CN111193801A - 一种基于jain-sip的国标28181平台分布式集群实现系统 - Google Patents

一种基于jain-sip的国标28181平台分布式集群实现系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于JAIN‑SIP的国标28181平台分布式集群实现系统。它包括下级域、Nginx集群、Zookeeper集群、JAIN‑SIP信令服务器集群、流媒体服务器集群和数据库集群，其中：下级域为支持国标28181协议的设备或者平台；Nginx集群通过Keepalive监控nginx服务器运行状态，当发现nginx服务器网络不通的时候，自动切换到另外一台备份nginx服务器，同时会记录下日志，方便排查问题；Zookeeper集群提供JAIN‑SIP信令服务器集群和流媒体服务器集群的Dubbo服务的发现和注册使用，并缓存相应配置；JAIN‑SIP信令服务器集群内部通过Dubbo服务的方式实现分布式部署。本发明的有益效果是：解决原有兼容性，提升扩展性，保证服务高可用性；使得企业用人成本大大降低。

Description

一种基于JAIN-SIP的国标28181平台分布式集群实现系统
技术领域
本发明涉及国标设备接入相关技术领域，尤其是指一种基于JAIN-SIP的国标28181平台分布式集群实现系统。
背景技术
在传统安防行业，采用较多的是用C++编写的产品，该类产品存在一些缺陷：该类产品对运行环境有一定的要求，代码需要编译不同版本给不同的服务器使用，这过程容易忘记或者出错。该类产品在并发上升的时候，没办法动态扩容，需要通过修改配置，并重启服务的方式来处理，这样会导致系统在升级过程中没办法提供服务。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种解决兼容性且提升扩展性的基于JAIN-SIP的国标28181平台分布式集群实现系统。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于JAIN-SIP的国标28181平台分布式集群实现系统，包括下级域、Nginx集群、Zookeeper集群、JAIN-SIP信令服务器集群、流媒体服务器集群和数据库集群，其中：
下级域为支持国标28181协议的设备或者平台，通过JAIN-SIP信令服务器集群中的SIP信令和国标28181平台交互，与Nginx集群相连；
Nginx集群通过Keepalive监控nginx服务器运行状态，当发现nginx服务器网络不通的时候，自动切换到另外一台备份nginx服务器，同时会记录下日志，方便排查问题，与JAIN-SIP信令服务器集群相连；
Zookeeper集群提供JAIN-SIP信令服务器集群和流媒体服务器集群的Dubbo服务的发现和注册使用，并缓存相应配置；
流媒体服务器集群接收国标PS流，将国标PS流转成各种格式，提供给算法、VLC、Web页面播放使用；
JAIN-SIP信令服务器集群内部通过Dubbo服务的方式实现分布式部署，与数据库集群相连。
本发明提出了基于JAIN-SIP(Java API for Integrated Networks SIP)的国标28181信令服务器分布式设计和实现。通过本发明的方式，不但解决了原有兼容性，另外还提升了扩展性，保证了服务的高可用性；同时采用JAIN-SIP的实现方式，能够使得企业用人成本大大降低(JAVA方面的人才储备远高于C++等其他语言)。
作为优选，所述JAIN-SIP信令服务器集群内部包括注册模块、通道目录模块、实时流模块、ptz云台模块、SIP日志管理模块和流状态巡检模块，其中：
注册模块通过SipListener提供端口服务，提供下级域注册，并处理鉴权密码相关事务；
通道目录模块通过SipListener主动下发获取目录请求，获取通道列表，并根据自定义过滤规则，将业务外的通道过滤掉；
实时流模块从下级域中取流，设置传播信令，并告知下级域和流媒体服务器集群处理；
Ptz云台模块实现下级域的云平台控制；
SIP日志管理模块提供所有下级域的日志查询，分析和监控异常行为，极大提高现场人员的问题排查效率；
流状态巡检模块提供巡检机制，发现异常情况，立即重启推流或者告警。
作为优选，所述的JAIN-SIP信令服务器集群通过Zookeeper集群指定leader，由leader通过轮询或者权重负载均衡算法方式指定目标服务器，实现流媒体服务器集群间的负载均衡算法，提供高可用。
作为优选，在流状态巡检模块中会提供定时巡检，检测流媒体服务器集群端口是否正常监听，如果没有正常监听，则立即重启推流。
作为优选，在流状态巡检模块中，如果下级域因为各种原因导致断流，则流媒体服务器集群会停止转码，停止流媒体服务器集群收流端口监听，定时重启推流并进行告警。
本发明的有益效果是：不但解决了原有兼容性，另外还提升了扩展性，保证了服务的高可用性；同时采用JAIN-SIP的实现方式，能够使得企业用人成本大大降低。
附图说明
图1是本发明的系统框架图；
图2是流媒体服务器负载均衡的框架图；
图3是流状态巡检的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所述的实施例中，一种基于JAIN-SIP的国标28181平台分布式集群实现系统，包括下级域、Nginx集群、Zookeeper集群、JAIN-SIP信令服务器集群、流媒体服务器集群和数据库集群，其中：
下级域为支持国标28181协议的设备或者平台，通过JAIN-SIP信令服务器集群中的SIP信令和国标28181平台交互，与Nginx集群相连；例如：IPC、NVR、下级域平台等；
Nginx集群通过Keepalive监控nginx服务器运行状态，当发现nginx服务器网络不通的时候，自动切换到另外一台备份nginx服务器，同时会记录下日志，方便排查问题，与JAIN-SIP信令服务器集群相连；
Zookeeper集群提供JAIN-SIP信令服务器集群和流媒体服务器集群的Dubbo服务的发现和注册使用，并缓存相应配置；
流媒体服务器集群接收国标PS流，将国标PS流转成各种格式，提供给算法、VLC、Web页面播放使用；流媒体服务器集群内部包括透传模块、转码模块、存储模块、状态返回模块、保活模块等；
JAIN-SIP信令服务器集群内部通过Dubbo服务的方式实现分布式部署，提升高并发和高可用，与数据库集群相连；JAIN-SIP信令服务器集群内部包括注册模块、通道目录模块、实时流模块、ptz云台模块、SIP日志管理模块和流状态巡检模块，其中：
注册模块通过SipListener提供端口服务，提供下级域注册，并处理鉴权密码相关事务；
通道目录模块通过SipListener主动下发获取目录请求，获取通道列表，并根据自定义过滤规则，将业务外的通道过滤掉；
实时流模块从下级域中取流，设置传播信令，并告知下级域和流媒体服务器集群处理；
Ptz云台模块实现设备的焦距调整、方向调整等，实现下级域的云平台控制；
SIP日志管理模块提供所有下级域的日志查询，分析和监控异常行为，极大提高现场人员的问题排查效率；
流状态巡检模块提供巡检机制，发现异常情况，立即重启推流或者告警；如图3所示，在流状态巡检模块中会提供定时巡检，检测流媒体服务器集群端口是否正常监听，如果没有正常监听，则立即重启推流；在流状态巡检模块中，如果下级域因为各种原因导致断流，则流媒体服务器集群会停止转码，停止流媒体服务器集群收流端口监听，定时重启推流并进行告警；
如图2所示，JAIN-SIP信令服务器集群通过Zookeeper集群指定leader，由leader通过轮询或者权重负载均衡算法方式指定目标服务器，实现流媒体服务器集群间的负载均衡算法，提供高可用。
其中：数据库集群与运行系统相连，数据库集群有MS SQL、My SQL、Redis等，运行系统有云服务器、独立服务器、Windows/Linux等。
视频流是算法分析的源头，视频流的稳定性一直是下级域接入关注点，提供高并发和高可用的平台服务，显得尤为重要。下面简单描述下该系统的工作流程：
1、某一平台注册到国标28281平台。
2、国标28281平台从上述平台获取平台通道列表。
3、国标28281平台从上述平台取流。
4、流媒体服务器将上述平台发送过来的PS流转成RTMP流。
5、第三方系统从流媒体服务器获取RTMP进行播放和算法分析。
6、国标28281平台监控上述平台主动断开的设备，并实时和定时发起推流请求。
7、国标28281平台定时巡检流状态，发现流不正常则重新发起推流。
8、运维人员可以收到或者查到流状态异常的设备，并进行相关分析。
相对于传统的国标平台技术实现，本方案具有如下优点和特性：1、具备传统的国标28181服务所有功能；2、基于dubbo微服务架构，提升服务的高可用和高并发；3、基于dubbo微服务架构，可以实现业务无感知的动态扩容；4、基于JAVA的虚拟机技术，实现各种环境的兼容性；5、基于JAVA的Rest接口实现，在对接第三方系统方便简洁；6、完善的SIP日志管理，使得现场人员不需要在使用wireshark等技术要求较高的抓包工作，直接就能查看到相关信息，极大提升问题排查效率，降低系统运维的技术难度；7、流状态巡检，发现断流现象，立即重启推流并告知相关人员，为后续流分析提供有力的保障。

Claims (5)

1.一种基于JAIN-SIP的国标28181平台分布式集群实现系统，其特征是，包括下级域、Nginx集群、Zookeeper集群、JAIN-SIP信令服务器集群、流媒体服务器集群和数据库集群，其中：
下级域为支持国标28181协议的设备或者平台，通过JAIN-SIP信令服务器集群中的SIP信令和国标28181平台交互，与Nginx集群相连；
Nginx集群通过Keepalive监控nginx服务器运行状态，当发现nginx服务器网络不通的时候，自动切换到另外一台备份nginx服务器，同时会记录下日志，方便排查问题，与JAIN-SIP信令服务器集群相连；
Zookeeper集群提供JAIN-SIP信令服务器集群和流媒体服务器集群的Dubbo服务的发现和注册使用，并缓存相应配置；
流媒体服务器集群接收国标PS流，将国标PS流转成各种格式，提供给算法、VLC、Web页面播放使用；
JAIN-SIP信令服务器集群内部通过Dubbo服务的方式实现分布式部署，与数据库集群相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于JAIN-SIP的国标28181平台分布式集群实现系统，其特征是，所述JAIN-SIP信令服务器集群内部包括注册模块、通道目录模块、实时流模块、ptz云台模块、SIP日志管理模块和流状态巡检模块，其中：
注册模块通过SipListener提供端口服务，提供下级域注册，并处理鉴权密码相关事务；
通道目录模块通过SipListener主动下发获取目录请求，获取通道列表，并根据自定义过滤规则，将业务外的通道过滤掉；
实时流模块从下级域中取流，设置传播信令，并告知下级域和流媒体服务器集群处理；
ptz云台模块实现下级域的云平台控制；
SIP日志管理模块提供所有下级域的日志查询，分析和监控异常行为，极大提高现场人员的问题排查效率；
流状态巡检模块提供巡检机制，发现异常情况，立即重启推流或者告警。
3.根据权利要求1所述的一种基于JAIN-SIP的国标28181平台分布式集群实现系统，其特征是，所述的JAIN-SIP信令服务器集群通过Zookeeper集群指定leader，由leader通过轮询或者权重负载均衡算法方式指定目标服务器，实现流媒体服务器集群间的负载均衡算法，提供高可用。
4.根据权利要求2所述的一种基于JAIN-SIP的国标28181平台分布式集群实现系统，其特征是，在流状态巡检模块中会提供定时巡检，检测流媒体服务器集群端口是否正常监听，如果没有正常监听，则立即重启推流。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于JAIN-SIP的国标28181平台分布式集群实现系统，其特征是，在流状态巡检模块中，如果下级域因为各种原因导致断流，则流媒体服务器集群会停止转码，停止流媒体服务器集群收流端口监听，定时重启推流并进行告警。
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