示。整個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)支持告警情況以Email郵件形式發(fā)送給運(yùn)維人員。

圖2 單個(gè)組播碼流監(jiān)測頁面

2.2 環(huán)境動力監(jiān)測系統(tǒng)

環(huán)境動力是整個(gè)IPTV集成播控直播平臺穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的機(jī)房環(huán)境狀態(tài)只能靠人工定時(shí)去巡查，這樣的巡查需大量的人力且不能全天24小時(shí)覆蓋，設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行存在一定的安全隱患。動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)，大大減少了人力定時(shí)去機(jī)房巡檢環(huán)境的頻率，為設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行提供一個(gè)安全可靠的優(yōu)良環(huán)境。

整個(gè)動力監(jiān)測系統(tǒng)采用ARM架構(gòu)設(shè)計(jì)方案，在機(jī)房安裝具備RS-485、RS-232接口、紅外接口、模擬音頻采集接口,并支持TCP/IP、簡單網(wǎng)絡(luò)管 理 協(xié) 議（Simple Network Management Protocol，SNMP）、可 擴(kuò) 展 標(biāo) 記 語 言（Extensible Markup Language，XML）等協(xié)議的模塊來實(shí)現(xiàn)對環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集.采集數(shù)據(jù)包括整個(gè)機(jī)房不同位置的溫度、濕度、煙霧、水浸等，同時(shí)對不間斷電源（Uninterrupted Power Supply，UPS）、空調(diào)等動力設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)采集過濾分析匯總后，推送至綜合運(yùn)維管理平臺，送至監(jiān)測大屏直觀展示。

運(yùn)維人員可以根據(jù)實(shí)際需要，對溫濕度閾值進(jìn)行設(shè)定。系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控溫濕度、煙感、水浸等數(shù)據(jù)，如果其中一項(xiàng)或者多項(xiàng)數(shù)據(jù)超過設(shè)定閾值，觸發(fā)的報(bào)警信息會實(shí)時(shí)發(fā)送到主程序進(jìn)行聲光報(bào)警，提醒運(yùn)維人員及時(shí)處置，實(shí)際監(jiān)測界面如圖3所示。

圖3 動力環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測界面

2.3 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

直播平臺設(shè)備類型復(fù)雜，各種播出設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、傳輸設(shè)備等較多，每個(gè)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)乎著直播節(jié)目的安全播出。設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)對整個(gè)平臺設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，采集內(nèi)容包括各設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、溫度、內(nèi)存使用率、CPU占用率、端口流量峰值、端口狀態(tài)、鏈路狀態(tài)等。只要其中一項(xiàng)超過設(shè)定的閾值或者出現(xiàn)異常，系統(tǒng)都會及時(shí)發(fā)出聲光告警，提醒運(yùn)維人員及時(shí)處置，同時(shí)發(fā)送遠(yuǎn)程告警郵件，方便遠(yuǎn)程維護(hù)管理。系統(tǒng)還重點(diǎn)監(jiān)測交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

2.3.1 交換機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測

交換機(jī)是整個(gè)直播平臺系統(tǒng)的核心設(shè)備，其運(yùn)行的穩(wěn)定程度直接關(guān)系到所有節(jié)目的安全播出。交換機(jī)新上架后，運(yùn)維人員只需將其對應(yīng)的型號寫在項(xiàng)目根目錄的xml文件夾中，即可在監(jiān)測界面查看到設(shè)備的基礎(chǔ)信息、端口流量、端口狀態(tài)、內(nèi)存及CPU占用率等?！岸丝跉v史流量統(tǒng)計(jì)”處，顯示端口近3小時(shí)、6小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)的流量曲線圖，支持給單個(gè)端口配置流量閾值，可以配置端口最大最小閾值，也可以給端口起別名[3]。監(jiān)測界面如圖4所示。當(dāng)端口時(shí)間流量超出最大閾值或者小于最小閾值時(shí)，系統(tǒng)均會發(fā)出聲光報(bào)警和遠(yuǎn)程告警郵件。

圖4 交換機(jī)監(jiān)測界面

2.3.2 網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備監(jiān)測

在IP化播出環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)安全是整個(gè)直播平臺系統(tǒng)的重中之重。將網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)納入綜合運(yùn)維管理平臺，以圖形化的方式顯示，簡單明了，有異常時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，讓運(yùn)維人員可以實(shí)時(shí)掌握系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全性。

網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備監(jiān)測包含天清入侵防御系統(tǒng)、上網(wǎng)行為管理、天境脆弱性掃描與管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫審計(jì)系統(tǒng)等。對于防火墻設(shè)備，主要顯示CPU利用率、內(nèi)存使用率以及防火墻端口狀態(tài)。界面顯示的設(shè)備信息，包括名字、IP、CPU利用率和內(nèi)存使用率的閾值等都可以配置，可配置預(yù)警值和報(bào)警值兩級報(bào)警閾值。如果超過預(yù)警值，界面顯示的CPU利用率和內(nèi)存使用率會對應(yīng)顯示黃色標(biāo)識；若是超過報(bào)警值，界面顯示的則是紅色標(biāo)識。若監(jiān)測到端口故障，系統(tǒng)也會發(fā)出報(bào)警信息，同時(shí)向運(yùn)維人員發(fā)送告警郵件[3]。監(jiān)測界面顯示如圖5所示。

圖5 網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備監(jiān)測界面

2.3.3 設(shè)備細(xì)節(jié)精準(zhǔn)定位

設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)除對設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測外，同時(shí)將設(shè)備硬件信息全部納入運(yùn)維平臺進(jìn)行管理。運(yùn)維人員可以方便快捷地查詢到每個(gè)設(shè)備所處的位置，包含地理位置、機(jī)房名稱、機(jī)架編號等，同時(shí)可以查詢到每個(gè)設(shè)備端口對應(yīng)的線纜編號、所屬組別地址段等[4]。為更方便地運(yùn)維管理，綜合運(yùn)維平臺中專門開發(fā)了設(shè)備二維碼管理系統(tǒng)，將專用打印機(jī)連入系統(tǒng)后，即可選擇模板或者自定義編輯二維碼樣式，可以為每個(gè)設(shè)備生成獨(dú)立二維碼，運(yùn)維人員只需將該二維碼貼在設(shè)備的機(jī)身上，需要了解設(shè)備業(yè)務(wù)信息時(shí)，只需使用掃描槍掃描二維碼，即可查看該設(shè)備的所有業(yè)務(wù)信息。

3 綜合管理運(yùn)維平臺的優(yōu)勢

3.1 監(jiān)管控融為一體

綜合管理運(yùn)維平臺通過可視化拓?fù)涑尸F(xiàn)，運(yùn)行分析、故障決策等功能實(shí)現(xiàn)綜合管控，降低了播出運(yùn)維的難度，使得運(yùn)維統(tǒng)一化、簡便化、智能化、靈活化，直接提高了運(yùn)營質(zhì)量和安全播出保障水平。系統(tǒng)采集信息通過大數(shù)據(jù)分析評估，對業(yè)務(wù)、設(shè)備、資源進(jìn)行精細(xì)化管理，為系統(tǒng)的升級改造提供合理化的參考價(jià)值；從點(diǎn)到面實(shí)現(xiàn)了平臺的統(tǒng)一管理與控制，有效輔助運(yùn)維人員工作，降低對值班人員的要求，進(jìn)一步降低運(yùn)維人力成本[5]。

3.2 高效安全

將看不見業(yè)務(wù)信號指標(biāo)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)信息采集匯總，系統(tǒng)經(jīng)過分析過濾后以圖形化的界面進(jìn)行展示，便于值班人員的判斷和處理。數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集打破傳統(tǒng)的運(yùn)維方式，取代了只能靠人工定時(shí)定點(diǎn)去機(jī)房巡查設(shè)備、檢查環(huán)境的方式；多種終端如電腦手機(jī)等進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控，有故障告警時(shí)可通過多種方式給運(yùn)維人員發(fā)送告警信息，實(shí)現(xiàn)了移動運(yùn)維；對過往歷史故障信息保留存儲，可以隨時(shí)在線分析故障檢索；監(jiān)測界面任何異常節(jié)點(diǎn)均高亮顯示、故障亮燈鎖定故障環(huán)節(jié)和發(fā)出語音告警提示，能讓運(yùn)維人員快速定位到故障點(diǎn)，大大地提升運(yùn)維效率，減少故障處理時(shí)間，保障節(jié)目的播出安全。

4 結(jié) 語

綜合運(yùn)維平臺運(yùn)行穩(wěn)定，功能可靠，通過對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、信號碼流質(zhì)量、動力環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控，系統(tǒng)可以精準(zhǔn)地定位各個(gè)故障信息，可以快速、高效地輔助運(yùn)維人員定位故障、排除故障和解決故障。平臺輔助運(yùn)維人員解決故障，彌補(bǔ)了運(yùn)維人員不能及時(shí)巡檢所有設(shè)備信號的缺陷，大大提高了整個(gè)直播平臺的安全性，保障節(jié)目的安全播出。