JP2007243732A - Video server system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ビデオサーバの入出力バッファを対象としての障害を監視する機能を備えたビデオサーバシステムに関する。 The present invention relates to a video server system having a function of monitoring a failure for an input / output buffer of a video server.
一般に、ビデオサーバはそれ自身の持つCPU、メモリ、ストレージ等のリソースを管理し、ユーザからの送信要求に応じコンスタントなストリーミング機能を提供する。一度受け付けた送信要求に対しては、あらゆる局面での送信を保証する必要があり、その実現には高度の信頼性が求められる。 In general, a video server manages its own resources such as CPU, memory, and storage, and provides a constant streaming function in response to a transmission request from a user. For a transmission request that has been accepted once, it is necessary to guarantee transmission in all aspects, and high reliability is required for its realization.
その構成はディスクアレイ、MPEGデコーダ、CPUメモリを含むホストコンピュータを複合させたものとなり、昨今では安価に構築するため市場に出回っている一般的なコンポーネントを組み合わせることが多い。このような構成のもとで、特に放送局システムで用いるようなビデオサーバに求められる信頼性を保証するためには、多重化システムの構成をとることが多く、異常発生時のMTTR(Mean Time To Repair)を限りなく0に近付けるには、シングルシステムごとの障害をどのように検出するかがポイントとなる。すなわち、障害の発生を過不足なくしかも高速に検出し、システムの系の切替えなど適切な処置が行えるような仕組が必要である。 The configuration is a combination of a host computer including a disk array, MPEG decoder, and CPU memory. In recent years, there are many combinations of general components on the market in order to build inexpensively. In such a configuration, in order to guarantee the reliability required for a video server particularly used in a broadcasting station system, a multiplexing system configuration is often adopted. To make (To Repair) as close to 0 as possible, the point is how to detect failures for each single system. In other words, it is necessary to have a mechanism that can detect the occurrence of a failure without excess or deficiency and at high speed and can take appropriate measures such as switching the system.
図6は二重化されたビデオサーバシステムの構成図である。二重化されたビデオサーバ11a、11bは、サーバ12a、12b、デコーダ13a、13b、エンコーダ14a、14b、ディスクアレイ(ストレージ)15a、15bでそれぞれ構成され、アラーム監視装置16はビデオサーバ11a、11bを監視し、いずれかに障害が発生した場合に切替器17で健全なビデオサーバ11a、11bに切替えて、ベースバンド出力18によりストリーミングを継続する。
FIG. 6 is a configuration diagram of a duplex video server system. The duplicated
この場合、障害の発生の検出としては、ビデオサーバ11a、11bの構築に用いるデコーダ13a、13b、エンコーダ14a、14b、ディスクアレイ15a、15b等のコンポーネント毎に、方式は異なるものの障害を検知して、制御用ネットワーク19を介してアラーム監視装置16にアラームを出力するようにしている。
In this case, the occurrence of a failure is detected by detecting a failure of a different method for each component such as
ここで、ビデオサーバシステムとしては、データ送信の信頼性を確保した状態で、ビデオサーバからクライアントへデジタルビデオデータを効率的に送信するようにしたものがある(特許文献1参照)。
しかし、従来のビデオサーバーシステムでのコンポーネントの提供するアラームは、ビデオサーバのような決められたタイミングで決められた動作を行うといったリアルタイム性の高いシステム向けに定められたものではないことが多い。あくまでも既に起こってしまった障害を伝えるにすぎない。 However, an alarm provided by a component in a conventional video server system is often not defined for a system with a high real-time property such as a video server that performs a predetermined operation at a predetermined timing. It just tells you what has already happened.
従って、これらのアラーム情報を集めただけではビデオサーバのシングルシステムあたりの障害を適切に伝えるアラームとはならず、誤アラームあるいは遅すぎるアラームとなり、これらをそのまま用いてMTTRを最小とする二重化システムを構築することは難しい。 Therefore, just collecting these alarm information does not properly report the failure per single system of the video server, but it becomes a false alarm or an alarm that is too late, and can be used as it is to create a duplex system that minimizes MTTR. It is difficult to build.
本発明の目的は、ビデオサーバの障害の正確な検知を行い、高い応答性でアラームを通信し適切なタイミングで系の切替えを行うことで二重化システムとして高い安定性を有するビデオサーバシステムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a video server system having high stability as a duplex system by accurately detecting a failure of a video server, communicating an alarm with high responsiveness, and switching a system at an appropriate timing. That is.
請求項1の発明に係わるビデオサーバシステムは、ユーザからの送信要求に応じコンスタントなストリーミング機能を提供する複数台のビデオサーバを並列に配置し、ビデオサーバからの異常通知アラームに応じビデオサーバからの送出ストリームをアラーム監視装置にて切替えを行うビデオサーバシステムにおいて、ビデオサーバに接続されたストレージやデコーダといったサーバから見た場合の入出力にあたる箇所のバッファの残量を監視するスレッドにより、障害発生時にビデオサーバのコンスタントなストリーミング機能がどの時点で破綻するかを予測し、適切なタイミングにてアラームを出力し、最適なタイミングでビデオサーバの切替えを行うことを特徴とする。 In the video server system according to the first aspect of the present invention, a plurality of video servers that provide a constant streaming function in response to a transmission request from a user are arranged in parallel, and in response to an abnormality notification alarm from the video server, When a failure occurs in a video server system in which the output stream is switched by an alarm monitoring device, a thread that monitors the remaining buffer capacity at the location corresponding to input / output when viewed from a server such as a storage or decoder connected to the video server It is characterized by predicting at which point the constant streaming function of the video server fails, outputting an alarm at an appropriate timing, and switching the video server at an optimal timing.
請求項2の発明に係わるビデオサーバシステムは、請求項1の発明において、前記バッファの残量を監視するスレッドは、スレッドの1サイクルの処理に一定以上の時間がかかっていた場合にアラームを出力する機能を有するwatchdogスレッドを具備することを特徴とする。 The video server system according to a second aspect of the invention is the video server system according to the first aspect of the invention, wherein the thread that monitors the remaining amount of the buffer outputs an alarm when it takes a certain time or more to process one cycle of the thread. A watchdog thread having a function of
請求項3の発明に係わるビデオサーバシステムは、請求項1または請求項2の発明において、前記ビデオサーバは、一定の間隔で定期的に生存確認のためのハートビートの送信を行い、ハートビートを受信できないと判断したとき対象となるビデオサーバは異常状態となったと判断して待機系のビデオサーバへの切替えを行うアラーム監視装置を具備することを特徴とする。 A video server system according to a third aspect of the present invention is the video server system according to the first or second aspect, wherein the video server periodically transmits a heartbeat for confirming survival at a predetermined interval, When it is determined that the video server cannot be received, the target video server is determined to be in an abnormal state, and an alarm monitoring device is provided for switching to a standby video server.
本発明によれば、ビデオビームシステムの入口出口となる部分のコンポーネントにおいて、ゆらぎを吸収するために設けられているバッファに対して監視を行うスレッドを設け、バッファの残量を監視するので、障害発生時にビデオサーバのコンスタントなストリーミング機能がどの時点で破綻するかを予測し、適切なタイミングにてアラームを出力できる。従って、最適なタイミングでの系の切替えを行える。 According to the present invention, in the component at the entrance / exit of the video beam system, a thread for monitoring the buffer provided for absorbing fluctuations is provided, and the remaining amount of the buffer is monitored. It can predict when the constant streaming function of the video server will break down when it occurs, and output an alarm at an appropriate timing. Therefore, the system can be switched at the optimum timing.
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態に係わるビデオサーバシステムの構成図である。ユーザからの送信要求に応じコンスタントなストリーミング機能を提供するビデオサーバ11a、11bは二重化されており、アベイラビリティの向上が図られている。ビデオサーバ11a、11bは、サーバ12a、12b、デコーダ13a、13b、エンコーダ14a、14b、ディスクアレイ(ストレージ)15a、15bでそれぞれ構成され、サーバ12a、12bは、バッファ監視手段20a、20bを有している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of a video server system according to the first embodiment of the present invention. The
アラーム監視装置16は、制御用ネットワーク19を介してバッファ監視手段20a、20bから得られる情報に基づいて障害を検知し、いずれかに障害が発生した場合に切替器17で健全なビデオサーバ11a、11bに切替えて、ベースバンド出力18によりストリーミングを継続する。すなわち、ビデオサーバ11a、11bからの送出ストリームをビデオサーバ11a、11bからの異常通知アラームに応じ、アラーム監視装置16にて切替えを行う。
The
バッファ監視手段20a、20bは、ビデオサーバ11a、11bに接続されたストレージ15a、15bやデコーダ13a、13bといったサーバ12a、12bから見た場合の入出力にあたる箇所の入力側バッファ(バッファ21a、21b)、出力側バッファ(バッファ22a、22b)の残量を監視するスレッドにより障害を監視する。
The buffer monitoring means 20a and 20b are input side buffers (
そして、障害発生時にビデオサーバ11a、11bのコンスタントなストリーミング機能がどの時点で破綻するかを予測し、適切なタイミングにてアラームを
制御用ネットワーク19を介してアラーム監視装置16に出力することで、最適なタイミングでの系の切替えを行う。
Then, by predicting at which point the constant streaming function of the
例えば、デコーダ13a、13bのバッファ22a、22b(出力側のバッファ)の監視は、以下のようにして行う。図2は、デコーダ13a、13bのバッファ22a、22bの空きバッファ数の監視の説明図である。ビデオサーバ11a、11bの出力部にあたるデコーダ13a、13bにおいて、現在蓄えられたバッファ量を参照し、そのバッファ量に基づいて障害発生の予測を行う。空きバッファ数の監視はデコーダ再生中における空きバッファ数の遷移を監視して行う。
For example, monitoring of the
図2に示すように、異常とみなす空きバッファ数の範囲を予め設定しておく。異常と判定する閾値L0、デコーダ13a、13bの最大バッファ量L1を予め設定しておき、時間とともに変化する再生中の空きバッファ数の遷移を計測する。なお、図2中のM1は切替器17でビデオサーバ11a、11bを切替える際に切替えに要する時間に相当するバッファ量、M2はバッファ残量での再生時間に相当するバッファ量である。
As shown in FIG. 2, a range of the number of free buffers that are regarded as abnormal is set in advance. A threshold value L0 for determining an abnormality and a maximum buffer amount L1 of the
時点t1、t2、t3、t4と定期的に空きバッファ量を計測し、計測した空きバッファ数が設定した閾値を超えるかについて調べ、閾値をこえていれば異常と判断しアラームを出力する。図2では閾値L0を超えた時点t4でアラームを出力する。この機能により、デコーダ13a、13bのバッファ残量がなくなり再生停止してしまう前にデコーダ13a、13bのバッファ22a、22bの異常を検知し、有効な系の切替えが可能となる。
The free buffer amount is periodically measured at time points t1, t2, t3, and t4, and it is checked whether the measured number of free buffers exceeds a set threshold value. If the threshold value is exceeded, it is determined that there is an abnormality and an alarm is output. In FIG. 2, an alarm is output at time t4 when the threshold value L0 is exceeded. With this function, it is possible to detect an abnormality in the
異常と判断する空きバッファ数の範囲としては、上限はデコーダ13a、13bの最大バッファ数であり、上限と下限との差は上述した系の切替えまでに要する時間を満たすバッファ量M1以上に設定し、可能な限り早期に異常検知するようにする。
As the range of the number of free buffers to be determined as abnormal, the upper limit is the maximum number of buffers of the
次に、デコーダ13a、13bの空きバッファ増加量の監視について説明する。図3は、デコーダ13a、13bのバッファ22a、22bの空きバッファ数の増加量の監視の説明図である。空きバッファの増加量の監視はデコーダ13a、13bの再生中における単位時間あたりの空きバッファの増加量の遷移を監視して行う。例えば、単位時間あたりの空きバッファの増加量およびその一定量を超える増加が何回連続発生したら異常とするかについて、閾値となる回数を設定しておき、再生中の空きバッファの増加量の遷移を計測する。そして、そのとき計測した増加量が閾値となる増加量を超えたかどうか、そして連続何回発生したかを調べ条件を満たしていれば異常と判断しアラームを出力する。
Next, monitoring of the amount of increase in the free buffer of the
いま、単位時間あたりの空きバッファの増加量の一定量をΔL0、連続回数の閾値を3回とした場合には、図3に示すように、時点t13〜時点t14での単位時間あたりの空きバッファの増加量は一定量ΔL0を超えており(1回目)、次の時点t14〜時点t15での単位時間あたりの空きバッファの増加量も一定量ΔL0を超えており(2回目)、さらに、時点t15〜時点t16での単位時間あたりの空きバッファの増加量も一定量ΔL0を超えているので(3回目)、時点t16においてアラームを発生する。 Now, if a certain amount of increase in the free buffer per unit time is ΔL0 and the threshold of the number of consecutive times is 3, the free buffer per unit time from time t13 to time t14 as shown in FIG. The amount of increase exceeds the fixed amount ΔL0 (first time), the increase amount of the empty buffer per unit time from the next time point t14 to the time point t15 also exceeds the fixed amount ΔL0 (second time), and the time point Since the amount of increase in the free buffer per unit time from t15 to time t16 also exceeds a certain amount ΔL0 (third time), an alarm is generated at time t16.
単位時間当たりの空きバッファ増加量の最大値は、バッファ13a、13bへのデータ供給がない状態において再生を行っている場合の値である。そのため、空きバッファがこれに近い量増加したら異常となるように設定することになる。
The maximum value of the increase amount of the empty buffer per unit time is a value when reproduction is performed in a state where no data is supplied to the
入力側バッファであるディスクアレイ15a、15bの読込部のバッファ21a、21bの監視についても、出力部であるデコーダ13a、13bのバッファ22a、22bの場合と同様に、障害の予測の監視を行いアラームを発行する。
The monitoring of the
また、デコーダ13a、13bの内部バッファについては、デコーダ13a、13bにその状態を取得できるようなインタフェースが必要であるが、ディスクアレイ15a、15bからの読み込み部分については、サーバ12a、12b内のアプリケーションのみに依存しており汎用性があるという利点がある。一般にディスクアレイ15a、15bからの読み込み部分には巨大なバッファを設けることが多く、異常を検知した際に高度な処理をストリームの破綻までに行えるという利点もある。
Further, the internal buffers of the
このように、第1の実施の形態では、ビデオシステムの入口出口となる部のコンポーネント、例えばデコーダ13a、13bやディスクアレイ15a、15bにおいてゆらぎを吸収するために設けられているバッファに対して、バッファ監視手段20a、20bによりスレッドに基づいて監視を行う。この場合のアラームを出力する閾値となる残容量については、アラームを伝えるのに必要な時間、系の切替えを行うのに必要な時間及び マージンを加えた時間を吸収するのに必要な容量とする。つまり、これらの時間の和にストリームのビットレートを乗算したものをベースとしてアラームを出力する閾値となる残容量を定める。
As described above, in the first embodiment, with respect to a buffer provided to absorb fluctuations in components at the entrance and exit of the video system, for example, the
第1の実施の形態によれば、ビデオサーバ11a、11bに接続されたディスクアレイ15a、15bやデコーダ13a、13bといったサーバ20a、20bから見た場合の入出力にあたる箇所のバッファの残量を監視するスレッドにより、障害発生時にビデオサーバのコンスタントなストリーミング機能がどの時点で破綻するかを予測し、適切なタイミングにてアラームを出力するので、最適なタイミングでの系の切替えができる。
According to the first embodiment, the remaining amount of buffer at the location corresponding to input / output when viewed from the
(第2の実施の形態)
図4は本発明の第2の実施の形態に係わるビデオサーバシステムの構成図である。この第2の実施の形態は、図1に示した第1の実施の形態に対し、サーバ12a、12bにタイマー監視手段23a、23bを設けたものである。図1と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a block diagram of a video server system according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, timer monitoring means 23a and 23b are provided in the
図4に示すように、バッファの残量を監視するスレッドは、スレッドの1サイクルの処理に一定以上の時間がかかっていた場合にアラームを出力する機能を有するwatchdogスレッドとする。タイマー監視手段23a、23bは、スレッドの1サイクルの処理に一定以上の時間がかかっていた場合にアラームを出力する機能を有するwatchdogスレッドを具備し、サーバ12a、12bの入出力部のバッファ21、22の残量を監視するスレッドなどの動作が正しく行われていることを監視する。
As shown in FIG. 4, the thread that monitors the remaining amount of the buffer is a watchdog thread that has a function of outputting an alarm when the processing of one cycle of the thread takes a certain time or more. The timer monitoring means 23a, 23b includes a watchdog thread having a function of outputting an alarm when a certain period of time is required for processing of one cycle of the thread, and the buffers 21 of the input / output units of the
第2の実施の形態によれば、入出力部のバッファ21、22の残量を監視するスレッドなどの動作が正しく行われていることを監視するので、異常状態の非検出の頻度を減らすことができる。 According to the second embodiment, since the operation of a thread or the like for monitoring the remaining capacity of the buffers 21 and 22 in the input / output unit is monitored correctly, the frequency of non-detection of abnormal states is reduced. Can do.
(第3の実施の形態)
図5は本発明の第3の実施の形態に係わるビデオサーバシステムの構成図である。この第3の実施の形態は、図1に示した第1の実施の形態に対し、サーバ12a、12bにハートビート手段24a、24bを設けたものである。図1と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a block diagram of a video server system according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, heartbeat means 24a and 24b are provided in the
このハートビート手段24a、24bから一定の間隔で定期的に生存確認のためのハートビートの送信を制御用ネットワーク19を介してアラーム監視装置16に行う。アラーム監視装置16はハートビートを受信できないと判断したときは、対象となるビデオサーバ11は異常状態となったと判断して待機系のビデオサーバ11への切替えを行う。
Heartbeats are transmitted from the heartbeat means 24a, 24b to the
第3の実施の形態によれば、ハートビートによりアラームの通信路などの障害により障害発生時の全てのアラームを正しく受信できないことを理由として障害が検知できないことを防止するので、異常状態の非検出の頻度を減らすことができる。 According to the third embodiment, it is possible to prevent a failure from being detected due to failure to correctly receive all alarms when a failure occurs due to a failure such as an alarm communication path due to a heartbeat. The frequency of detection can be reduced.
11…ビデオサーバ、12…サーバ、13…デコーダ、14…エンコーダ、15…ディスクアレイ、16…アラーム監視装置、17…切替器、18…ベースバンド出力、19…制御用ネットワーク、20…バッファ監視手段、21…バッファ、22…バッファ、23…タイマー監視手段、24…ハートビート手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Video server, 12 ... Server, 13 ... Decoder, 14 ... Encoder, 15 ... Disk array, 16 ... Alarm monitoring device, 17 ... Switch, 18 ... Baseband output, 19 ... Control network, 20 ... Buffer monitoring means , 21 ... buffer, 22 ... buffer, 23 ... timer monitoring means, 24 ... heartbeat means
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006064817A JP2007243732A (en) | 2006-03-09 | 2006-03-09 | Video server system |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006064817A JP2007243732A (en) | 2006-03-09 | 2006-03-09 | Video server system |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012053278A1 (en) * | 2010-10-18 | 2012-04-26 | 株式会社日立国際電気 | Video server system |
KR101275084B1 (en) * | 2011-06-03 | 2013-06-17 | 주식회사 파인디지털 | A method of reproducing streaming data and a terminal thereof |
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2006
- 2006-03-09 JP JP2006064817A patent/JP2007243732A/en not_active Withdrawn
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KR101275084B1 (en) * | 2011-06-03 | 2013-06-17 | 주식회사 파인디지털 | A method of reproducing streaming data and a terminal thereof |
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