基于HTTP的IPTV機(jī)頂盒自修復(fù)機(jī)制的改良

曾浩+吳小朋+王敏

一、前言

在互聯(lián)網(wǎng)和寬帶網(wǎng)發(fā)展的過程中，出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)電視（IPTV），它是互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和傳統(tǒng)電視業(yè)務(wù)融合后產(chǎn)生的新業(yè)務(wù)。它給消費者帶來的是集生活與信息于一體的網(wǎng)絡(luò)方式。IPTV 將是下一帶網(wǎng)絡(luò)中最重要的業(yè)務(wù)之一，也是人們信息化生活中的重要組成部分，對 IPTV 機(jī)頂盒的研究，可謂意義深遠(yuǎn)。

在對機(jī)頂盒研究的過程中，升級系統(tǒng)是IPTV機(jī)頂盒軟件系統(tǒng)中較重要的功能模塊，升級系統(tǒng)性能的好壞不但直接影響用戶對產(chǎn)品的操作使用，也同時影響運(yùn)營商對IPTV業(yè)務(wù)的運(yùn)營和推廣。在系統(tǒng)的升級過程中，機(jī)頂盒的自修復(fù)機(jī)制對于保證其穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。所謂機(jī)頂盒的自修復(fù)機(jī)制是指機(jī)頂盒在升級過程中遇到斷電、系統(tǒng)崩潰、出現(xiàn)壞塊等異常情況時自我修復(fù)系統(tǒng)，從而保證在不需要維護(hù)人員參與的情況下，仍能使用戶正常體驗IPTV業(yè)務(wù)的機(jī)制。

二、研究與分析

通過研究分析，目前用于機(jī)頂盒的自修復(fù)機(jī)制中，大致分為以下幾種策略：第一是Flash空間劃分大多采取主、備分區(qū)的方式，主分區(qū)存放包含升級功能和正常業(yè)務(wù)功能的系統(tǒng)，備份分區(qū)用于存放只包含升級功能的系統(tǒng)。這種方式的優(yōu)點是當(dāng)機(jī)頂盒斷電造成工作于主分區(qū)的系統(tǒng)崩潰時，從備份分區(qū)直接進(jìn)入升級系統(tǒng)，恢復(fù)主系統(tǒng)。而且節(jié)省了Flash空間，一定程度上解決了機(jī)頂盒升級時斷電造成系統(tǒng)崩潰的問題，但是仍然存在不足。如果在對Flash進(jìn)行多次擦寫后備份分區(qū)出現(xiàn)壞塊導(dǎo)致不可用時，只要斷電，整個系統(tǒng)就會崩潰，并且無法自我修復(fù)，用戶便無法正常體驗IPTV業(yè)務(wù)。第二種是將Flash從邏輯上劃分為引導(dǎo)區(qū)，升級分區(qū)，工作分區(qū)和備份分區(qū)。將系統(tǒng)引導(dǎo)信息存入引導(dǎo)區(qū)，將只具有升級功能的系統(tǒng)存放到升級分區(qū)，將包含升級功能和正常業(yè)務(wù)功能的系統(tǒng)存入工作分區(qū)，將升級成功后工作分區(qū)中的系統(tǒng)備份放入備份分區(qū)。然后重新設(shè)計引導(dǎo)加載程序，設(shè)計了一套新的自修復(fù)機(jī)制。其優(yōu)點是Flash中三個分區(qū)的系統(tǒng)構(gòu)成了一套完整的自修復(fù)機(jī)制，保證了各種情況下，機(jī)頂盒都能夠完成自動升級，并且保證了用戶能夠正常體驗IPTV業(yè)務(wù)；缺點是基于改進(jìn)Flash劃分的新的Boot Loader的框架設(shè)計復(fù)雜繁瑣。第三中就是將Flash劃分為引導(dǎo)區(qū)、主分區(qū)和備份區(qū)，其中引導(dǎo)區(qū)包括引導(dǎo)加載程序和引導(dǎo)參數(shù)，主分區(qū)包括升級功能和業(yè)務(wù)功能，備份區(qū)包含升級功能。

綜上所述，通過分析研究，本課題采用主備分區(qū)的Flash分區(qū)方式以及一種斷電保護(hù)機(jī)制。傳統(tǒng)的升級是reboot recovery后進(jìn)入recovery模式，確保/backup分區(qū)里存的是最近并且是可以正常升級成功的包。但是，若在刷系統(tǒng)的過程中斷電，系統(tǒng)只擦出一半，那么系統(tǒng)將不能啟動，也就不會進(jìn)入/backup，所以需要一種斷電保護(hù)機(jī)制。其中，reboot recovery命令只是讓系統(tǒng)從recovery進(jìn)入，但卻不會改變boot env中的值，這種斷電保護(hù)機(jī)制是將boot env中的值設(shè)置成包的路徑，那么下次檢測到這個值還是路徑，它就會進(jìn)入recovery模式，直到升級成功后將env中的值清空。系統(tǒng)進(jìn)入recovery后，將升級包復(fù)制寫入/backup分區(qū)，設(shè)置kt_key 的值為升級路徑，然后將升級包寫入系統(tǒng)。下圖是斷電保護(hù)機(jī)制的流程圖。

機(jī)頂盒終端啟動時，首先將引導(dǎo)區(qū)信息載入內(nèi)存，并根據(jù)標(biāo)志有效性的值判斷升級分區(qū)，工作分區(qū)和備份分區(qū)中的系統(tǒng)是否正常。使用中通常包括如下情形：

（1）當(dāng)判斷出主分區(qū)中的系統(tǒng)正常時，使用該系統(tǒng)從升級服務(wù)器下載升級文件，進(jìn)行正常的升級，如果升級過程中出現(xiàn)斷電情況，則啟動斷電保護(hù)機(jī)制，進(jìn)行升級系統(tǒng)。（2）當(dāng)判斷出主分區(qū)中的系統(tǒng)被破壞，而備份分區(qū)中的系統(tǒng)正常時，可以使用備份分區(qū)中的系統(tǒng)進(jìn)行升級，如果升級過程中出現(xiàn)斷電情況，則啟動斷電保護(hù)機(jī)制，進(jìn)行升級系統(tǒng)。（3）當(dāng)判斷出主分區(qū)和升級分區(qū)中的系統(tǒng)都被破壞時，將系統(tǒng)恢復(fù)到被破壞之前的使用狀態(tài)，保證用戶的正常使用。

三、總結(jié)

從以上三種情況中可以看出，F(xiàn)lash中兩個分區(qū)的系統(tǒng)以及一種斷電保護(hù)機(jī)制構(gòu)成了一套完整的自修復(fù)機(jī)制，保證了各種情況下，機(jī)頂盒都能夠完成自動升級，并且保證了用戶總能夠正常體驗IPTV業(yè)務(wù)，因此該自我修復(fù)機(jī)制具有高可靠性和高穩(wěn)定性。通過對機(jī)頂盒正常升級時斷電，恢復(fù)供電后，查看系統(tǒng)能否正常開啟，能否重新升級，重新升級后，檢查機(jī)頂盒配置頁面中參數(shù)是否改變。測試結(jié)果表明，本升級方案很好地解決了機(jī)頂盒自我修復(fù)問題，同時廣大用戶對使用效果反映良好。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]馮忠信，陳光等.機(jī)頂盒Flash分區(qū)信息丟失故障分析.中國有線電視，2011年09期

[2]鄭文靜，李明強(qiáng)，舒繼武.flash存儲技術(shù)，計算機(jī)研究與發(fā)展，2010年4期

[3]曾浩，呂華，王銘偉.IPTV機(jī)頂盒升級方案的設(shè)計與實現(xiàn).電視設(shè)計.2010（05）：54-56

[4]何寶宏，淺析IPTV的幾個關(guān)鍵問題，中國電信網(wǎng)，2005，8：10～14