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(duì)各行業(yè)產(chǎn)生巨大影響，已經(jīng)進(jìn)入軍隊(duì)、公安、氣象、交通、電力等重要機(jī)構(gòu)的指揮中心、監(jiān)控中心，為用戶系統(tǒng)可視化、對(duì)接和互聯(lián)互通帶來(lái)強(qiáng)大的應(yīng)用，分布式系統(tǒng)的優(yōu)劣判別，主要看以下七個(gè)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(guò)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(chǎng)上主流的分布式根據(jù)其技術(shù)特點(diǎn)與產(chǎn)生時(shí)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(shì)是占用帶寬低、具備完善的功能、采用標(biāo)準(zhǔn)視頻編解碼協(xié)議，劣勢(shì)是畫面損失較大、畫面延時(shí)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(duì)性的解決了深壓縮分布式產(chǎn)品顯示畫面質(zhì)量差、延時(shí)高等問(wèn)題，優(yōu)勢(shì)在于畫面質(zhì)量好、傳輸延時(shí)低，劣勢(shì)是占用帶寬大、標(biāo)準(zhǔn)化程度低。

3、第三代雙引擎分布式

雙引擎分布式通過(guò)采用雙分布式核心的設(shè)計(jì)，首次將前兩代分布式產(chǎn)品特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行整合。一方面通過(guò)“淺壓縮核心”實(shí)現(xiàn)視頻高質(zhì)量無(wú)損顯示效果、低延時(shí)傳輸、完善了多種使用功能；同時(shí)具備“深壓縮核心”在保持淺壓縮顯示效果的同時(shí)，解決了實(shí)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(yuǎn)距離視頻分享的需求。

二、看功能覆蓋

隨著顯控市場(chǎng)的逐步發(fā)展，各行業(yè)對(duì)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(diǎn)，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(píng)估的主要有以下三大功能：網(wǎng)絡(luò)信號(hào)切換功能、大屏拼接顯示功能與實(shí)時(shí)坐席控制功能。

1、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)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(hào)傳輸、不同分辨率的音視頻信號(hào)傳輸、畫面無(wú)黑場(chǎng)、無(wú)中間狀態(tài)切換、音頻視頻獨(dú)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(hào)預(yù)覽、大屏狀態(tài)回顯、大屏滾動(dòng)字幕等。

3、實(shí)時(shí)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(wèn)題，其主要核心功能包括：“一人多機(jī)”控制，“人機(jī)分離”遠(yuǎn)端PC實(shí)時(shí)控制，坐席與大屏的視頻互動(dòng)，坐席與坐席間的視頻互動(dòng)，UKey、硬盤、攝像頭、打印機(jī)等USB設(shè)備識(shí)別，信號(hào)源實(shí)時(shí)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(chǎng)景對(duì)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(biāo)準(zhǔn)。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(hào)實(shí)時(shí)處理顯示，同時(shí)顯示畫面不偏色、不丟失細(xì)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(cè)試圖片

通過(guò)對(duì)比原始畫面與編解碼畫面的差異，進(jìn)行測(cè)試，在圖片全屏顯示的情況下：是否會(huì)出現(xiàn)線條虛化、甚至完全丟失問(wèn)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(dòng)態(tài)畫面測(cè)試

播放快速變化、內(nèi)容復(fù)雜、色彩鮮艷的視頻，通過(guò)肉眼觀察，是否出現(xiàn)畫面模糊、馬賽克、畫面卡頓、黑屏等問(wèn)題。

四、看大屏同步性

指揮調(diào)度離不開可視化，尤其對(duì)于指揮中心而言，高清圖像呈現(xiàn)、實(shí)時(shí)同步傳輸尤為關(guān)鍵。部分分布式產(chǎn)品由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)畫面?zhèn)鬏斨疗唇哟笃恋臅r(shí)間不同，會(huì)直接導(dǎo)致大屏幕顯示不同步及圖像抖動(dòng)、撕裂的現(xiàn)象出現(xiàn)，非常影響用戶的觀看體驗(yàn)。分布式系統(tǒng)的同步性優(yōu)劣可通過(guò)專業(yè)的測(cè)試視頻及方法進(jìn)行測(cè)試：

1、專業(yè)視頻播放

多塊拼接屏播放同一個(gè)視頻（推薦專業(yè)測(cè)試視頻），對(duì)比畫面中顯示的動(dòng)態(tài)線條、秒表與幀號(hào)的差異。將播放測(cè)試視頻的信號(hào)源，顯示在大屏的不同屏幕上。通過(guò)相機(jī)進(jìn)行拍照或者慢動(dòng)作攝影，對(duì)比不同屏幕上顯示的秒表數(shù)值、與畫面幀率序號(hào)是否為同一幀、同一毫秒。如果出現(xiàn)幀序號(hào)不同，則大屏不同步。根據(jù)對(duì)應(yīng)的秒表時(shí)差，可以明確不同步的嚴(yán)重程度。

2、快速動(dòng)態(tài)圖像播放

在不具備條件的情況下，也可以通過(guò)播放快速運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作視頻、人物視頻等進(jìn)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(xì)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(shí)性

視頻信號(hào)由信號(hào)源傳輸至坐席顯示的過(guò)程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)顯示延遲的現(xiàn)象，延遲時(shí)間從幾十毫秒到幾百毫秒甚至更長(zhǎng)，然而鍵盤鼠標(biāo)等控制信號(hào)的傳輸延時(shí)遠(yuǎn)小于視頻信號(hào)的傳輸延時(shí)，使得坐席控制中出現(xiàn)屏幕顯示畫面慢于實(shí)際鼠標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸?shù)默F(xiàn)象，尤其是當(dāng)鼠標(biāo)鍵盤配合視頻畫面對(duì)信號(hào)源進(jìn)行控制、操作時(shí)由于圖像的變化跟不上人的動(dòng)作以及大腦的反應(yīng)，會(huì)出現(xiàn)鼠標(biāo)無(wú)法控制、點(diǎn)擊不精確等現(xiàn)象，極大的影響用戶的操作體驗(yàn)。測(cè)試方法有：

1、專業(yè)延時(shí)測(cè)試視頻

通過(guò)專業(yè)的演示測(cè)試視頻可以快速精確的判斷分布式系統(tǒng)的延時(shí)。使用相機(jī)水平拍攝“原始圖像”與“KVM坐席圖像”，對(duì)比原始圖像與分布式傳輸圖像的“時(shí)間差”即可得到分布式傳輸?shù)木唧w數(shù)值。由于不同相機(jī)的快門曝光時(shí)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(shí)。

2、實(shí)際操作體驗(yàn)

在沒(méi)有條件的情況下，可以通過(guò)鼠標(biāo)實(shí)操，來(lái)體驗(yàn)延時(shí)差異。具體方法包括：

（1）連續(xù)晃動(dòng)鼠標(biāo)，查看鼠標(biāo)靈敏度；

（2）快速移動(dòng)鼠標(biāo)點(diǎn)擊某處，查看是否可以精確點(diǎn)擊到目標(biāo)位置；

（3）通過(guò)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(shí)，保證原始信號(hào)畫面實(shí)時(shí)傳輸、音視頻實(shí)時(shí)同步傳輸以及坐席鼠標(biāo)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(huì)議室等場(chǎng)景的信息化系統(tǒng)愈加復(fù)雜，是否可以將多個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管控也是衡量分布式系統(tǒng)優(yōu)劣的一大標(biāo)準(zhǔn)。好的分布式系統(tǒng)應(yīng)該將多個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一接入和管控，并通過(guò)觸控終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的指揮調(diào)度，為客戶帶來(lái)自由方便、快捷準(zhǔn)確、靈活可視的操作體驗(yàn)。集中管控主要看這幾個(gè)要點(diǎn)：

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(guò)程中能夠查看信號(hào)源的預(yù)監(jiān)以及大屏幕的回顯畫面，還要可以對(duì)預(yù)案的布局進(jìn)行實(shí)時(shí)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(shí)，經(jīng)常需要實(shí)時(shí)查看全部通道的實(shí)時(shí)音量大小及靜音狀態(tài)，這樣才能進(jìn)行精準(zhǔn)的操作。此外，每個(gè)通道的實(shí)時(shí)電平反饋也是用戶進(jìn)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(lái)直觀的操作控制體驗(yàn)。

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(duì)象。如果不能在同一個(gè)界面中進(jìn)行管控，就失去了集中管控的意義。對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)的各類設(shè)備，不僅要能準(zhǔn)確的控制各類設(shè)備的開關(guān)，還要能夠?qū)崟r(shí)查看各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)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(diǎn)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(jìn)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(gè)用戶進(jìn)行統(tǒng)一管理，并將控制反饋實(shí)時(shí)同步在各個(gè)管理員的終端界面上，這樣才能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行協(xié)作控制。

七、看運(yùn)維管理

智能化的運(yùn)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(jìn)行日常安全監(jiān)測(cè)，掌握系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)，并根據(jù)指標(biāo)作出“健康”與否的判斷；對(duì)檢測(cè)到的設(shè)備運(yùn)行不正常狀態(tài)或者設(shè)備故障發(fā)生預(yù)警，并及時(shí)通知運(yùn)維管理人員進(jìn)行維護(hù)。這種運(yùn)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(yùn)維管理解決方案涵蓋如下要點(diǎn)：

1、動(dòng)態(tài)展示系統(tǒng)連接的拓?fù)鋱D

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(diǎn)通過(guò)交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接，任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)故障、掉線，都會(huì)使得某路畫面黑屏，這時(shí)需要能夠及時(shí)定位到故障點(diǎn)，才可以在最短時(shí)間內(nèi)解決網(wǎng)絡(luò)故障。

因此分布式系統(tǒng)的運(yùn)維管理軟件需要能提供一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的設(shè)備連接拓?fù)鋱D，通過(guò)拓?fù)鋱D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(shí)際到現(xiàn)場(chǎng)排查，就可以反饋給用戶到底是哪個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生問(wèn)題。

2、圖形化查看設(shè)備詳細(xì)運(yùn)行指標(biāo)

除了設(shè)備的在線與否之外，為了更好的掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)與趨勢(shì)，設(shè)備的詳細(xì)運(yùn)行指標(biāo)也同樣關(guān)鍵，如各個(gè)分布式節(jié)點(diǎn)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(jī)，也需要實(shí)時(shí)了解其運(yùn)行時(shí)間、溫度、CPU占用率、內(nèi)存占用率、某端口流量、抖動(dòng)、丟包率等。只有掌握了這些信息，才能在發(fā)生畫面抖動(dòng)、卡頓、錯(cuò)位等“軟問(wèn)題”時(shí)，精準(zhǔn)定位到問(wèn)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(yùn)維模式通常是被動(dòng)式的，即用戶發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，再排查問(wèn)題所在。而現(xiàn)代化的分布式運(yùn)維更應(yīng)該是主動(dòng)式的，即系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，分布式系統(tǒng)要能主動(dòng)以頁(yè)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(huì)議室內(nèi)，也能通過(guò)手機(jī)等方式遠(yuǎn)程掌握分布式系統(tǒng)的狀態(tài)。另外，智能化的運(yùn)維管理應(yīng)不僅僅是發(fā)生問(wèn)題、解決問(wèn)題，更應(yīng)該利用大數(shù)據(jù)等手段，記錄系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，在設(shè)備可能發(fā)生某個(gè)問(wèn)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(yùn)維工作流程

擁有了設(shè)備的監(jiān)測(cè)與告警，用戶可以最短時(shí)間內(nèi)掌握系統(tǒng)故障點(diǎn)，但如何解決這些故障，依舊是一個(gè)值得深究的問(wèn)題。分布式系統(tǒng)具有無(wú)限的擴(kuò)展性與覆蓋度，往往部署在大地域中。管理分布式的運(yùn)維人員也常常不是一個(gè)人，而是上下級(jí)單位、各個(gè)機(jī)構(gòu)多人配合。

效率最高的運(yùn)維解決方案是多人分工配合，如管理員在指揮中心對(duì)整個(gè)分布式系統(tǒng)監(jiān)管，發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)后，遠(yuǎn)程指導(dǎo)操作員實(shí)際到現(xiàn)場(chǎng)處理，并可通過(guò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)判斷問(wèn)題是否解決。這就需要分布式系統(tǒng)提供一個(gè)科學(xué)的運(yùn)維工作流程，從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、派工單下發(fā)、到現(xiàn)場(chǎng)解決與問(wèn)題反饋，運(yùn)維人員只需按照標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)維流程來(lái)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(yùn)維管理工作。

5、覆蓋系統(tǒng)級(jí)別的統(tǒng)計(jì)與分析

真正的分布式運(yùn)維管理是一門系統(tǒng)性的科學(xué)與工作，應(yīng)該做到“精細(xì)化運(yùn)維”。所謂“精細(xì)化運(yùn)維”，即不僅僅對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管，也要收集并記錄運(yùn)維工作流中的告警響應(yīng)時(shí)間、工單解決時(shí)間、故障處理時(shí)間等信息，同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)的挖掘與關(guān)聯(lián)，對(duì)各類設(shè)備的故障率、高風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)、視頻質(zhì)量影響率等進(jìn)行分析，生成綜合性的多維度系統(tǒng)運(yùn)行報(bào)表，幫助用戶持續(xù)改善分布式系統(tǒng)的運(yùn)維管理工作與應(yīng)用方式。