如何判別分布式系統(tǒng)的優(yōu)劣
如今,分布式系統(tǒng)正在對各行業(yè)產(chǎn)生巨大影響,已經(jīng)進入軍隊、公安、氣象、交通、電力等重要機構(gòu)的指揮中心、監(jiān)控中心,為用戶系統(tǒng)可視化、對接和互聯(lián)互通帶來強大的應(yīng)用,分布式系統(tǒng)的優(yōu)劣判別,主要看以下七個方面:
一、看核心技術(shù)
分布式產(chǎn)品的核心基礎(chǔ)是音視頻網(wǎng)絡(luò)編解碼算法,優(yōu)秀的編解碼算法是一款好的分布式產(chǎn)品誕生的前提。通過了解一款分布式產(chǎn)品采用的核心技術(shù)算法,可以快速的初步判定一款分布式產(chǎn)品的性能優(yōu)劣,從而選擇最適合的分布式產(chǎn)品。市場上主流的分布式根據(jù)其技術(shù)特點與產(chǎn)生時間可以劃分為以下3種,第一代深壓縮分布式技術(shù)、第二代淺壓縮分布式技術(shù)與第三代雙引擎分布式技術(shù)。
1、第一代深壓縮分布式
深壓縮分布式產(chǎn)品是以H.264 和 H.265算法為主的第一代分布式產(chǎn)品類型,也是市面上主流的分布式產(chǎn)品類型,它的優(yōu)勢是占用帶寬低、具備完善的功能、采用標準視頻編解碼協(xié)議,劣勢是畫面損失較大、畫面延時較大。
2、第二代淺壓縮分布式
淺壓縮分布式是區(qū)別于深壓縮分布式的第二代分布式,主要針對性的解決了深壓縮分布式產(chǎn)品顯示畫面質(zhì)量差、延時高等問題,優(yōu)勢在于畫面質(zhì)量好、傳輸延時低,劣勢是占用帶寬大、標準化程度低。
3、第三代雙引擎分布式
雙引擎分布式通過采用雙分布式核心的設(shè)計,首次將前兩代分布式產(chǎn)品特點優(yōu)勢進行整合。一方面通過“淺壓縮核心”實現(xiàn)視頻高質(zhì)量無損顯示效果、低延時傳輸、完善了多種使用功能;同時具備“深壓縮核心”在保持淺壓縮顯示效果的同時,解決了實際使用中與市面上H.264/H.265設(shè)備兼容、低網(wǎng)絡(luò)帶寬下遠距離視頻分享的需求。
二、看功能覆蓋
隨著顯控市場的逐步發(fā)展,各行業(yè)對于音視頻顯控的應(yīng)用也愈加復(fù)雜??剂恳豢罘植际疆a(chǎn)品的優(yōu)劣,其中很關(guān)鍵的一點,便是看其是否覆蓋了行業(yè)常用的功能需求。各分布式廠商往往提供了多種功能應(yīng)用,但其中真正具備考量意義與值得評估的主要有以下三大功能:網(wǎng)絡(luò)信號切換功能、大屏拼接顯示功能與實時坐席控制功能。
1、網(wǎng)絡(luò)信號切換功能
音視頻的網(wǎng)絡(luò)編解碼能力是分布式系統(tǒng)產(chǎn)品最重要的基礎(chǔ)能力。主要功能包括:不同種類的音視頻信號傳輸、不同分辨率的音視頻信號傳輸、畫面無黑場、無中間狀態(tài)切換、音頻視頻獨立傳輸切換等。
2、大屏拼接顯示功能
分布式大屏拼接顯示功能主要包括:大屏拼接功能、大屏多畫面顯示、畫中畫顯示、任意布局調(diào)整、預(yù)案快速切換、大屏底圖顯示、信號預(yù)覽、大屏狀態(tài)回顯、大屏滾動字幕等。
3、實時坐席控制功能
分布式坐席協(xié)作功能可以快速便捷的解決坐席間信息共享和處理的問題,其主要核心功能包括:“一人多機”控制,“人機分離”遠端PC實時控制,坐席與大屏的視頻互動,坐席與坐席間的視頻互動,UKey、硬盤、攝像頭、打印機等USB設(shè)備識別,信號源實時預(yù)監(jiān)等。
三、看畫面還原度
基于指揮中心、控制室等分布式系統(tǒng)應(yīng)用場景對超高圖像畫質(zhì)呈現(xiàn)的需求,畫面還原度也是衡量分布式系統(tǒng)優(yōu)劣的一大標準。好的分布式系統(tǒng)采用業(yè)界領(lǐng)先的圖像處理引擎技術(shù),確保所有視音頻信號實時處理顯示,同時顯示畫面不偏色、不丟失細節(jié)、不出現(xiàn)黑屏/馬賽克。分辨分布式產(chǎn)品的畫面還原度主要有兩種方法:
1、專業(yè)靜態(tài)測試圖片
通過對比原始畫面與編解碼畫面的差異,進行測試,在圖片全屏顯示的情況下:是否會出現(xiàn)線條虛化、甚至完全丟失問題;文字內(nèi)容、花紋是否保留完整;色彩是否豐富、色彩變化是否平滑;圖像4:4:4是否清晰可見。
2、高清動態(tài)畫面測試
播放快速變化、內(nèi)容復(fù)雜、色彩鮮艷的視頻,通過肉眼觀察,是否出現(xiàn)畫面模糊、馬賽克、畫面卡頓、黑屏等問題。
四、看大屏同步性
指揮調(diào)度離不開可視化,尤其對于指揮中心而言,高清圖像呈現(xiàn)、實時同步傳輸尤為關(guān)鍵。部分分布式產(chǎn)品由于每個節(jié)點畫面?zhèn)鬏斨疗唇哟笃恋臅r間不同,會直接導(dǎo)致大屏幕顯示不同步及圖像抖動、撕裂的現(xiàn)象出現(xiàn),非常影響用戶的觀看體驗。分布式系統(tǒng)的同步性優(yōu)劣可通過專業(yè)的測試視頻及方法進行測試:
1、專業(yè)視頻播放
多塊拼接屏播放同一個視頻(推薦專業(yè)測試視頻),對比畫面中顯示的動態(tài)線條、秒表與幀號的差異。將播放測試視頻的信號源,顯示在大屏的不同屏幕上。通過相機進行拍照或者慢動作攝影,對比不同屏幕上顯示的秒表數(shù)值、與畫面幀率序號是否為同一幀、同一毫秒。如果出現(xiàn)幀序號不同,則大屏不同步。根據(jù)對應(yīng)的秒表時差,可以明確不同步的嚴重程度。
2、快速動態(tài)圖像播放
在不具備條件的情況下,也可以通過播放快速運動的動作視頻、人物視頻等進行肉眼觀察。好的分布式系統(tǒng)應(yīng)采用專業(yè)的同步顯示技術(shù),在畫面細節(jié)豐富、切換迅速的情況下,依然可以保證卓越的同步性與圖像顯示質(zhì)量,保證視頻每一幀輸出均可以完全同步。
五、看坐席延時性
視頻信號由信號源傳輸至坐席顯示的過程中不可避免的會出現(xiàn)顯示延遲的現(xiàn)象,延遲時間從幾十毫秒到幾百毫秒甚至更長,然而鍵盤鼠標等控制信號的傳輸延時遠小于視頻信號的傳輸延時,使得坐席控制中出現(xiàn)屏幕顯示畫面慢于實際鼠標數(shù)據(jù)傳輸?shù)默F(xiàn)象,尤其是當鼠標鍵盤配合視頻畫面對信號源進行控制、操作時由于圖像的變化跟不上人的動作以及大腦的反應(yīng),會出現(xiàn)鼠標無法控制、點擊不精確等現(xiàn)象,極大的影響用戶的操作體驗。測試方法有:
1、專業(yè)延時測試視頻
通過專業(yè)的演示測試視頻可以快速精確的判斷分布式系統(tǒng)的延時。使用相機水平拍攝“原始圖像”與“KVM坐席圖像”,對比原始圖像與分布式傳輸圖像的“時間差”即可得到分布式傳輸?shù)木唧w數(shù)值。由于不同相機的快門曝光時間與網(wǎng)絡(luò)固有差異,可以采用多張圖片取平均值的方式確定延時。
2、實際操作體驗
在沒有條件的情況下,可以通過鼠標實操,來體驗延時差異。具體方法包括:
(1)連續(xù)晃動鼠標,查看鼠標靈敏度;
(2)快速移動鼠標點擊某處,查看是否可以精確點擊到目標位置;
(3)通過鍵盤鍵入文本內(nèi)容,查看字符顯示速度。
分布式系統(tǒng)應(yīng)在保障高品質(zhì)圖像傳輸質(zhì)量的前提下,大幅度降低音視頻編解碼傳輸所產(chǎn)生的視頻延時,保證原始信號畫面實時傳輸、音視頻實時同步傳輸以及坐席鼠標操作流暢。
六、看集中管控
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,指揮中心、控制中心、監(jiān)控中心、數(shù)據(jù)中心、會議室等場景的信息化系統(tǒng)愈加復(fù)雜,是否可以將多個獨立系統(tǒng)進行統(tǒng)一管控也是衡量分布式系統(tǒng)優(yōu)劣的一大標準。好的分布式系統(tǒng)應(yīng)該將多個獨立的系統(tǒng)進行統(tǒng)一接入和管控,并通過觸控終端設(shè)備實現(xiàn)統(tǒng)一的指揮調(diào)度,為客戶帶來自由方便、快捷準確、靈活可視的操作體驗。集中管控主要看這幾個要點:
1、視頻可視化操作
視頻控制可視化是集中管控的基礎(chǔ)功能需求,不僅要在操作過程中能夠查看信號源的預(yù)監(jiān)以及大屏幕的回顯畫面,還要可以對預(yù)案的布局進行實時預(yù)覽,從而方便操作人員的畫面調(diào)取和預(yù)案切換,減少誤操作的幾率。
2、音頻可視化調(diào)節(jié)
除了視頻系統(tǒng)以外,音頻系統(tǒng)也是分布式系統(tǒng)控制中的重要部分。用戶在音頻調(diào)節(jié)時,經(jīng)常需要實時查看全部通道的實時音量大小及靜音狀態(tài),這樣才能進行精準的操作。此外,每個通道的實時電平反饋也是用戶進行操作的重要參考,音頻調(diào)節(jié)的可視化可以給用戶帶來直觀的操作控制體驗。
3、環(huán)境可視化控制
除了分布式系統(tǒng)內(nèi)的音視頻設(shè)備,周邊環(huán)境中的燈光、屏幕、電源等周邊設(shè)備,也是系統(tǒng)集中管控的重要對象。如果不能在同一個界面中進行管控,就失去了集中管控的意義。對于系統(tǒng)內(nèi)的各類設(shè)備,不僅要能準確的控制各類設(shè)備的開關(guān),還要能夠?qū)崟r查看各個設(shè)備的運行狀態(tài),實現(xiàn)真正的環(huán)境控制可視化。
4、多用戶同步控制
分布式系統(tǒng)的“分布”不僅僅體現(xiàn)在音視頻節(jié)點的分布,還體現(xiàn)在控制終端的分布。因此,多用戶之間如何進行協(xié)作控制,就成為了分布式系統(tǒng)集中管控的關(guān)鍵。系統(tǒng)應(yīng)能將各個用戶進行統(tǒng)一管理,并將控制反饋實時同步在各個管理員的終端界面上,這樣才能夠準確的進行協(xié)作控制。
七、看運維管理
智能化的運維管理就像人體的免疫系統(tǒng)一樣不可或缺,它可以圍繞業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行日常安全監(jiān)測,掌握系統(tǒng)的各項指標,并根據(jù)指標作出“健康”與否的判斷;對檢測到的設(shè)備運行不正常狀態(tài)或者設(shè)備故障發(fā)生預(yù)警,并及時通知運維管理人員進行維護。這種運維方式側(cè)重于設(shè)備故障隱患和缺陷的早期發(fā)現(xiàn)和處理,提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。專業(yè)的運維管理解決方案涵蓋如下要點:
1、動態(tài)展示系統(tǒng)連接的拓撲圖
與分布式相關(guān)的周邊系統(tǒng),尤其是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),都與最終畫面上屏的響應(yīng)速度、圖像質(zhì)量、操作延遲、拼接同步性等效果息息相關(guān)。分布式節(jié)點通過交換機、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接,任何一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點故障、掉線,都會使得某路畫面黑屏,這時需要能夠及時定位到故障點,才可以在最短時間內(nèi)解決網(wǎng)絡(luò)故障。
因此分布式系統(tǒng)的運維管理軟件需要能提供一個動態(tài)變化的設(shè)備連接拓撲圖,通過拓撲圖直觀地看到分布式設(shè)備及周邊設(shè)備的在線狀態(tài)與故障狀態(tài),不用實際到現(xiàn)場排查,就可以反饋給用戶到底是哪個環(huán)節(jié)發(fā)生問題。
2、圖形化查看設(shè)備詳細運行指標
除了設(shè)備的在線與否之外,為了更好的掌握系統(tǒng)運行狀態(tài)與趨勢,設(shè)備的詳細運行指標也同樣關(guān)鍵,如各個分布式節(jié)點的輸入輸出分辨率、幀率、視頻傳輸速率等。與分布式設(shè)備連接的交換機,也需要實時了解其運行時間、溫度、CPU占用率、內(nèi)存占用率、某端口流量、抖動、丟包率等。只有掌握了這些信息,才能在發(fā)生畫面抖動、卡頓、錯位等“軟問題”時,精準定位到問題所在,降低分布式系統(tǒng)可能受到的外界環(huán)境干擾。
3、具備故障告警與預(yù)警提示
傳統(tǒng)的運維模式通常是被動式的,即用戶發(fā)現(xiàn)問題,再排查問題所在。而現(xiàn)代化的分布式運維更應(yīng)該是主動式的,即系統(tǒng)一旦發(fā)生故障,分布式系統(tǒng)要能主動以頁面的彈窗、聲音或郵件、短信等渠道,為用戶做出告警提示,即使用戶不再指揮中心或會議室內(nèi),也能通過手機等方式遠程掌握分布式系統(tǒng)的狀態(tài)。另外,智能化的運維管理應(yīng)不僅僅是發(fā)生問題、解決問題,更應(yīng)該利用大數(shù)據(jù)等手段,記錄系統(tǒng)運行數(shù)據(jù),并對未來趨勢進行預(yù)測,在設(shè)備可能發(fā)生某個問題之前,前置性的做出預(yù)警提示,真正提高分布式系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
4、建立完善并有記錄的運維工作流程
擁有了設(shè)備的監(jiān)測與告警,用戶可以最短時間內(nèi)掌握系統(tǒng)故障點,但如何解決這些故障,依舊是一個值得深究的問題。分布式系統(tǒng)具有無限的擴展性與覆蓋度,往往部署在大地域中。管理分布式的運維人員也常常不是一個人,而是上下級單位、各個機構(gòu)多人配合。
效率最高的運維解決方案是多人分工配合,如管理員在指揮中心對整個分布式系統(tǒng)監(jiān)管,發(fā)現(xiàn)故障點后,遠程指導(dǎo)操作員實際到現(xiàn)場處理,并可通過系統(tǒng)實時判斷問題是否解決。這就需要分布式系統(tǒng)提供一個科學(xué)的運維工作流程,從發(fā)現(xiàn)問題、派工單下發(fā)、到現(xiàn)場解決與問題反饋,運維人員只需按照標準化的運維流程來操作,并在系統(tǒng)內(nèi)記錄相關(guān)工作信息,即可高效率的完成運維管理工作。
5、覆蓋系統(tǒng)級別的統(tǒng)計與分析
真正的分布式運維管理是一門系統(tǒng)性的科學(xué)與工作,應(yīng)該做到“精細化運維”。所謂“精細化運維”,即不僅僅對設(shè)備運行狀態(tài)進行監(jiān)管,也要收集并記錄運維工作流中的告警響應(yīng)時間、工單解決時間、故障處理時間等信息,同時通過數(shù)據(jù)的挖掘與關(guān)聯(lián),對各類設(shè)備的故障率、高風(fēng)險參數(shù)、視頻質(zhì)量影響率等進行分析,生成綜合性的多維度系統(tǒng)運行報表,幫助用戶持續(xù)改善分布式系統(tǒng)的運維管理工作與應(yīng)用方式。