播出系統(tǒng)運(yùn)維數(shù)據(jù)采集及業(yè)務(wù)流程智能監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)解析

丁毅堅(jiān)

1 播出系統(tǒng)運(yùn)維數(shù)據(jù)采集及業(yè)務(wù)流程智能監(jiān)控系統(tǒng)

播出系統(tǒng)運(yùn)維數(shù)據(jù)采集及業(yè)務(wù)流程智能監(jiān)控系統(tǒng)是根據(jù)實(shí)際工作需求形成的，集監(jiān)測(cè)、管理于一身的智能化、綜合化監(jiān)測(cè)、管理系統(tǒng)，是基于IP的信息化管理平臺(tái)，涉及軟硬件監(jiān)管、信號(hào)流程監(jiān)管、工作流監(jiān)管、物理環(huán)境檢測(cè)、報(bào)警管理、日志管理、運(yùn)維管理及客戶展現(xiàn)等內(nèi)容。它的建成將輔助工作人員，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的信號(hào)、設(shè)備、軟件、流程和環(huán)境等進(jìn)行自動(dòng)化、智能化的監(jiān)管，并將監(jiān)管結(jié)果展現(xiàn)給工作人員，當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警情況時(shí)，提供決策的輔助信息和詳細(xì)日志記錄和管理。網(wǎng)管系統(tǒng)采用信息集中采集、數(shù)據(jù)集中分析、分布分級(jí)報(bào)警的模式，真正做到輔助播出工作人員關(guān)注其應(yīng)該關(guān)注的流程，同時(shí)讓技術(shù)維護(hù)人員第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)問題、解決問題。

與此同時(shí)，網(wǎng)管系統(tǒng)軟件和播出系統(tǒng)播出軟件無縫結(jié)合、良好的對(duì)接，可以保證在不影響播出系統(tǒng)軟件（包括播控模塊、上載模塊、總控模塊和素材遷移/管理模塊等子模塊）和硬件的基礎(chǔ)上，為安全播出進(jìn)一步提供保障和應(yīng)急。最終開發(fā)完成的網(wǎng)管系統(tǒng)作為電視播出軟件系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)，具備對(duì)電視播出中心的設(shè)備、軟件、機(jī)房環(huán)境等的狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)口方式或串口方式的軟硬件監(jiān)測(cè)和管理。網(wǎng)管系統(tǒng)提供了外部接口技術(shù)支持。

2 播出系統(tǒng)運(yùn)維數(shù)據(jù)采集及業(yè)務(wù)流程智能監(jiān)控系統(tǒng)主體架構(gòu)和設(shè)計(jì)思路

2.1 主體架構(gòu)

播出系統(tǒng)運(yùn)維數(shù)據(jù)采集及業(yè)務(wù)流程智能監(jiān)控系統(tǒng)主體架構(gòu)如圖1。

圖1 主體架構(gòu)圖

2.2 設(shè)計(jì)思路

系統(tǒng)采用分層設(shè)計(jì)。各設(shè)備插件負(fù)責(zé)對(duì)各類軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視和控制，并進(jìn)行各類數(shù)據(jù)的初步處理。

監(jiān)控采集服務(wù)負(fù)責(zé)向監(jiān)控終端及其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)等提供接口，完成各業(yè)務(wù)模塊對(duì)監(jiān)控子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)管理功能，監(jiān)控終端及業(yè)務(wù)系統(tǒng)向監(jiān)控服務(wù)發(fā)送各類設(shè)備監(jiān)控命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的監(jiān)測(cè)和控制；各類分析插件用于與網(wǎng)管系統(tǒng)與其他各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)（如播出等）進(jìn)行連接，獲取業(yè)務(wù)信息，并結(jié)合業(yè)務(wù)信息和相應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行情況，進(jìn)行報(bào)警的分析和過濾；核心服務(wù)器需要對(duì)動(dòng)態(tài)故障分析和場(chǎng)景處理、信號(hào)和系統(tǒng)設(shè)備關(guān)聯(lián)的邏輯報(bào)警進(jìn)行判斷與處理；監(jiān)控客戶端獲取監(jiān)控服務(wù)的監(jiān)視數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。配置管理則對(duì)整個(gè)監(jiān)控子系統(tǒng)的各類設(shè)備進(jìn)行管理。

3 程序模塊劃分

監(jiān)控采集服務(wù)器是網(wǎng)管系統(tǒng)中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和分析過濾的模塊，為監(jiān)控核心服務(wù)器的業(yè)務(wù)流程提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)支持。監(jiān)控采集服務(wù)器和核心服務(wù)器采用服務(wù)器/客戶端的架構(gòu)模式，通過網(wǎng)絡(luò)鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，共同完成系統(tǒng)監(jiān)控任務(wù)。

監(jiān)控采集服務(wù)器在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段可以劃分為三大系統(tǒng)單元，包括設(shè)備信息管理單元、設(shè)備驅(qū)動(dòng)管理單元、數(shù)據(jù)分析過濾單元。

設(shè)備信息管理單元負(fù)責(zé)服務(wù)器全局事件的調(diào)度，完成監(jiān)控命令轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)路由、監(jiān)控結(jié)果回收，緊急事件處理等。設(shè)備驅(qū)動(dòng)管理單元是監(jiān)控服務(wù)器的核心，負(fù)責(zé)管理所有監(jiān)控設(shè)備的信息結(jié)構(gòu)，設(shè)備驅(qū)動(dòng)，并連接實(shí)際物理設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)分析過濾單元負(fù)責(zé)對(duì)采集出的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、過濾，生成相應(yīng)的報(bào)警文件。

4 程序?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)關(guān)系

監(jiān)控采集服務(wù)器內(nèi)部分為監(jiān)控信息管理器、驅(qū)動(dòng)管理器和分析過濾器三大單元。驅(qū)動(dòng)管理器負(fù)責(zé)連接物理設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，控制和采集接口負(fù)責(zé)與外部系統(tǒng)進(jìn)行交互。公共組件單元為系統(tǒng)提供諸如日志、全局隊(duì)列、數(shù)據(jù)庫服務(wù)等支持。

5 流程介紹

5.1 數(shù)據(jù)采集更新流程

數(shù)據(jù)采集更新流程如圖2。

圖2 數(shù)據(jù)采集更新流程圖

5.1.1 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由監(jiān)控采集服務(wù)器、消息中間件、核心服務(wù)器和網(wǎng)管客戶端幾個(gè)重要應(yīng)用服務(wù)組成。

5.1.2 通訊方式

系統(tǒng)中被監(jiān)控設(shè)備由相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)負(fù)責(zé)進(jìn)行通訊和解析數(shù)據(jù)消息，得到設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及告警信息。因設(shè)備提供通訊協(xié)議不同，主要有SNMP、串口、網(wǎng)絡(luò)三類通訊方式。本系統(tǒng)中配電柜、空調(diào)、溫控器使用串口通訊，播出業(yè)務(wù)通過網(wǎng)絡(luò)通訊，其他大部分周邊設(shè)備使用SNMP進(jìn)行通訊。通訊方式以采集服務(wù)器輪詢?yōu)橹鳎O(shè)備主動(dòng)推送變更信息為輔助手段。

5.1.3 設(shè)備

系統(tǒng)所監(jiān)控的周邊板塊設(shè)備、播出業(yè)務(wù)統(tǒng)一稱為設(shè)備，有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，針對(duì)不同設(shè)備開發(fā)了不同的驅(qū)動(dòng)DLL，變更數(shù)據(jù)都經(jīng)過驅(qū)動(dòng)傳遞到采集緩存中，并進(jìn)一步分析得到報(bào)警信息。采集服務(wù)器和核心服務(wù)器通過中間件進(jìn)行通訊，本系統(tǒng)中播出系統(tǒng)業(yè)務(wù)監(jiān)控、周邊板卡服務(wù)器等硬件設(shè)備分為不同的采集服務(wù)器管理。

5.1.4 客戶端

客戶端面相終端用戶，因辦公位置不固定，可以部署多個(gè)客戶端，每個(gè)客戶端可定制不同設(shè)備列表，當(dāng)核心服務(wù)器獲得該設(shè)備變更后，會(huì)根據(jù)設(shè)備ID檢查哪個(gè)客戶端訂閱了此設(shè)備，從而推送設(shè)備信息到相應(yīng)客戶端上。

5.2 播控業(yè)務(wù)監(jiān)控流程

播出業(yè)務(wù)流程監(jiān)測(cè)主要包括節(jié)目單流程、素材流程，負(fù)責(zé)收集播出內(nèi)部數(shù)據(jù)，按照播出業(yè)務(wù)進(jìn)行智能分析，把業(yè)務(wù)流程更直觀的展現(xiàn)給用戶，方便用戶定位故障位置，找出錯(cuò)誤原因，確保安全播出。

首先，運(yùn)維程序可訪問播控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，獲取數(shù)據(jù)庫節(jié)目單；其次，運(yùn)維程序提供HTTP服務(wù)，等待播出、上載、節(jié)目單網(wǎng)關(guān)、時(shí)鐘、一致性檢測(cè)等軟件的心跳消息，判斷各模塊是否在線運(yùn)行，同時(shí)接受各模塊推送的數(shù)據(jù)變更信息以及軟件報(bào)警信息；再次，運(yùn)維程序根據(jù)播出時(shí)間，進(jìn)行智能分析，檢查在線播出素材未關(guān)聯(lián)素材信息，并能夠通知網(wǎng)管系統(tǒng)；再次，網(wǎng)管系統(tǒng)提供播出驅(qū)動(dòng)插件，用來和播控系統(tǒng)運(yùn)維程序通訊，接受和主動(dòng)查詢播控業(yè)務(wù)信息；再次，播出驅(qū)動(dòng)獲得數(shù)據(jù)更新后，進(jìn)行智能分析判斷，設(shè)置報(bào)警狀態(tài)，將更新數(shù)據(jù)及存在的報(bào)警信息通知到監(jiān)控采集服務(wù)器；再次，監(jiān)控采集服務(wù)器收到數(shù)據(jù)、報(bào)警更新消息后，根據(jù)預(yù)先定義邏輯進(jìn)行分析和過濾，避免發(fā)送重復(fù)數(shù)據(jù)，造成核心服務(wù)器壓力過大，未被過濾的消息被投遞到中間件平臺(tái)；再次，核心服務(wù)器啟動(dòng)后一直訂閱采集服務(wù)器投遞的消息，當(dāng)收到消息后，進(jìn)行解析構(gòu)建核心數(shù)據(jù)緩存，并通過Web service調(diào)用通知監(jiān)控客戶端刷新界面，或觸發(fā)報(bào)警動(dòng)作；最后，網(wǎng)管客戶端接收到數(shù)據(jù)變更通知后，記錄數(shù)據(jù)變更日志到數(shù)據(jù)庫中，并觸發(fā)相應(yīng)的邏輯圖或展示界面，如有報(bào)警可觸發(fā)相應(yīng)的報(bào)警盒設(shè)置，提醒值班人員進(jìn)行注意和處理問題。

5.3 報(bào)警過濾分析流程

首先，采集服務(wù)器主動(dòng)輪詢?cè)O(shè)備，得到實(shí)時(shí)的設(shè)備信息。其次，設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變更后，主動(dòng)向采集推送變更數(shù)據(jù)。再次，采集服務(wù)器獲取到變更數(shù)據(jù)后，判斷設(shè)備狀態(tài)緩存池內(nèi)是否存在設(shè)備的狀態(tài)記錄，判斷是否重復(fù)，如果重復(fù)則刷新數(shù)據(jù)變更時(shí)間；如果不存在或數(shù)據(jù)有，則傳遞數(shù)據(jù)到報(bào)警分析層。再次，采集服務(wù)器報(bào)警分析獲取變更數(shù)據(jù)后，根據(jù)設(shè)備ID及設(shè)備類型獲取到設(shè)備報(bào)警策略設(shè)置，判斷變更數(shù)據(jù)是否超出正常范圍，若數(shù)據(jù)值處于正常范圍內(nèi)則生成數(shù)據(jù)變更請(qǐng)求，若超出正常范圍則生成報(bào)警請(qǐng)求并設(shè)置報(bào)警狀態(tài)和報(bào)警級(jí)別，將報(bào)警及數(shù)據(jù)繼續(xù)傳遞到核心服務(wù)器。最后，核心服務(wù)器接收到數(shù)據(jù)變更和報(bào)警請(qǐng)求后，根據(jù)設(shè)備ID判斷哪些客戶端訂閱了該設(shè)備，把設(shè)備數(shù)據(jù)變更信息和報(bào)警信息推送到相應(yīng)的客戶端。

6 結(jié)語

播出系統(tǒng)運(yùn)維數(shù)據(jù)采集和業(yè)務(wù)流程智能監(jiān)控系統(tǒng)，作為電視播出軟件系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)，通過大量的技術(shù)創(chuàng)新，最終達(dá)到了性能穩(wěn)定、功能全面、安全可靠和操作方便的目標(biāo)。該系統(tǒng)智能地整合了播出系統(tǒng)中所需的監(jiān)控信息，貼近值班運(yùn)維工作的實(shí)際需求，一方面極大地豐富了播出系統(tǒng)的運(yùn)維手段，有效提升了運(yùn)維人員的運(yùn)維效能，另一方面，系統(tǒng)的建成有效地為播出一線值班人員提供了及時(shí)、全面且準(zhǔn)確的播出預(yù)警輔助訊息，切實(shí)提升了新環(huán)境下廣播電視安全優(yōu)質(zhì)播出工作的手段與方式。從而全面的提升了播出系統(tǒng)的安全播放水平和運(yùn)維效率。