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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(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(jìn)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(yuǎn)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(yuǎn)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(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實時處理顯示，同時顯示畫面不偏色、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)測試圖片

通過對比原始畫面與編解碼畫面的差異，進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(yán)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(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(biāo)等控制信號的傳輸延時遠(yuǎn)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(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信號源進(jìn)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(biāo)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(biāo)實操，來體驗延時差異。具體方法包括：

（1）連續(xù)晃動鼠標(biāo)，查看鼠標(biāo)靈敏度；

（2）快速移動鼠標(biāo)點擊某處，查看是否可以精確點擊到目標(biāo)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(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(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)該將多個獨立的系統(tǒng)進(jìn)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(zhǔn)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(jìn)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(jìn)行精準(zhǔn)的操作。此外，每個通道的實時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(jìn)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(zhǔn)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(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)能將各個用戶進(jìn)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(zhǔn)確的進(jìn)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(jìn)行日常安全監(jiān)測，掌握系統(tǒng)的各項指標(biāo)，并根據(jù)指標(biāo)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(jìn)行維護(hù)。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?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?fù)鋱D，通過拓?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(xì)運行指標(biāo)

除了設(shè)備的在線與否之外，為了更好的掌握系統(tǒng)運行狀態(tài)與趨勢，設(shè)備的詳細(xì)運行指標(biāo)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(zhǔn)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(yuǎn)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(jìn)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(yuǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(xì)化運維”。所謂“精細(xì)化運維”，即不僅僅對設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)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(jìn)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。