CN104581219B - 一种流媒体转发服务器的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种流媒体转发服务器的控制方法，包括如下步骤；1)计算每台转发服务器的负载指标，所述负载指标的计算方式如下：负载指标＝CPU占用率+内存占用率+网络双工流量/网络基础带宽；并按照负载指标由小到大进行排序，即各台转发服务器的负载由小到大；2)当一台设备接入网络后，挑选负载指标最小的服务器的IP地址和端口给设备，设备将媒体流发送到该指定地址和端口；3)转发服务器按照设定的时间间隔，向控制服务器发送心跳包，心跳包包含转发服务器的负载参数信息；4)当负载指标最小的转发服务器的负载指标值达到“告警”级别时，将启用备用的闲置转发服务器。本发明在原有硬件条件基础上提升容量、降低成本。

Description

一种流媒体转发服务器的控制方法

技术领域

本发明涉及流媒体技术领域，尤其是一种流媒体转发服务器的控制方法，包括扩容机制和灾备机制。

背景技术

在流媒体传输的转发服务中，有着相当多的传输问题需要解决。在传输过程中如何保证低成本高效率，如何在已有的优先设备上最大效率提升传输量，仅表面上需要注意的问题就有支持传输的路数问题，传输的部署问题，传输的并发性问题等。目前由于流媒体传输技术日益成熟，对流媒体传输的高密度高并发已经完善的差不多，但依然存在很多问题。

比如负责转发传输的硬件设备工作负载是否已经过高，该设备的CPU占用率、内存占用率、网络带宽占用率是否已经饱和，而当这些负载过高时，流媒体的传输速率就会下降，甚至出现阻塞等待，现有技术是增加这些硬件条件，但无疑是增加成本。另外，由于服务器是长期运行的，总会出现意外事故，比如停电导致服务器关闭，服务器宕机导致转发服务停止等，如何处理这类事故，大多数都是重新开始，但这样一来也造成传输数据的丢失。

所以，如何配置大容量并发流媒体转发服务器和高稳定的灾备系统也是我们迫切需解决的问题。

发明内容

为了克服已有流媒体传输方式的无法兼顾低成本和大容量的不足，本发明提供一种在原有硬件条件基础上提升容量、降低成本的流媒体转发服务器的控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种流媒体转发服务器的控制方法，所述控制方法包括如下步骤；1)计算每台转发服务器的负载指标，所述负载指标的计算方式如下：

负载指标＝CPU占用率+内存占用率+网络双工流量/网络基础带宽；

并按照负载指标由小到大进行排序，即各台转发服务器的负载由小到大；

2)当一台设备接入网络后，挑选负载指标最小的服务器的IP地址和端口给设备，设备将媒体流发送到该指定地址和端口；

3)转发服务器按照设定的时间间隔，向控制服务器发送心跳包，心跳包包含转发服务器的负载参数信息；

4)当负载指标最小的转发服务器的负载指标值达到“告警”级别时，将启用备用的闲置转发服务器，步骤如下：

4.1)更新状态为增加一台转发服务器，并填写IP地址和端口号；

4.2)建立与新增转发服务器的心跳会话；

4.3)一旦有新的设备接入，将其分配给新增的转发服务器。

进一步，所述步骤1)中，控制服务器内维护一张n台转发服务器的大容量并发状态表，所述大容量并发状态表包括转发服务器的序号、IP地址、端口号、CPU占用率、内存占用率、网络双工流量/网络基础带宽、视频转发路数、负载指标和负载指标排序；所述负载指标排序序号由小到大，表示负载由低到高；

所述步骤2)中，挑选负载指标排序序号最小的转发服务器；

所述步骤3)中，所述控制服务器收到心跳后更新所述大容量并发状态表；

所述步骤4.1)中，更新大容量并发状态表，所述大容量并发状态表中增加一台转发服务器序号。

再进一步，所述控制方法还包括：

5)灾备控制过程

5.1)所述控制服务器维护工作状态表，所述工作状态表包括该转发服务器负责转发的设备列表以及每一路设备视频码流转发的目的端地址；

5.2)当控制服务器对某台转发服务器的心跳会话中断后，启用备用的闲置服务器加，步骤如下：

5.2.1)更新工作状态表增加一台服务器号，并填写IP地址和端口号；

5.2.2)建立与新增转发服务器的心跳会话；

5.2.3)根据原先该转发服务器的工作状态表，和每一路设备进行会话，通知设备更改转发服务器的地址和端口；

5.2.4)将原先的工作状态表中的转发服务器的地址和端口信息更新。

本发明的有益效果主要表现在：1、扩容策略是针对服务器自身硬件能力，灵活性很高，所以在实际使用过程中应变能力很强；2、使用范围广泛，不针对流媒体格式，能应用到各类厂家设备，甚至非流媒体传输；3、灾备策略及时性很高，针对突发事变的能力很强，不会造成数据大量丢失；4、能很好保证流媒体数据在传输过程中的速率，对流媒体传输中的数据阻塞、数据延时、意外情况导致数据传输间断等能可靠保证。

附图说明

图1是流媒体转发服务器的扩容和灾备的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1，一种流媒体转发服务器的控制方法，所述控制方法包括如下步骤；

1)计算每台转发服务器的负载指标，所述负载指标的计算方式如下：

负载指标＝CPU占用率+内存占用率+网络双工流量/网络基础带宽；

并按照负载指标由小到大进行排序，即各台转发服务器的负载由小到大；

2)当一台设备接入网络后，挑选负载指标最小的服务器的IP地址和端口给设备，设备将媒体流发送到该指定地址和端口；

3)转发服务器按照设定的时间间隔，向控制服务器发送心跳包，心跳包包含转发服务器的负载参数等状态信息；

4)当负载指标最小的转发服务器的负载指标值达到“告警”级别时，将启用备用的闲置转发服务器，步骤如下：

4.1)更新状态为增加一台转发服务器，并填写IP地址和端口号；

4.2)建立与新增转发服务器的心跳会话；

4.3)一旦有新的设备接入，将其分配给新增的转发服务器。

流媒体转发系统核心部分是控制服务器、转发服务器、存储服务器，以及接入终端包括设备端、监视端等。其中控制服务器实现对各个网元的控制管理，包括设备终端的接入、视频传输会话协议、视频转发的调度、存储的调度等等。本实施例在传统的控制管理层中叠加一层逻辑：容量并发的调度管理机制。

假设目前系统里有n台视频转发服务器，则控制服务器依据“负载均衡”的原则进行n台服务器的转发任务的分配，即确保每一台服务器承担的转发视频的任务量尽可能一致。这里“任务量”的衡量以每一台服务器的CPU占用率+内存占用率+网口双工流量占比等三个指标综合衡量，而不是仅仅单纯地以视频转发的路数来评判。这是因为每一台服务器的CPU、内存等配置存在一定的差异；而且每一路视频的编解码类型也有一定的差异，故每一路的网路流量原则也是不同的。所以使用“CPU占用率+内存占用率+网口双工流量占比”综合的指标比单纯的以每一台转发服务器转发路数的指标能更合理的评价服务器的负载。

而使用“负载均衡”的主要理由是单台服务器的稳定性随着负载的上升而降低，负载均衡是尽可能地降低任何一台服务器宕机的概率。

实现方法如下：控制服务器内维护一张n台转发服务器的大容量并发状态表，即表1：

表1

其中，负载指标由CPU占用率、内存占用率、网络双工流量占比来计算，具体的计算方式如下：负载指标＝CPU占用率+内存占用率+网络双工流量/网络基础带宽；

负载指标排序序号由小到大，表示负载由低到高，如果指标值相同可以重号。

转发器分配机制：当一台设备接入网络后，控制服务器从大容量并发状态表中挑选负载指标排序序号最小的服务器的IP地址和端口给设备，设备将媒体流发送到该指定地址和端口；

转发服务器和控制服务器之间的心跳：转发服务器按照一定的时间间隔，向控制服务器发送心跳包，心跳包包含转发服务器的负载参数信息，控制服务器收到心跳后更新大容量并发状态表。

自动引入负荷分担的转发服务器：当状态表中的负载指标排序号最小的负载指标值达到“告警”级别时，控制服务器将备用的闲置服务器加到系统中。具体步骤如下：

4.1)更新大容量并发状态表增加一台服务器号，并填写IP地址和端口号；

4.2)建立与新增转发服务器的心跳会话；

4.3)一旦有新的设备接入，将其分配给新增的转发服务器；

高度稳定的灾备：首先控制服务器维护工作状态表，每一台服务器对应一张表，在该表中主要存储有该转发服务器负责转发的设备列表以及每一路设备视频码流转发的目的端地址。

转发服务器x的工作状态表，如表2：

表2

当控制服务器对某台转发服务器的心跳会话中断后，控制服务器将备用的闲置服务器加到系统中。具体步骤如下：

5.2.1)更新工作状态表增加一台服务器号，并填写IP地址和端口号；

5.2.2)建立与新增转发服务器的心跳会话；

5.2.3)控制服务器根据原先该转发服务器的工作状态表，和每一路设备进行会话，通知设备更改转发服务器的地址和端口；

5.2.4)将原先的工作状态表中的转发服务器的地址和端口信息更新。

Claims (2)

1.一种流媒体转发服务器的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括如下步骤；

1)计算每台转发服务器的负载指标，所述负载指标的计算方式如下：

负载指标＝CPU占用率+内存占用率+网络双工流量/网络基础带宽；

并按照负载指标由小到大进行排序，即各台转发服务器的负载由小到大；

2)当一台设备接入网络后，挑选负载指标最小的服务器的IP地址和端口给设备，设备将媒体流发送到该指定地址和端口；

3)转发服务器按照设定的时间间隔，向控制服务器发送心跳包，心跳包包含转发服务器的负载参数信息；

4)当负载指标最小的转发服务器的负载指标值达到“告警”级别时，将启用备用的闲置转发服务器，步骤如下：

4.1)更新状态为增加一台转发服务器，并填写IP地址和端口号；

4.2)建立与新增转发服务器的心跳会话；

4.3)一旦有新的设备接入，将其分配给新增的转发服务器；

所述步骤1)中，控制服务器内维护一张n台转发服务器的大容量并发状态表，所述大容量并发状态表包括转发服务器的序号、IP地址、端口号、CPU占用率、内存占用率、网络双工流量/网络基础带宽、视频转发路数、负载指标和负载指标排序；所述负载指标排序序号由小到大，表示负载由低到高；

所述步骤2)中，挑选负载指标排序序号最小的转发服务器；

所述步骤3)中，所述控制服务器收到心跳后更新所述大容量并发状态表；

所述步骤4.1)中，更新大容量并发状态表，所述大容量并发状态表中增加一台转发服务器序号。

2.如权利要求1所述的流媒体转发服务器的控制方法，其特征在于：所述控制方法还包括：5)灾备控制过程

5.1)所述控制服务器维护工作状态表，所述工作状态表包括该转发服务器负责转发的设备列表以及每一路设备视频码流转发的目的端地址；

5.2)当控制服务器对某台转发服务器的心跳会话中断后，启用备用的闲置服务器，步骤如下：

5.2.1)更新工作状态表增加一台服务器号，并填写IP地址和端口号；

5.2.2)建立与新增转发服务器的心跳会话；

5.2.3)根据原先该转发服务器的工作状态表，和每一路设备进行会话，通知设备更改转发服务器的地址和端口；

5.2.4)将原先的工作状态表中的转发服务器的地址和端口信息更新。