CN114598617A - 针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置，包括服务器、虚拟机系统和辅助设备，所述的虚拟机系统与服务器相连，所述的服务器与辅助设备通过网线连接，所述的虚拟机系统还与多台外部被测对象相连，所述的虚拟机系统中部署有n台虚拟机，每台虚拟机支持扩展连接k台外部被测对象，所述的虚拟机系统同时实现n×k台外部被测对象的并行测试。采用了本发明的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置，可对视频监控联网测试中涉及的可访问测试、信令符合性测试和流媒体测试等，进行集成的自动化测试；同时支持多个外部被测对象接入进行并行检测，并实现信令自动抓取分析。

Description

针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置
技术领域
本发明涉及安防监控领域，尤其涉及监控联网的大规模检测领域，具体是指一种针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置。
背景技术
视频监控联网是实现公共安全设备与系统之间互联、互通、互控的综合联网系统。目前，联网设备与系统的标准符合性测试需求呈指数增长，该测试结果已成为设备选型、工程验收时验证其标准化程度的重要依据。而传统的测试模式是由单台测试服务器直联单个受测设备进行，其资源利用率、并发测试等能力均受到很大限制，而且测试人员须通过手动抓取SIP(Session Initiation Protocol，会话初始协议)信令，然后对消息内容的标准符合性进行逐条核验，无形中扩大了测试的不确定度和人力成本。
纵观目前普遍的视频监控联网测试平台，其存在的主要问题有：一、缺乏集成的自动化测试平台。视频监控联网测试中涉及的可访问测试、信令符合性测试和流媒体测试等，并没有集成的自动化测试工具；二、缺乏拓展能力。针对多设备接入(包括相同类型和不同类型的设备)如何高效的进行并行测试；面对高昂的部属成本，如何高效拓展测试平台的规模，同时提供稳定的网络测试环境，没有相应的大规模自动化测试装置的部署案例。三、缺乏记录相关错误的日志，视频监控联网测试平台在实际应用中遇到问题的时候，需测试人员通过网络抓包查找错误的消息，并没有良好的错误记录和日志信息，使得测试人员难以找出问题的原因，所以详尽的日志记录有助于数据的挖掘以及在此基础上的决策分析。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足确定性高、结构简单、适用范围较为广泛的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置。
为了实现上述目的，本发明的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置如下：
该针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置，其主要特点是，所述的装置包括服务器、虚拟机系统和辅助设备，所述的虚拟机系统与服务器相连，所述的服务器与辅助设备通过网线连接，所述的虚拟机系统还与多台外部被测对象相连，所述的虚拟机系统中部署有n台虚拟机，每台虚拟机支持扩展连接k台外部被测对象，所述的虚拟机系统同时实现n×k台外部被测对象的并行测试。
较佳地，所述的服务器包括：
协议栈模块，用于封装或接收、分析及判断外部被测对象输出的SIP信令，并对当前的会话流程进行判断处理；
SIP及媒体服务模块，与所述的协议栈模块相连接，用于进行媒体流的接收和SIP信令的双向交互；
视频解码分析模块，与所述的SIP及媒体服务模块相连接，用于接收外部被测对象传输的码流的媒体参数，对媒体流测试内容进行检测，对标准符合性进行验证；
加密解密模块，与所述的协议栈模块相连接，用于验证外部被测对象的身份；
定时模块，与所述的协议栈模块相连接，用于对外部被测对象的校时或注册时的心跳超时次数进行逻辑检测；
文件管理模块，与所述的协议栈模块和加密解密模块相连接，用于对建或/删除会话的资源信息进行存储和管理；
数据存储模块，与所述的协议栈模块相连接，用于对SIP信令及其分析结果进行存储；
数据统计模块，与所述的协议栈模块和数据存储模块相连接并进行双向数据交互，用于记录测试进度和测试结果的信息，并传递及输出数据；
客户端软件，与所述的数据统计模块相连接，用于实现与用户的交互，集成系统各功能并在统一的用户界面上进行管理，并对测试结果进行展示。
较佳地，所述的协议栈模块包括：
过程判断分析单元，用于对外部被测对象的SIP信令进行过程判断分析；
SIP消息类型分析单元，用于分析SIP信令的消息类型；
SIP消息头分析处理单元，用于分析处理SIP信令的消息头；
SIP信令生成单元，用于生成SIP信令响应消息；
消息体封装解析单元，与所述的SIP信令生成单元、SIP消息类型分析单元和SIP消息头分析处理单元相连接，用于解析和封装外部被测对象的SIP信令。
较佳地，所述的客户端软件包括：
查询控制单元，用于发送查询和控制信令，选择被测设备并进行相应功能的信令组装，并发送至对应测试设备；
视音频检测单元，用于建立会话及媒体链路，对接收的流媒体进行解码显示；
结果展示单元，与所述的数据统计模块相连接，用于测试结果的展示。
较佳地，所述的视频解码分析模块还对视音频流的媒体参数进行测试，具体为对码流的传输协议、RTP层和PS层封装进行检测。
较佳地，所述的辅助设备，与所述的服务器相连，所述的辅助设备由显示屏、鼠标、键盘和网线组成。
较佳地，所述的虚拟机系统由交换机、数据管控设备和网线组成；所述的交换机和数据管控设备通过网线连接，所述的数据管控设备为服务器、硬盘录像机及其他具有数据管控功能的设备。
采用了本发明的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置，可对视频监控联网测试中涉及的可访问测试、信令符合性测试和流媒体测试等，进行集成的自动化测试；同时支持多个外部被测对象接入进行并行检测，并实现信令自动抓取分析。
附图说明
图1为本发明的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置的整体结构示意图。
图2为本发明的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置的功能模块示意图。
图3为本发明的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置的检测平台树型测试架构示意图。
图4为本发明的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置的服务器功能模块示意图。
图5为本发明的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置的服务器的实施例示意图。
图6为本发明的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置的客户端软件的查询控制界面示意图。
图7为本发明的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置的客户端软件的视音频检测界面示意图。
图8为本发明的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置的客户端软件的检测结果记录界面示意图。
图9为本发明的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置的协议栈模块中各单元的连接关系示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
如图1所示，本发明的该针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置，其中包括虚拟机系统、服务器和辅助设备，所述的虚拟机系统、辅助设备和外部被测对象均通过网络与服务器接连，所述的虚拟机系统通过网线和外部被测对象与服务器进行连接。
所述的装置包括服务器、虚拟机系统和辅助设备，所述的虚拟机系统与服务器相连，所述的服务器与辅助设备通过网线连接，所述的虚拟机系统还与多台外部被测对象相连，所述的虚拟机系统中部署有n台虚拟机，每台虚拟机支持扩展连接k台外部被测对象，所述的虚拟机系统同时实现n×k台外部被测对象的并行测试。
作为本发明的优选实施方式，所述的服务器包括：
协议栈模块，用于封装或接收、分析及判断外部被测对象输出的SIP信令，并对当前的会话流程进行判断处理；
SIP及媒体服务模块，与所述的协议栈模块相连接，用于进行媒体流的接收和SIP信令的双向交互；
视频解码分析模块，与所述的SIP及媒体服务模块相连接，用于接收外部被测对象传输的码流的媒体参数，对媒体流测试内容进行检测，对标准符合性进行验证；
加密解密模块，与所述的协议栈模块相连接，用于验证外部被测对象的身份；
定时模块，与所述的协议栈模块相连接，用于对外部被测对象的校时或注册时的心跳超时次数进行逻辑检测；
文件管理模块，与所述的协议栈模块和加密解密模块相连接，用于对建或/删除会话的资源信息进行存储和管理；
数据存储模块，与所述的协议栈模块相连接，用于对SIP信令及其分析结果进行存储；
数据统计模块，与所述的协议栈模块和数据存储模块相连接并进行双向数据交互，用于记录测试进度和测试结果的信息，并传递及输出数据；
客户端软件，与所述的数据统计模块相连接，用于实现与用户的交互，集成系统各功能并在统一的用户界面上进行管理，并对测试结果进行展示。
作为本发明的优选实施方式，所述的协议栈模块包括：
过程判断分析单元，用于对外部被测对象的SIP信令进行过程判断分析；
SIP消息类型分析单元，用于分析SIP信令的消息类型；
SIP消息头分析处理单元，用于分析处理SIP信令的消息头；
SIP信令生成单元，用于生成SIP信令响应消息；
消息体封装解析单元，与所述的SIP信令生成单元、SIP消息类型分析单元和SIP消息头分析处理单元相连接，用于解析和封装外部被测对象的SIP信令。
作为本发明的优选实施方式，所述的客户端软件包括：
查询控制单元，用于发送查询和控制信令，选择被测设备并进行相应功能的信令组装，并发送至对应测试设备；
视音频检测单元，用于建立会话及媒体链路，对接收的流媒体进行解码显示。
结果展示单元，与所述的数据统计模块相连接，用于测试结果的展示。
作为本发明的优选实施方式，所述的视频解码分析模块还对视音频流的媒体参数进行测试，具体为对码流的传输协议、RTP层和PS层封装进行检测。
作为本发明的优选实施方式，所述的辅助设备，与所述的服务器相连，所述的辅助设备由显示屏、鼠标、键盘和网线组成。
作为本发明的优选实施方式，所述的虚拟机系统由交换机、数据管控设备和网线组成；所述的交换机和数据管控设备通过网线连接，所述的数据管控设备为服务器、硬盘录像机及其他具有数据管控功能的设备。
本发明的具体实施方式中，提供了一种通过网络连接虚拟机系统、服务器、辅助设备和外部被测对象，利用虚拟机扩展技术，可对多个外部被测对象并行检测，同时可对视频监控联网检测中涉及的可访问、信令符合性和流媒体等进行自动化测试和分析，同时将相关日志存储、测试结果输出等功能模块集成到客户端软件，由此大大提高了检测规模和效率的安防监控联网大规模多任务并行检测装置。
如图1所示，装置包括虚拟机系统、服务器和辅助设备，虚拟机系统、辅助设备和外部被测对象均通过网络与服务器接连。本装置实现需要的硬件包括服务器、交换机和网线。
如图2所示，在1套虚拟机系统上部署n台虚拟机(实际应用中n≤10)，并在每台虚拟机上安装一套测试单元；虚拟机系统中数据管控设备与交换机通过网线连接，外部被测对象通过网线接入交换机。然后，集成到服务器的客户端软件中进行管理，实现对多台待测设备的并行检测，客户端软件中同时集成了平台管理、查询控制、测试类型的选择、自动验证信令格式，自动截取并判断数据包内容等功能。
如图3所示，每台虚拟机可扩展连接k台外部被测对象，如果虚拟机系统中的交换机为48口的二层交换机，则k≤48。利用此树型测试架构可实现n×k台被测对象并行测试。
数据管控设备和交换机提供硬件支持，利用KVM虚拟化技术在虚拟机系统中部署多个虚拟机，KVM是基于硬件的完全虚拟化，可以将多个测试单元同时在虚拟基础上运行，测试单元通过接口与虚拟物理硬件发生交互。通过在数据管控设备上部署OS，采用Linux的yum命令部署虚拟化组件，并结合虚拟机的自身特性，编写Linux下的Shell脚本，通过接受用户输入的Shell命令来启动、暂停、停止程序的运行或对计算机进行控制，开发虚拟化环境下的各个虚拟主机安装、启动、关闭脚本，以满足自动化部署的需求。
本发明的自动化检测装置主要针对SIP端口和流媒体端口开发，模拟上级平台，接入下级平台或采集、编码、存储、解码等设备，可实现SIP信令的收发和流媒体的接收，并具有集群部署能力。
如图4和图5所示，服务器由客户端软件、协议栈模块、数据存储模块、数据统计模块、文件管理模块、视频解码分析模块、加密/解密模块、定时模块、SIP/媒体服务模块组成。
客户端软件，用于用户进行操作，可发送会话请求、接收用户回应，建立/删除会话并实现相应功能。可将信令自动抓取判定、输出测试结果、消息错误显示、相关日志存储、设备管理等功能模块集成，并在统一的用户界面上进行管理。
协议栈模块，负责封装外部被测对象输出的SIP信令，或接收、分析、判断外部被测对象发送的SIP信令，并对当前的会话流程进行判断、处理。分为5个子模块，包括SIP信令生成模块、过程判断分析模块、SIP消息类型分析模块、SIP消息头分析处理模块、消息体封装解析模块。
数据存储模块，对测试过程中交互的SIP信令及其分析结果(如消息错误类型、测试状态、日志信息等)进行存储。
数据统计模块，与协议栈模块和数据存储模块的双向数据交互，实现数据的传递、输出，并在客户端界面进行展示，用于记录测试进度、测试结果等信息，并在客户端界面进行展示，测试结果可导出。
文件管理模块：用于对测试过程中建立/删除会话的资源信息进行存储和管理，包括Xml格式的本地资源或已封装的消息体、SIP标准信令模板(txt文件)等。
视频解码分析模块，用于对接收外部被测对象传输的码流的媒体参数标准符合性进行验证，并将解析结果输出至数据统计模块；同时，对码流进行解码播放，并在客户端界面进行展示。媒体流测试内容包括对码流的传输协议、RTP层和PS层封装进行检测。
加密/解密模块，用于在注册过程中验证外部被测对象的身份。
定时模块，用于注册时对外部被测对象的校时、注册心跳超时次数的逻辑检测等。
SIP信令/流媒体转发模块，实现媒体流的接收和SIP信令的双向交互。按设计需求分析所阐述的，测试平台需同时监听TCP和UDP端口，支持基于UDP的SIP协议的接收/发送和基于TCP的SIP协议的接收；媒体流传输支持UDP和TCP两种传输方式。该模块基于MicrisoftWindows提供的Windows Sockets网口程序设计接口实现IP网络的通信。
客户端软件用于用户操作，用户可在统一界面上进行检测与管理，需要显示屏、鼠标、键盘、网线等作为辅助设备。客户端软件采用MFC框架进行设计，可发送会话请求、接收用户回应，建立/删除会话并实现相应功能。可对接入设备进行查询控制，将信令自动抓取判定、输出测试结果、消息错误显示、相关日志存储、设备管理等功能模块集成。
如图6所示，查询控制单元的界面，用于发送查询、控制信令，辅助测试平台完成测试；在设备列表中选择需要测试的设备，点击按钮即可进行相应功能的信令组装并将信令发送至受测设备。
如图7所示，视音频检测单元的界面及检测结果，选定了TCP媒体接收端口。点击实时播放后，测试平台发送Invite请求，建立会话及媒体链路，对接收的流媒体进行解码显示。
如图8所示为客户端软件显示检测结果的示意图。
本发明的上述图6至图8的附图中，是对客户端软件的各个功能界面的展示，图中输入框及展示框中的文字内容仅作示意，不包含技术内容和技术特征。
客户端的操作界面采用MFC框架进行设计，可发送会话请求、接收用户回应，建立/删除会话并实现相应功能。可将信令自动抓取判定、输出测试结果、消息错误显示、相关日志存储、设备管理等功能模块集成，并在统一的用户界面上进行管理。
辅助设备包括显示屏、鼠标、键盘、网线、交换机等，与服务器连接。
外部被测对象，通过网线和虚拟机系统进行连接。
如图3所示，虚拟机系统，通过网线和交换机与数据管控设备进行连接，采用树形测试架构，1套虚拟机系统采用虚拟化技术可扩展至n台虚拟机，每台虚拟机可扩展连接k台外部被测对象，以此实现大规模的并行测试。
虚拟机系统，用于构建大规模的并行检测环境，检测平台树型测试架构如图3所示，在一台硬件设备上配置多个虚拟机，采用1套虚拟机系统来举例说明部署虚拟化测试环境，在虚拟机系统上部署n个虚拟机最小化测试单元(每个最小化测试单元上均安装一套测试软件)，每个虚拟机上接入k台待测试设备，就可以实现n×k台设备同时进行测试。虚拟化环境下各虚拟机自动部署配置网络，通过配置更新可完成模拟大规模、多层次的树型测试架构，实现多任务的并行测试。
树形测试架构，便于测试装置的扩展，可以根据需要进行扩展部署m套虚拟机系统，实现m×n套测试平台并行测试；每套测试平台接入k台设备，可同时测试m×n×k台设备。通过硬件服务器的支持，在Linux内核中应用KVM进行虚拟化，构建虚拟机的最小化测试单元，然后集成到统一的客户端软件中进行管理。
采用了本发明的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置，可对视频监控联网测试中涉及的可访问测试、信令符合性测试和流媒体测试等，进行集成的自动化测试；同时支持多个外部被测对象接入进行并行检测，并实现信令自动抓取分析。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (7)

1.一种针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置，其特征在于，所述的装置包括服务器、虚拟机系统和辅助设备，所述的虚拟机系统与服务器相连，所述的服务器与辅助设备通过网线连接，所述的虚拟机系统还与多台外部被测对象相连，所述的虚拟机系统中部署有n台虚拟机，每台虚拟机支持扩展连接k台外部被测对象，所述的虚拟机系统同时实现n×k台外部被测对象的并行测试。
2.根据权利要求1所述的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置，其特征在于，所述的服务器包括：
协议栈模块，用于封装或接收、分析及判断外部被测对象输出的SIP信令，并对当前的会话流程进行判断处理；
SIP及媒体服务模块，与所述的协议栈模块相连接，用于进行媒体流的接收和SIP信令的双向交互；
视频解码分析模块，与所述的SIP及媒体服务模块相连接，用于接收外部被测对象传输的码流的媒体参数，对媒体流测试内容进行检测，对标准符合性进行验证；
加密解密模块，与所述的协议栈模块相连接，用于验证外部被测对象的身份；
定时模块，与所述的协议栈模块相连接，用于对外部被测对象的校时或注册时的心跳超时次数进行逻辑检测；
文件管理模块，与所述的协议栈模块和加密解密模块相连接，用于对建或/删除会话的资源信息进行存储和管理；
数据存储模块，与所述的协议栈模块相连接，用于对SIP信令及其分析结果进行存储；
数据统计模块，与所述的协议栈模块和数据存储模块相连接并进行双向数据交互，用于记录测试进度和测试结果的信息，并传递及输出数据；
客户端软件，与所述的数据统计模块相连接，用于实现与用户的交互，集成系统各功能并在统一的用户界面上进行管理，并对测试结果进行展示。
3.根据权利要求2所述的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置，其特征在于，所述的协议栈模块包括：
过程判断分析单元，用于对外部被测对象的SIP信令进行过程判断分析；
SIP消息类型分析单元，用于分析SIP信令的消息类型；
SIP消息头分析处理单元，用于分析处理SIP信令的消息头；
SIP信令生成单元，用于生成SIP信令响应消息；
消息体封装解析单元，与所述的SIP信令生成单元、SIP消息类型分析单元和SIP消息头分析处理单元相连接，用于解析和封装外部被测对象的SIP信令。
4.根据权利要求2所述的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置，其特征在于，所述的客户端软件包括：
查询控制单元，用于发送查询和控制信令，选择被测设备并进行相应功能的信令组装，并发送至对应测试设备；
视音频检测单元，用于建立会话及媒体链路，对接收的流媒体进行解码显示；
结果展示单元，与所述的数据统计模块相连接，用于测试结果的展示。
5.根据权利要求2所述的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置，其特征在于，所述的视频解码分析模块还对视音频流的媒体参数进行测试，具体为对码流的传输协议、RTP层和PS层封装进行检测。
6.根据权利要求1所述的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置，其特征在于，所述的辅助设备与所述的服务器相连，所述的辅助设备由显示屏、鼠标、键盘和网线组成。
7.根据权利要求1所述的针对安防监控联网实现大规模多任务并行检测处理的装置，其特征在于，所述的虚拟机系统由交换机、数据管控设备和网线组成；所述的交换机和数据管控设备通过网线连接，所述的数据管控设备为服务器、硬盘录像机及其他具有数据管控功能的设备。
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