CN103138983A - 一种视频分发网络全局服务器的主备切换方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信息与通信技术领域，具体涉及一种视频分发网络全局服务器的主备切换方法及装置。视频分发网络全局服务器的主备切换有两种触发方式：主动触发方式和被动触发方式。在主动触发方式下，视频分发网络全局服务器的主备切换由主用视频分发网络全局服务器发起，主用视频分发网络全局服务器主动请求备用视频分发网络全局服务器切换为主用控制设备。在被动触发方式下，视频分发网络全局服务器的主备切换由备用视频分发网络全局服务器发起，备用视频分发网络全局服务器通知主用视频分发网络全局服务器切换为备用控制设备。视频分发网络全局服务器的主备切换过程通过嵌入在视频分发网络全局服务器内的主备切换装置实现。

Description

一种视频分发网络全局服务器的主备切换方法及装置

技术领域

本发明涉及通信网络，尤其涉及视频分发网络中的一种视频分发网络全局服务器的主备切换方法及装置。

背景技术

随着视频技术的广泛应用，基于Internet的视频直播服务的需求日益增加，而基于Internet的大规模视频流量分发成为视频直播服务所面临的一个严峻挑战。虽然CDN技术被广泛应用于分发Web流量和视频点播流量，实现网络内容的就近访问，缓解流媒体传输的高吞吐率对骨干网带宽带来的压力，提高业务响应速度，但目前CDN技术还不能很好地解决大规模视频直播业务的流量分发问题。此外，大规模视频通信业务也需要高效、可靠的视频分发网络技术的支持。

如图1所示，对于大规模视频直播服务，可以通过部署由直播源站节点服务器集群、中继节点服务器集群和边缘节点服务器集群等视频分发网络节点服务器集群所组成的视频直播业务的分发网络来提高大规模视频直播业务的服务效率，降低视频直播服务传输所占用的网络带宽。

对于大规模视频通信服务，如图2所示，可以通过部署以代理服务器为主的视频分发网络节点服务器集群来组成视频通信业务的分发网络，从而提高视频通信业务的吞吐量，提高业务并发量。

无论是对于图1所示的视频直播业务的分发网络还是图2所示的视频通信业务的分发网络，对大量分散部署的服务器集群的高度集中管理和控制是确保网络效率、可靠性、可控性的必要手段。视频分发网络全局服务器可以看作是一组逻辑设备，实现了视频分发网络的管理、监控、动态配置、控制、调度等功能，对视频分发网络中的所有视频分发网络节点服务器进行集中控制、管理和调度。

当视频分发网络节点服务器启动后，它可以通过静态配置方式获取可以为其提供网络接入和控制服务的视频分发网络全局服务器的标识和地址信息。为了预防视频分发网络全局服务器单点故障，一般情况下，视频分发网络中会部署两个视频分发网络全局服务器，一个作为主用控制设备，一个作为备用控制设备。

当作为主用控制设备的视频分发网络全局服务器出现故障时，备用视频分发网络全局服务器切换为主用设备，成为视频分发网络中的所有视频分发网络节点服务器的主用控制设备。

发明内容

为了实现视频分发网络中主用视频分发网络全局服务器运行异常时，主、备用视频分发网络全局服务器的快速切换，本发明基于视频分发网络全局服务器主备同步协议，提供了一种视频分发网络全局服务器的主备切换方法及装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种视频分发网络全局服务器的主备切换方法，其中：

(1)视频分发网络全局服务器主备切换的触发方式包括：主动触发方式和被动触发方式；

(2)主动触发方式是指视频分发网络全局服务器的主备切换是由主用视频分发网络全局服务器发起的，主用视频分发网络全局服务器主动请求备用视频分发网络全局服务器切换为主用控制设备；

(3)被动触发方式是指视频分发网络全局服务器的主备切换是由备用视频分发网络全局服务器发起的，备用视频分发网络全局服务器通知主用视频分发网络全局服务器切换为备用控制设备。

根据本发明的第二方面，提供了一种主备切换装置。主备切换装置运行于视频分发网络全局服务器中，负责实现视频分发网络全局服务器的主备切换工作。所述装置中包括：第一获取装置、第一发送装置、第二获取装置、第二发送装置、探测装置、切换控制装置。其中：第一获取装置用于获取来自对端主备切换装置的信息；第一发送装置用于发送信息到对端主备切换装置；第二获取装置用于接收来自视频分发网络节点服务器的信息；第二发送装置用于发送信息到视频分发网络节点服务器；探测装置用于探测主用视频分发网络全局服务器失效状态；切换控制装置用于控制视频分发网络全局服务器的主备切换过程。

根据本发明的第三方面，提供了一种主用视频分发网络全局服务器失效探测方法，其特征在于：

(1)视频分发网络节点服务器同时维护和主用视频分发网络全局服务器、备用视频分发网络全局服务器之间的通信通道：

(2)当视频分发网络节点服务器发现其和主用视频分发网络全局服务器之间的通信通道异常时，发送主用控制设备异常告警消息到备用视频分发网络全局服务器；

(3)当备用视频分发网络全局服务器接收到的主用控制设备异常告警消息达到预定义的主用控制设备失效阈值时，确认主用视频分发网络全局服务器失效。

根据本发明的第四方面，提供了被动触发的视频分发网络全局服务器的主备切换过程。其中，包括以下步骤：

(1)备用视频分发网络全局服务器探测到主用视频分发网络全局服务器失效；

(2)备用视频分发网络全局服务器发送主备切换通知消息到主用视频分发网络全局服务器；

(3)备用视频分发网络全局服务器发送主备切换通知消息到视频分发网络内的所有视频分发网络节点服务器；

(4)视频分发网络内的所有视频分发网络节点服务器执行主备切换过程，将备用视频分发网络全局服务器修改为主用控制设备；

(5)备用视频分发网络全局服务器切换为主用控制设备工作状态；

(6)原主用视频分发网络全局服务器切换为备用控制设备工作状态。

根据本发明的第五方面，提供了主动触发的视频分发网络全局服务器的主备切换过程。其中，包括以下步骤：

(1)主用视频分发网络全局服务器检测到自身运行异常或者接收到来自外部网管系统的主备切换请求信息；

(2)主用视频分发网络全局服务器发送主备切换通知消息到备用视频分发网络全局服务器；

(3)备用视频分发网络全局服务器发送主备切换通知消息到视频分发网络内的所有视频分发网络节点服务器；

(4)视频分发网络内的所有视频分发网络节点服务器执行主备切换过程，将备用视频分发网络全局服务器修改为主用控制设备；

(5)备用视频分发网络全局服务器切换为主用控制设备工作状态；

(6)原主用视频分发网络全局服务器切换为备用控制设备工作状态。

根据本发明的第六方面，提供了视频分发网络节点服务器执行控制设备主备切换的处理过程。其中，包括以下步骤：

(1)视频分发网络节点服务器从备用视频分发网络全局服务器通信通道接收到主备切换通知消息；

(2)视频分发网络节点服务器将备用视频分发网络全局服务器修改为主用控制设备，将原主用视频分发网络全局服务器修改为备用控制设备。

采用本发明的方案，当作为主用控制设备的视频分发网络全局服务器出现故障时，备用视频分发网络全局服务器可以快速切换为主用控制设备，成为视频分发网络中所有视频分发网络节点服务器的主用控制设备，确保视频分发网络的正常运行。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了视频直播业务的视频分发网络系统结构示意图；

图2示出了视频通信业务的视频分发网络系统结构示意图；

图3示出了根据本发明的一个具体实施例的主备切换装置的结构示意图；

图4示出了根据本发明的一个具体实施例的被动触发的视频分发网络全局服务器的主备切换过程的流程图；

图5示出了根据本发明的一个具体实施例的主动触发的视频分发网络全局服务器的主备切换过程的流程图；

图6示出了根据本发明的一个具体实施例的视频分发网络节点服务器执行控制设备主备切换的处理过程的流程图。

其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置/模块。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的优选实施方式进行详细的说明。

如图1和图2所示，在视频分发网络中，视频分发网络全局服务器负责对网络内的所有视频分发网络节点服务器进行集中控制、管理、监控和调度。作为视频分发网络全局服务器，全局服务器1被配置为视频分发网络中的主用控制设备，全局服务器2被配置为视频分发网络中的备用控制设备。全局服务器1、全局服务器2的地址信息和设备标识信息被预先配置到网络内所有视频分发网络节点服务器上，如直播源站节点服务器J11、中继节点服务器J21、边缘节点服务器J31、等等。

以图1所示的视频分发网络为例，视频分发网络全局服务器的主备同步协议运行于全局服务器1和全局服务器2设备中，负责在全局服务器1和全局服务器2之间进行视频分发网络全局管理信息和状态信息的同步。

在全局服务器1和全局服务器2之间有两种主备切换的触发方式：主动触发方式和被动触发方式。

(1)当作为主用控制设备的全局服务器1发现自身的运行状态有异常或者接收到来自网管系统的主备切换命令时，全局服务器1发送主备切换启动消息到全局服务器2，主动启动主备切换过程，将自身切换为视频分发网络的备用控制设备，通知全局服务器2切换为视频分发网络的主用控制设备。这种方式称为主动触发方式。

(2)当作为备用控制设备的全局服务器2探测到全局服务器1工作异常时，全局服务器2发送主备切换启动消息到全局服务器1，通知全局服务器1切换到备用工作状态。这种方式称为被动触发方式。

以下，参照图3对本发明的第二方面进行描述，其中，图1、图2及其相关描述在此一并作为参考。

以图1中所示的全局服务器1和全局服务器2为例，在全局服务器1和全局服务器2内都运行一个主备切换装置，负责实现视频分发网络全局服务器的主备切换工作。

主备切换装置中包括：第一获取装置101、第一发送装置102、第二获取装置103、第二发送装置104、探测装置105、切换控制装置106。其中：

第一获取装置101，用于获取来自对端主备切换装置的信息，并提交给切换控制装置106。对于全局服务器1内嵌入的主备切换装置而言，其中的第一获取装置101负责接收来自全局服务器2内嵌入的主备切换装置的信息，如：主备切换通知消息。对于全局服务器2内嵌入的主备切换装置而言，其中的第一获取装置101负责接收来自全局服务器1内嵌入的主备切换装置的信息

第一发送装置102，用于接收来自切换控制装置106的信息，并发送到对端主备切换装置。对于全局服务器1内嵌入的主备切换装置而言，其中的第一发送装置102负责发送信息到全局服务器2内嵌入的主备切换装置，如：主备切换通知消息。对于全局服务器2内嵌入的主备切换装置而言，其中的第一发送装置102负责发送信息到全局服务器1内嵌入的主备切换装置

第二获取装置103，用于接收来自视频分发网络节点服务器的信息，并提交给探测装置105。第二获取装置103主要应用于备用视频分发网络全局服务器中。视频分发网络节点服务器周期性地发送回声消息到主用视频分发网络全局服务器和备用视频分发网络全局服务器，当主用视频分发网络全局服务器或备用视频分发网络全局服务器接收到回声消息后，立即发送回声响应消息到所述视频分发网络节点服务器。如果视频分发网络节点服务器在发送多次回声消息后均未在指定的等待周期内接收到来自主用视频分发网络全局服务器的回声响应消息，则视频分发网络节点服务器判断其和主用视频分发网络全局服务器之间的通信中断。当网络中的视频分发网络节点服务器探测到和主用视频分发网络全局服务器之间的通信中断时，会发送主用控制设备异常告警消息到备用视频分发网络全局服务器。第二获取装置103负责接收来自视频分发网络节点服务器的主用控制设备异常告警消息。

第二发送装置104，用于接收来自切换控制装置106的信息，如：主备切换通知消息，并发送所述信息到视频分发网络节点服务器。

探测装置105，用于探测主用视频分发网络全局服务器失效状态。探测装置105根据接收到的来自视频分发网络节点服务器的主用控制设备异常告警消息，来判断主用视频分发网络全局服务器的失效状态。探测装置105仅在备用视频分发网络全局服务器中有效，当探测装置105接收到的主用控制设备异常告警消息达到系统配置的主用控制设备失效阈值时，探测装置105判断主用视频分发网络全局服务器失效。如果探测装置105判断主用视频分发网络全局服务器失效，则将该信息通知切换控制装置106。

切换控制装置106，用于控制视频分发网络全局服务器的主备切换过程。当切换控制装置106获得来自探测装置105的主用视频分发网络全局服务器失效信息后，启动主备切换过程。当切换控制装置106接收到来自对端全局服务器的主备切换装置的主备切换启动消息后，也启动主备切换过程。

以下，对本发明的第三方面进行描述，其中，图1、图2及其相关描述在此一并作为参考。

以图1中所示的全局服务器1和全局服务器2为例，视频分发网络中的所有视频分发网络节点服务器均同时维护和全局服务器1、全局服务器2的通信通道。以边缘节点服务器J31为例，当边缘节点服务器J31探测到和全局服务器1之间的通信通道中断时，边缘节点服务器J31会发送主用控制设备异常告警消息到全局服务器2。当全局服务器2接收到的来自不同视频分发网络节点服务器的主用控制设备异常告警消息达到预先定义的主用控制设备失效阈值时，全局服务器2确认全局服务器1失效，启动主备切换过程。例如：系统预定义接收到来自5个以上视频分发网络节点服务器的主用控制设备异常告警消息即表示主用控制设备失效，则当作为备用控制设备的全局服务器2接收到来自5个不同的视频分发网络节点服务器的主用控制设备异常告警消息后，全局服务器2确认全局服务器1失效。

以下，参照图4对本发明的第四方面进行描述，其中，图1、图2及其相关描述在此一并作为参考。

以图1中所示的全局服务器1和全局服务器2为例，被动触发的视频分发网络全局服务器的主备切换过程包括如下步骤：

步骤S10：全局服务器2中的主备切换装置通过主用视频分发网络全局服务器失效探测方法探测到作为主用控制设备的全局服务器1失效。

步骤S11：全局服务器2中的主备切换装置发送主备切换通知消息到全局服务器1中的主备切换装置。

步骤S12：全局服务器2中的主备切换装置发送主备切换通知消息到视频分发网络内的所有视频分发网络节点服务器，如：视频分发网络节点服务器J11、J12、J21、J22、J31、J32、等等。

步骤S13：视频分发网络内的所有视频分发网络节点服务器执行主备切换过程，将全局服务器2修改为主用控制设备，将全局服务器1修改为备用控制设备。

步骤S14：全局服务器2切换到主用控制设备工作状态，成为视频分发网络中的主用控制设备。

步骤S15：全局服务器1切换到备用控制设备工作状态，成为视频分发网络中的备用控制设备。

以下，参照图5对本发明的第五方面进行描述，其中，图1、图2及其相关描述在此一并作为参考。

以图1中所示的全局服务器1和全局服务器2为例，主动触发的视频分发网络全局服务器的主备切换过程包括如下步骤：

步骤S20：作为视频分发网络中的主用控制设备的全局服务器1检测到自身运行异常或者接收到来自外部网管系统的主备切换请求信息。

步骤S21：全局服务器1中的主备切换装置发送主备切换通知消息到全局服务器2中的主备切换装置，通知其启动主备切换。

步骤S22：全局服务器2中的主备切换装置发送主备切换通知消息到视频分发网络内的所有视频分发网络节点服务器。

步骤S23：视频分发网络内的所有视频分发网络节点服务器执行主备切换过程，将全局服务器2修改为主用控制设备，将全局服务器1修改为备用控制设备。

步骤S24：全局服务器2切换到主用控制设备工作状态，成为视频分发网络中的主用控制设备。

步骤S25：全局服务器1切换到备用控制设备工作状态，，成为视频分发网络中的备用控制设备。

以下，参照图6对本发明的第六方面进行描述，其中，图1、图2及其相关描述在此一并作为参考。

以图1中所示的全局服务器1、全局服务器2和边缘节点服务器J31为例，假设全局服务器1是视频分发网络中的当前主用控制设备，视频分发网络节点服务器执行控制设备主备切换的处理过程包括如下步骤：

步骤S30：边缘节点服务器J31从全局服务器2接收到主备切换通知消息，通知其进行控制设备主备切换。

步骤S31：边缘节点服务器J31将全局服务器2修改为主用控制设备，将全局服务器1修改为备用控制设备。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种视频分发网络全局服务器的主备切换方法，其特征在于：视频分发网络全局服务器主备切换的触发方式包括：主动触发方式和被动触发方式。

2.根据权利要求1所述的视频分发网络全局服务器的主备切换方法，其特征还在于：主动触发方式是指视频分发网络全局服务器的主备切换是由主用视频分发网络全局服务器发起的，主用视频分发网络全局服务器主动请求备用视频分发网络全局服务器切换为主用控制设备。

3.根据权利要求1-2所述的视频分发网络全局服务器的主备切换方法，其特征还在于：被动触发方式是指视频分发网络全局服务器的主备切换是由备用视频分发网络全局服务器发起的，备用视频分发网络全局服务器通知主用视频分发网络全局服务器切换为备用控制设备。

4.根据权利要求1-3所述的视频分发网络全局服务器的主备切换方法，被动触发的视频分发网络全局服务器的主备切换过程的特征在于，包括以下步骤：

a)备用视频分发网络全局服务器探测到主用视频分发网络全局服务器失效；

b)备用视频分发网络全局服务器发送主备切换通知消息到主用视频分发网络全局服务器；

c)备用视频分发网络全局服务器发送主备切换通知消息到视频分发网络内的所有视频分发网络节点服务器；

d)视频分发网络内的所有视频分发网络节点服务器执行主备切换过程，将备用视频分发网络全局服务器修改为主用控制设备；

e)备用视频分发网络全局服务器切换为主用控制设备工作状态；

f)原主用视频分发网络全局服务器切换为备用控制设备工作状态。

5.根据权利要求4所述的被动触发的视频分发网络全局服务器的主备切换过程，主用视频分发网络全局服务器失效探测方法的特征在于：

a)视频分发网络节点服务器同时维护和主用视频分发网络全局服务器、备用视频分发网络全局服务器之间的通信通道；

b)当视频分发网络节点服务器发现其和主用视频分发网络全局服务器之间的通信通道异常时，发送主用控制设备异常告警消息到备用视频分发网络全局服务器；

c)当备用视频分发网络全局服务器接收到的主用控制设备异常告警消息达到预定义的主用控制设备失效阈值时，确认主用视频分发网络全局服务器失效。

6.根据权利要求1-5所述的视频分发网络全局服务器的主备切换方法，主动触发的视频分发网络全局服务器的主备切换过程的特征在于，包括以下步骤：

a)主用视频分发网络全局服务器检测到自身运行异常或者接收到来自外部网管系统的主备切换请求信息；

b)主用视频分发网络全局服务器发送主备切换通知消息到备用视频分发网络全局服务器；

c)备用视频分发网络全局服务器发送主备切换通知消息到视频分发网络内的所有视频分发网络节点服务器；

d)视频分发网络内的所有视频分发网络节点服务器执行主备切换过程，将备用视频分发网络全局服务器修改为主用控制设备；

e)备用视频分发网络全局服务器切换为主用控制设备工作状态；

f)原主用视频分发网络全局服务器切换为备用控制设备工作状态。

7.根据权利要求1-6所述的视频分发网络全局服务器的主备切换方法，视频分发网络节点服务器执行控制设备主备切换的处理过程的特征在于，包括以下步骤：

a)视频分发网络节点服务器从备用视频分发网络全局服务器通信通道接收到主备切换通知消息；

b)视频分发网络节点服务器将备用视频分发网络全局服务器修改为主用控制设备，将原主用视频分发网络全局服务器修改为备用控制设备。

8.一种主备切换装置，其特征在于：

a)主备切换装置中包括：第一获取装置、第一发送装置、第二获取装置、第二发送装置、探测装置、切换控制装置；

b)第一获取装置用于获取来自对端主备切换装置的信息；

c)第一发送装置用于发送信息到对端主备切换装置；

d)第二获取装置用于接收来自视频分发网络节点服务器的信息；

e)第二发送装置用于发送信息到视频分发网络节点服务器；

f)探测装置用于探测主用视频分发网络全局服务器失效状态；

g)切换控制装置用于控制视频分发网络全局服务器的主备切换过程。

9.一种视频分发网络中的控制设备，其特征在于，包含权利要求8所述的主备切换装置。

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