IPTV智能化综合运维管理平台介绍

吴道林

（贵州广播电视台，贵州 贵阳 550002）

1 背 景

据工业和信息化部数据，截至2022年4月，我国IPTV总用户数达3.61亿户，IPTV已正式进入主流媒体阵列。当前，IPTV具有播出结构逐渐IP化，信号处理复杂化，传输方式多样化，播出节目海量化等发展趋势。在全IP化的系统中，每根线缆、每个设备均承载了大量的播出节目[1]。因此，国家广播电视总局对IPTV集成播控平台的安全播出要求越来越高。为进一步提高直播平台的安全性和可靠性，减轻运维人员的工作压力，提高故障应急处置的效率，亟需建立综合运维管理平台。基于此，本文对运维管理平台的一般架构和实际应用进行详细介绍。

2 综合运维管理平台的组成架构

综合运维管理平台主要由码流质量监测系统、环境动力监测系统及设备运行状态监测系统3大子系统组成。各子系统将数据实时采集汇总，经过综合判断、处理分析过滤后，推送至综合运维管理平台，经工作站图形化处理后，以图形化界面推送至监控大屏进行直观展示。整个管理平台的构成如图1所示。

图1 综合运维管理平台组成架构

2.1 码流质量监测系统

码流监测系统采用旁挂方式，将所有节点节目流，包含接收机、编码器、切换器输出的码流数据采集后，经过过滤分析汇总，送至综合运维管理平台，生成图形化界面。任何一个节点的节目码流质量出现异常时，监测界面会及时高亮告警，同时发出语音提示。

2.1.1 高质量全方位监测

信号质量监测系统采用IPMon视频质量监测，4台监测服务器同时运行，监测800余个组播地址对应的节目。监测探针软件运行环境为X86 Windows/Linux系统，主要监测指标为CC连续计数错误、信号丢失、TR101-290P1、视频画面静帧、EPSNR边缘区域、组播码流速率统计等；系统支持SPTS/MPTS分析、MPEG-2/H.264/H.265压缩标准分析、HLS协议深度分析、TS 文件深度分析等功能[2]。

2.1.2 实时监控+节点回查

信号质量监测系统全天7×24小时实时监控运行，监测界面以流水线的形式向左移动，界面支持多频道和单个频道面显示。多频道监测界面以横条显示，每个横条对应一个节目信号，正常情况下横条均是绿色，当节目信号有故障时，横条上会有相应的黄色竖条显示。单频道界面可以实时显示码流各项指标，包含码率、视音频参数等，如图2所示。整个监测系统支持告警情况以Email邮件形式发送给运维人员。

图2 单个组播码流监测页面

2.2 环境动力监测系统

环境动力是整个IPTV集成播控直播平台稳定运行的基础。传统的机房环境状态只能靠人工定时去巡查，这样的巡查需大量的人力且不能全天24小时覆盖，设备的稳定运行存在一定的安全隐患。动力环境监测系统的建设，大大减少了人力定时去机房巡检环境的频率，为设备稳定运行提供一个安全可靠的优良环境。

整个动力监测系统采用ARM架构设计方案，在机房安装具备RS-485、RS-232接口、红外接口、模拟音频采集接口,并支持TCP/IP、简单网络管 理 协 议（Simple Network Management Protocol，SNMP）、可 扩 展 标 记 语 言（Extensible Markup Language，XML）等协议的模块来实现对环境数据的实时采集.采集数据包括整个机房不同位置的温度、湿度、烟雾、水浸等，同时对不间断电源（Uninterrupted Power Supply，UPS）、空调等动力设备的运行数据采集过滤分析汇总后，推送至综合运维管理平台，送至监测大屏直观展示。

运维人员可以根据实际需要，对温湿度阈值进行设定。系统实时监控温湿度、烟感、水浸等数据，如果其中一项或者多项数据超过设定阈值，触发的报警信息会实时发送到主程序进行声光报警，提醒运维人员及时处置，实际监测界面如图3所示。

图3 动力环境实时监测界面

2.3 设备运行状态监测系统

直播平台设备类型复杂，各种播出设备、网络设备、传输设备等较多，每个设备的稳定运行关乎着直播节目的安全播出。设备监测系统对整个平台设备运行数据进行实时采集，采集内容包括各设备运行参数、温度、内存使用率、CPU占用率、端口流量峰值、端口状态、链路状态等。只要其中一项超过设定的阈值或者出现异常，系统都会及时发出声光告警，提醒运维人员及时处置，同时发送远程告警邮件，方便远程维护管理。系统还重点监测交换机和网络安全设备的运行状态。

2.3.1 交换机运行状态监测

交换机是整个直播平台系统的核心设备，其运行的稳定程度直接关系到所有节目的安全播出。交换机新上架后，运维人员只需将其对应的型号写在项目根目录的xml文件夹中，即可在监测界面查看到设备的基础信息、端口流量、端口状态、内存及CPU占用率等。“端口历史流量统计”处，显示端口近3小时、6小时、12小时、24小时的流量曲线图，支持给单个端口配置流量阈值，可以配置端口最大最小阈值，也可以给端口起别名[3]。监测界面如图4所示。当端口时间流量超出最大阈值或者小于最小阈值时，系统均会发出声光报警和远程告警邮件。

图4 交换机监测界面

2.3.2 网络安全设备监测

在IP化播出环境中，网络安全是整个直播平台系统的重中之重。将网络安全设备运行状态纳入综合运维管理平台，以图形化的方式显示，简单明了，有异常时发出声光报警，让运维人员可以实时掌握系统的网络安全性。

网络安全设备监测包含天清入侵防御系统、上网行为管理、天境脆弱性扫描与管理系统、数据库审计系统等。对于防火墙设备，主要显示CPU利用率、内存使用率以及防火墙端口状态。界面显示的设备信息，包括名字、IP、CPU利用率和内存使用率的阈值等都可以配置，可配置预警值和报警值两级报警阈值。如果超过预警值，界面显示的CPU利用率和内存使用率会对应显示黄色标识；若是超过报警值，界面显示的则是红色标识。若监测到端口故障，系统也会发出报警信息，同时向运维人员发送告警邮件[3]。监测界面显示如图5所示。

图5 网络安全设备监测界面

2.3.3 设备细节精准定位

设备监测系统除对设备运行指标进行监测外，同时将设备硬件信息全部纳入运维平台进行管理。运维人员可以方便快捷地查询到每个设备所处的位置，包含地理位置、机房名称、机架编号等，同时可以查询到每个设备端口对应的线缆编号、所属组别地址段等[4]。为更方便地运维管理，综合运维平台中专门开发了设备二维码管理系统，将专用打印机连入系统后，即可选择模板或者自定义编辑二维码样式，可以为每个设备生成独立二维码，运维人员只需将该二维码贴在设备的机身上，需要了解设备业务信息时，只需使用扫描枪扫描二维码，即可查看该设备的所有业务信息。

3 综合管理运维平台的优势

3.1 监管控融为一体

综合管理运维平台通过可视化拓扑呈现，运行分析、故障决策等功能实现综合管控，降低了播出运维的难度，使得运维统一化、简便化、智能化、灵活化，直接提高了运营质量和安全播出保障水平。系统采集信息通过大数据分析评估，对业务、设备、资源进行精细化管理，为系统的升级改造提供合理化的参考价值；从点到面实现了平台的统一管理与控制，有效辅助运维人员工作，降低对值班人员的要求，进一步降低运维人力成本[5]。

3.2 高效安全

将看不见业务信号指标、设备运行状态等数据信息采集汇总，系统经过分析过滤后以图形化的界面进行展示，便于值班人员的判断和处理。数据的实时采集打破传统的运维方式，取代了只能靠人工定时定点去机房巡查设备、检查环境的方式；多种终端如电脑手机等进行实时远程监控，有故障告警时可通过多种方式给运维人员发送告警信息，实现了移动运维；对过往历史故障信息保留存储，可以随时在线分析故障检索；监测界面任何异常节点均高亮显示、故障亮灯锁定故障环节和发出语音告警提示，能让运维人员快速定位到故障点，大大地提升运维效率，减少故障处理时间，保障节目的播出安全。

4 结 语

综合运维平台运行稳定，功能可靠，通过对设备运行状态、信号码流质量、动力环境的实时监控，系统可以精准地定位各个故障信息，可以快速、高效地辅助运维人员定位故障、排除故障和解决故障。平台辅助运维人员解决故障，弥补了运维人员不能及时巡检所有设备信号的缺陷，大大提高了整个直播平台的安全性，保障节目的安全播出。