專利名稱：一種網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，尤其涉及一種網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控市場(chǎng)高速發(fā)展下，用戶對(duì)監(jiān)控高清化、網(wǎng)絡(luò)化、大規(guī)模接入以及可靠性保證的需求不斷增強(qiáng)，很多項(xiàng)目都需要接入幾千上萬(wàn)路的前端攝像頭。
網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)(NETWORK VIDEO RECORDER，簡(jiǎn)稱NVR)是一個(gè)安防監(jiān)控網(wǎng)路中的核心設(shè)備。傳統(tǒng)的單點(diǎn)NVR方案的安防監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)通常由一臺(tái)NVR和若干個(gè)甚至幾百個(gè)、上千個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組成。前端監(jiān)控點(diǎn)上的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)生的模擬視頻和模擬音頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)其內(nèi)置的視頻、音頻編碼器的數(shù)字化處理后，以IP數(shù)據(jù)包的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。NVR在收到 IP數(shù)據(jù)包后，可對(duì)視頻、音頻進(jìn)行錄像、存儲(chǔ)或轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的管理。
但是，傳統(tǒng)的單點(diǎn)NVR方案存在著管理配置困難，單點(diǎn)故障，錄像易丟失等若干不可克服的弱點(diǎn)。于是產(chǎn)生了一種主從集群化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的NVR解決方案。主從集群化方案由一個(gè)主NVR管理器、一個(gè)或若干備用NVR管理器、多個(gè)單點(diǎn)NVR，通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)連接組成。 雖然主從集群化方案可以解決傳統(tǒng)單點(diǎn)NVR方案中的一些問(wèn)題，但仍然存在著很多技術(shù)缺陷。例如NVR管理節(jié)點(diǎn)的故障切換時(shí)產(chǎn)生的延時(shí)和腦分裂；主從管理節(jié)點(diǎn)之間的配置不同步；多個(gè)管理節(jié)點(diǎn)的開(kāi)銷增加方案成本；NVR單點(diǎn)故障導(dǎo)致的錄像丟失；管理節(jié)點(diǎn)的性能和訪問(wèn)量瓶頸等等。
因此，亟需一種解決方案來(lái)解決上述問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是需要提供一種不受到主節(jié)點(diǎn)或其他節(jié)點(diǎn)宕機(jī)而產(chǎn)生影響的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)，包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)、多個(gè)IP攝像機(jī)、多個(gè)客戶端和IP網(wǎng)絡(luò)，其中，
各個(gè)IP攝像機(jī)接入至所述IP網(wǎng)絡(luò)中，用于產(chǎn)生音頻視頻碼流等相關(guān)信息；各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)相互連接，并接入至所述IP網(wǎng)絡(luò)中以構(gòu)成一無(wú)中心節(jié)點(diǎn)全連通拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的集群系統(tǒng)；各個(gè)客戶端通過(guò)所述IP網(wǎng)絡(luò)與各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)連接，其向所述各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求；所述各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之間相互協(xié)同工作以實(shí)現(xiàn)各個(gè)客戶端的請(qǐng)求，其中，所述各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)保存集群內(nèi)所有網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的信息。
進(jìn)一步，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)還包括，在檢測(cè)到任一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的信息發(fā)生變化時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)向其他網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)發(fā)布更改消息，其他網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述更改信息更新相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的信息，其中，所述更改消息包括信息發(fā)生變化的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的IP地址、發(fā)生變化的信息、時(shí)間戳和消息校驗(yàn)值。
進(jìn)一步，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)還包括，在一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)收到一客戶端關(guān)于添加一 IP攝像機(jī)的請(qǐng)求時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)查詢當(dāng)前所述集群系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)已接管的IP攝像機(jī)的數(shù)量，將所述關(guān)于添加一 IP攝像機(jī)的請(qǐng)求發(fā)送至已接管的IP攝像機(jī)的數(shù)量最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一以完成對(duì)一 IP攝像機(jī)的添加。
進(jìn)一步，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)還包括，在一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)收到一客戶端關(guān)于對(duì)一未被接管的IP攝像機(jī)進(jìn)行錄像的請(qǐng)求時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)計(jì)算當(dāng)前所述集群系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的負(fù)載值，將所述關(guān)于對(duì)一未被接管的IP攝像機(jī)進(jìn)行錄像的請(qǐng)求發(fā)送至負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一以完成對(duì)該IP攝像機(jī)的錄像，其中，所述負(fù)載值是根據(jù)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)所錄像的音頻視頻碼流的大小來(lái)得到的。
進(jìn)一步，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)還包括，在一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)收到一客戶端關(guān)于對(duì)一已被接管的IP攝像機(jī)進(jìn)行錄像的請(qǐng)求時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)查詢到接管該IP 攝像機(jī)的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)，將所述請(qǐng)求發(fā)送至接管該IP攝像機(jī)的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)中以完成對(duì)該IP攝像機(jī)的錄像，并將錄像后的錄像文件存儲(chǔ)至用于存儲(chǔ)所有錄像文件的存儲(chǔ)池中；同時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)計(jì)算當(dāng)前所述集群內(nèi)的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的負(fù)載值，控制負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一對(duì)該IP攝像機(jī)進(jìn)行錄像以得到備份錄像文件。
進(jìn)一步，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)還包括，在檢測(cè)到一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)計(jì)算當(dāng)前所述集群內(nèi)的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的負(fù)載值，將當(dāng)前負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一作為接管發(fā)生故障的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)，并向其他網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)發(fā)送失敗接管任務(wù)通知。
進(jìn)一步，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)還包括，通過(guò)以下步驟來(lái)檢測(cè)一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)是否發(fā)生故障，所述集群中每個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)在每個(gè)設(shè)定時(shí)間向其他網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)廣播心跳消息、來(lái)維持各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之間的心跳連接；若一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的心跳連接失效時(shí)，其他網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)向該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)進(jìn)行故障確認(rèn)請(qǐng)求，若收到該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)對(duì)所述故障確認(rèn)請(qǐng)求的回應(yīng)，則判定其無(wú)故障存在，否則， 判定其發(fā)生故障。
進(jìn)一步，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)還包括，在一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)收到一客戶端關(guān)于搜索一 IP攝像機(jī)在某一時(shí)刻的視頻音頻碼流的請(qǐng)求時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)計(jì)算當(dāng)前所述集群內(nèi)的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的負(fù)載值，將所述關(guān)于搜索一 IP攝像機(jī)在某一時(shí)刻的視頻音頻碼流的請(qǐng)求發(fā)送至負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一；所述負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一向其他網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)發(fā)送該請(qǐng)求；其他網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)對(duì)自身所保存的錄像文件進(jìn)行搜索并將搜索結(jié)果返回給所述負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一；所述負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一將搜索結(jié)果進(jìn)行合并以獲得與該IP攝像機(jī)某一時(shí)刻的視頻音頻碼流相對(duì)應(yīng)的錄像文件和網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)；所述客戶端根據(jù)與該 IP攝像機(jī)某一時(shí)刻的視頻音頻碼流相對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的IP地址獲取所述錄像文件。
進(jìn)一步，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)還包括，在檢測(cè)到一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的負(fù)載值超過(guò)所述網(wǎng)絡(luò)視頻錄像監(jiān)控系統(tǒng)平均負(fù)載的設(shè)定倍數(shù)時(shí)，控制所述負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一來(lái)接管該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的部分負(fù)載。
進(jìn)一步，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)還包括，在一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)收到一客戶端關(guān)于播放一 IP攝像機(jī)的實(shí)時(shí)視頻音頻碼流的請(qǐng)求時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述集群6內(nèi)所有網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的信息，查找到接管該IP攝像機(jī)的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)，并向其請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)時(shí)視頻音頻碼流，然后向所述客戶端轉(zhuǎn)發(fā)接管該IP攝像機(jī)的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的地址。
進(jìn)一步，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)還包括，在用戶通過(guò)所述客戶端登陸到一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)時(shí)，判斷所述客戶端是否存在重定向通知，若判斷結(jié)果為是，則將該用戶轉(zhuǎn)到所述重定向通知中的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)中登錄，否則，進(jìn)行以下步驟判斷登錄到所述該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的用戶數(shù)量是否超出所述網(wǎng)絡(luò)視頻錄像監(jiān)控系統(tǒng)用戶數(shù)均值的設(shè)定倍數(shù)， 且該用戶數(shù)均值大于設(shè)定數(shù)值，若判斷結(jié)果為是，則該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)選擇在所述負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)，將該用戶轉(zhuǎn)到所選擇的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)中登錄。
進(jìn)一步，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)還包括，在所述網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)工作運(yùn)行之前，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)向其所在的網(wǎng)絡(luò)廣播心跳消息；各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)接收到與之相鄰的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的心跳消息后，判斷發(fā)送心跳消息的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)是否在自身的信息列表中，若不存在，則發(fā)送獲取請(qǐng)求到發(fā)送該心跳消息的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)中以獲得該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的信息，其中，所述心跳消息包括所述網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)自身的IP地址、存儲(chǔ)容量信息、時(shí)間戳和消息校驗(yàn)值。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以具有如下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明提供的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)，包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)。各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)通過(guò)信息交流協(xié)同工作，完成接管IP攝像機(jī)(簡(jiǎn)稱IPC)、錄像、備份、回放、負(fù)載均衡、失敗接管，以及接收客戶端請(qǐng)求并返回結(jié)果等功能。對(duì)于客戶端，其登錄任何一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)，都可以查詢獲得整個(gè)集群的信息和錄像，使其感覺(jué)不到獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)的存在。
本發(fā)明解決了單臺(tái)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)(NVR)性能瓶頸，產(chǎn)生的錄像不會(huì)隨某一個(gè)設(shè)備的故障而丟失；同時(shí)也解決了現(xiàn)有技術(shù)中，主從集群化導(dǎo)致的主節(jié)點(diǎn)單點(diǎn)性能瓶頸，由于消除了中心點(diǎn)，使得集群不會(huì)受主節(jié)點(diǎn)的宕機(jī)而產(chǎn)生的各種影響，進(jìn)一步，整個(gè)集群中任一節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障都不會(huì)影響集群的運(yùn)行，提高了系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性。
本發(fā)明提供不停機(jī)的情況下單個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)擴(kuò)容；同時(shí)在保持設(shè)備數(shù)量不變的前提下，僅通過(guò)增加網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)空間，即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)集群存儲(chǔ)空間的擴(kuò)容，節(jié)約了系統(tǒng)擴(kuò)容成本，提高了系統(tǒng)的擴(kuò)展性和可管理性。進(jìn)一步，由于無(wú)中心節(jié)點(diǎn)，集群擴(kuò)容不受中心節(jié)點(diǎn)性能限制，使得系統(tǒng)容量大幅提升至PB級(jí)別。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。


附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例共同用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中
圖I是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)的用戶分流的處理流程示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過(guò)程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說(shuō)明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合， 所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
另外，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
圖I是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，下面參考圖I 來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本系統(tǒng)的各個(gè)組成部分以及各個(gè)部分的功能。
如圖I所示，該系統(tǒng)(可簡(jiǎn)稱NVCR系統(tǒng))包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)(以下簡(jiǎn)稱 NVCR節(jié)點(diǎn))，多個(gè)IP攝像機(jī)(以下簡(jiǎn)稱IPC)，多個(gè)客戶端，以及IP網(wǎng)絡(luò)。其中，各個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)共同接入IP網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)之間相互連接，形成一個(gè)無(wú)中心節(jié)點(diǎn)全連通網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的集群系統(tǒng)。各IPC接入至IP網(wǎng)絡(luò)中，用于產(chǎn)生音頻視頻碼流等相關(guān)信息。各客戶端通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)與各NVCR節(jié)點(diǎn)相連。各客戶端提供用戶使用認(rèn)證與各NVCR節(jié)點(diǎn)建立連接，向各個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求。通過(guò)發(fā)送的請(qǐng)求可以從各NVCR節(jié)點(diǎn)上獲取存儲(chǔ)的音頻視頻流， 或者通過(guò)各NVCR，直接獲取各IPC產(chǎn)生的即時(shí)音頻視頻流。
需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例中，客戶端以WEB方式運(yùn)行于用戶的瀏覽器中。IPC 須支持ONVIF協(xié)議或RTSP協(xié)議。各個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)保存集群內(nèi)所有NVCR節(jié)點(diǎn)的信息。在NVCR 節(jié)點(diǎn)接受客戶端的請(qǐng)求后，各個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)之間相互協(xié)同工作以實(shí)現(xiàn)各個(gè)客戶端的請(qǐng)求，并返回相應(yīng)的處理結(jié)果。根據(jù)客戶端的指令，可對(duì)IPC產(chǎn)生的音頻視頻流進(jìn)行多存儲(chǔ)點(diǎn)備份錄像，也可轉(zhuǎn)發(fā)IPC的實(shí)時(shí)音頻視頻流，通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)，突破IPC自身的連接限制。
下面來(lái)詳細(xì)說(shuō)明一下關(guān)于本系統(tǒng)的工作流程。
(I)在網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)進(jìn)行工作運(yùn)行之前，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行初始化。
具體地，各NVCR節(jié)點(diǎn)接入IP網(wǎng)絡(luò)后，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)向其所在的網(wǎng)絡(luò)廣播心跳消息以宣告自身存在。其中，心跳消息包括NVCR節(jié)點(diǎn)自身的IP地址、存儲(chǔ)容量、時(shí)間戳和消息校驗(yàn)值等信息。
各NVCR節(jié)點(diǎn)接收到與之相鄰的NVCR節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的廣播包(即心跳消息)后，先判斷發(fā)送心跳消息的NVCR節(jié)點(diǎn)是否已經(jīng)在自身的信息列表中，若存在則保持靜默；反之則發(fā)送獲取請(qǐng)求到發(fā)送該心跳消息的NVCR節(jié)點(diǎn)中以獲得該NVCR節(jié)點(diǎn)的信息，并根據(jù)獲取到的信息來(lái)更新本地列表。待各節(jié)點(diǎn)信息均收集更新完畢后，初始化結(jié)束，系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行。
(2)在網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)工作運(yùn)行后，各NVCR節(jié)點(diǎn)通過(guò)相互間發(fā)送消息來(lái)維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的完整性，以使得各個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)的信息同步。
具體的，當(dāng)檢測(cè)到任一 NVCR節(jié)點(diǎn)上的信息發(fā)生變化時(shí)，該NVCR節(jié)點(diǎn)向其他NVCR 節(jié)點(diǎn)發(fā)布更改消息。例如接管IPC發(fā)生改變、錄像的IPC發(fā)生改變等，可以通過(guò)向IP網(wǎng)絡(luò)廣播發(fā)送更改消息，其他NVCR節(jié)點(diǎn)根據(jù)更改信息更新相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的信息。更改消息包含信息發(fā)生變化的NVCR節(jié)點(diǎn)的IP地址、發(fā)生變化的信息、信息改變的具體內(nèi)容、時(shí)間戳和消息校驗(yàn)值。
例如，接管IPC發(fā)生改變時(shí)，應(yīng)包含IPC的IP地址、IPC管理地址、視頻音頻轉(zhuǎn)發(fā)地址。例如，錄像的IPC發(fā)生改變時(shí)，應(yīng)包含錄像IPC的IP地址、錄像的起止時(shí)間。通過(guò)上述方法，能夠使其他NVCR節(jié)點(diǎn)及時(shí)修改記錄，保持系統(tǒng)的一致性。
需要說(shuō)明的是，為了保持系統(tǒng)的一致性，每隔設(shè)定時(shí)間，在本實(shí)施例中至多每隔一分鐘，各個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)均廣播發(fā)送活躍消息，表明自身仍在工作正常。一般基本的活躍消息只包含自身IP地址，而心跳消息和更改消息視為擴(kuò)展的活躍消息。
需要注意的是，以上所述的所有消息還包括發(fā)送消息的NVCR節(jié)點(diǎn)自身系統(tǒng)的時(shí)間戳以及消息校驗(yàn)值。由于發(fā)布信息時(shí)均加入自身系統(tǒng)的時(shí)間戳，保證在其他NVCR節(jié)點(diǎn)收到同一信息源的多條信息時(shí)，記錄最新的信息，不同消息源的時(shí)間戳并不需要預(yù)同步，各 NVCR節(jié)點(diǎn)保證自身系統(tǒng)時(shí)間在集群中運(yùn)行時(shí)不發(fā)生調(diào)整，即可保證同一消息源的消息在時(shí)間軸上的一致性。任何NVCR節(jié)點(diǎn)在收到同一消息源關(guān)于同一內(nèi)容的多個(gè)消息時(shí)，根據(jù)時(shí)間戳抽取最新的消息作記錄。發(fā)布信息時(shí)均加入信息的校驗(yàn)值，保證其他NVCR節(jié)點(diǎn)記錄正確的信息。當(dāng)一個(gè)NVCR的信息發(fā)生改變后，立即通過(guò)廣播通知其他所有NVCR修改記錄信息； 任何必要的時(shí)刻，當(dāng)一個(gè)NVCR需要獲取或確認(rèn)另一個(gè)NVCR的信息時(shí)，立即通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信交換信息。
通過(guò)上述步驟，使得各NVCR節(jié)點(diǎn)在邏輯上和功能上相同，在每一個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)上， 均保存集群內(nèi)所有NVCR節(jié)點(diǎn)的信息，以此完成信息同步，共同維護(hù)整個(gè)集群信息的完整性，不存在中心節(jié)點(diǎn)或與之類似的具有管理性功能的節(jié)點(diǎn)。每個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)均對(duì)關(guān)于自身的信息負(fù)責(zé)，并通過(guò)廣播通知或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式向其他NVCR節(jié)點(diǎn)發(fā)布信息。
(3)在用戶通過(guò)客戶端登錄某個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)時(shí)，對(duì)用戶進(jìn)行分流。
在用戶通過(guò)客戶端登陸到一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)時(shí)，判斷客戶端是否存在重定向通知，若判斷結(jié)果為是，則將該用戶轉(zhuǎn)到重定向通知中的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)中登錄，否則，進(jìn)行以下步驟判斷登錄到該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的用戶數(shù)量是否超出網(wǎng)絡(luò)視頻錄像監(jiān)控系統(tǒng)用戶數(shù)均值的設(shè)定倍數(shù)，且該用戶數(shù)均值大于設(shè)定數(shù)值，若判斷結(jié)果為是，則該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)選擇在負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)，將該用戶轉(zhuǎn)到所選擇的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)中登錄。
具體地，圖2是本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)的用戶分流處理流程示意圖，如圖2所示，首先客戶端判斷是否存在NVCR節(jié)點(diǎn)的重定向通知，若判斷結(jié)果為是，則設(shè)置登錄請(qǐng)求(Login請(qǐng)求)中IP=B (B存在于A返回的重定向通知中)，重定向(Redirect) =true ;若不存在,貝U設(shè)置Login請(qǐng)求中IP=A,重定向(Redirect)=false。NVCR節(jié)點(diǎn)收到此 Login請(qǐng)求后,先檢查重定向，若為false,則執(zhí)行登錄數(shù)(Login Number)檢查流程；若為 true,則跳過(guò)Login Number檢查流程。
在Login Number檢查階段，當(dāng)該NVCR節(jié)點(diǎn)自身登錄的用戶數(shù)(Login Number)超過(guò)系統(tǒng)所有NVCR節(jié)點(diǎn)均值兩倍(即超過(guò)2 Login Number)，且此均值(Login Number )大于0. 5時(shí)，該NVCR節(jié)點(diǎn)從當(dāng)前具有最少用戶數(shù)的NVCR節(jié)點(diǎn)中隨機(jī)選擇一個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)作為設(shè)備B，將包含設(shè)備B的IP地址的重定向通知返回給客戶端?？蛻舳私邮盏紸返回的重定向通知后，重復(fù)最開(kāi)始的流程并跳轉(zhuǎn)到設(shè)備B進(jìn)行登錄。
反之，若該NVCR節(jié)點(diǎn)自身登錄的用戶數(shù)沒(méi)有超過(guò)系統(tǒng)所有NVCR均值兩倍時(shí)， NVCR節(jié)點(diǎn)確認(rèn)此Login請(qǐng)求，將自身登錄用戶數(shù)加1，并將包含客戶端IP地址的更改消息(Modify消息)廣播，通知其他NVCR節(jié)點(diǎn)修改記錄。此后，與客戶端進(jìn)行交互，響應(yīng)客戶端的其他請(qǐng)求。
通過(guò)上述步驟能夠?qū)崿F(xiàn)用戶分流，克服單點(diǎn)登錄瓶頸，提高系統(tǒng)性能。
(4)客戶端登錄某個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)A后，發(fā)起添加IPC任務(wù)或?qū)δ硞€(gè)IP攝像機(jī)進(jìn)行錄像的任務(wù)時(shí)，實(shí)現(xiàn)均衡分配。
具體地，在執(zhí)行上述任務(wù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)A向IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送搜索廣播消息，接收到搜索廣播消息的IPC回應(yīng)廣播消息，節(jié)點(diǎn)A收集IPC回應(yīng)信息，獲取所有IPC的列表，此方法與單臺(tái) NVR類似。通過(guò)比較節(jié)點(diǎn)A自身得到的所有NVCR節(jié)點(diǎn)記錄信息和所有IPC的列表，區(qū)分顯示尚未被接管的IPC和已經(jīng)被接管的IPC，返回給客戶端。
但是，需要說(shuō)明的是，對(duì)客戶端隱藏IPC與NVCR節(jié)點(diǎn)的映射關(guān)系。這樣，該系統(tǒng)會(huì)根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀況，動(dòng)態(tài)地改變IPC與NVCR節(jié)點(diǎn)的映射關(guān)系，而用戶只需要關(guān)心整個(gè) NVCR系統(tǒng)的負(fù)載和性能狀況，無(wú)需再關(guān)心每個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)的具體狀況?？蛻舳税l(fā)起接管某個(gè) IPC的任務(wù)后，節(jié)點(diǎn)A檢索其自身得到的所有NVCR節(jié)點(diǎn)記錄信息，將接管任務(wù)均衡轉(zhuǎn)移給接管IPC數(shù)量最少的NVCR節(jié)點(diǎn)B，此接管IPC的請(qǐng)求包含IPC的IP地址和管理地址。節(jié)點(diǎn)B 將按照管理地址將IPC接管，并按照步驟(2)的方法，廣播通知新增接管的IPC。
更具體地，在一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)收到一客戶端關(guān)于添加一 IP攝像機(jī)的請(qǐng)求時(shí)， 首先得到集群內(nèi)每個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)已接管的IPC的數(shù)量的集合N= In1, n2, n3. . . }，單獨(dú)計(jì)算出集合N的最小值n=min In1, n2, n3. . . ,將關(guān)于添加一 IP攝像機(jī)的請(qǐng)求發(fā)送至已接管的IP攝像機(jī)的數(shù)量最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一中。
另外，在出現(xiàn)以下情況時(shí)也需要執(zhí)行均衡分配。
在一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)收到一客戶端關(guān)于對(duì)一未被接管的IP攝像機(jī)進(jìn)行錄像的請(qǐng)求時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)計(jì)算當(dāng)前集群系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的負(fù)載值，將關(guān)于對(duì)一未被接管的IP攝像機(jī)進(jìn)行錄像的請(qǐng)求至負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一以完成對(duì)該IP攝像機(jī)的錄像，其中，負(fù)載值是根據(jù)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)所錄像的音頻視頻碼流的大小來(lái)得到的。
在本發(fā)明實(shí)施例中，可以基于碼率M，接管IPC路數(shù)η、錄像天數(shù)D、NVCR節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)容量S等錄像參數(shù)來(lái)計(jì)算得到負(fù)載P，計(jì)算公式為P=M*n*D/S。
在一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)收到一客戶端關(guān)于對(duì)一已被接管的IP攝像機(jī)進(jìn)行錄像的請(qǐng)求，該NVCR節(jié)點(diǎn)查詢到接管該IP攝像機(jī)的NVCR節(jié)點(diǎn)，將關(guān)于對(duì)一已被接管的IP攝像機(jī)進(jìn)行錄像的請(qǐng)求、發(fā)送至接管該IP攝像機(jī)的NVCR節(jié)點(diǎn)中以完成對(duì)該IP攝像機(jī)的錄像，并將錄像后的錄像文件存儲(chǔ)至用于存儲(chǔ)所有錄像文件的存儲(chǔ)池中；同時(shí)，該NVCR節(jié)點(diǎn)計(jì)算當(dāng)前集群內(nèi)的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的負(fù)載值，控制負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一對(duì)該IP攝像機(jī)進(jìn)行錄像以得到備份錄像文件。
更具體地，得到集群內(nèi)所有NVCR節(jié)點(diǎn)當(dāng)前時(shí)刻的錄像信息，單獨(dú)計(jì)算集群內(nèi)每個(gè) NVCR節(jié)點(diǎn)的負(fù)載的集合L= {11; I2, I3. ..}，1= Σ m，其中I是各NVCR節(jié)點(diǎn)的負(fù)載量，m是各 NVCR節(jié)點(diǎn)正在錄像的每天碼流的大小。根據(jù)計(jì)算集合L的最小值I=IiiinIl1, I2, I3. . . },將其收到的某個(gè)IPC進(jìn)行錄像的請(qǐng)求轉(zhuǎn)移到此最小值對(duì)應(yīng)的NVCR節(jié)點(diǎn)。發(fā)生如上所述的IPC 均衡分配后，發(fā)生改變的NVCR節(jié)點(diǎn)均按照步驟(2)進(jìn)行集群信息同步。
需要說(shuō)明的是，在統(tǒng)一存儲(chǔ)池規(guī)劃好后，客戶端登錄的NVCR節(jié)點(diǎn)A，對(duì)已經(jīng)被接管的IPC發(fā)起錄像任務(wù)。還提供雙存儲(chǔ)點(diǎn)實(shí)時(shí)備份的錄像方法。任何一個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)對(duì)其接管的某一個(gè)IP攝像機(jī)產(chǎn)生的音頻視頻流進(jìn)行錄像時(shí)，會(huì)請(qǐng)求另一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)同時(shí)錄像。
如節(jié)點(diǎn)A并不是接管IPC的節(jié)點(diǎn)，則節(jié)點(diǎn)A通知接管該IPC的NVCR節(jié)點(diǎn)B進(jìn)行錄像，錄像任務(wù)的請(qǐng)求應(yīng)包含IPC的IP地址、錄像的起止時(shí)間錄像通道等錄像信息。錄像采用統(tǒng)一的存儲(chǔ)池，即所有用于存儲(chǔ)錄像文件的磁盤陣列虛擬化為一個(gè)統(tǒng)一的存儲(chǔ)池，具有全局統(tǒng)一命名空間，所有節(jié)點(diǎn)共享此存儲(chǔ)池來(lái)保存錄像文件。同時(shí)節(jié)點(diǎn)A通過(guò)比較步驟I 得到的所有NVCR節(jié)點(diǎn)記錄信息，根據(jù)步驟(4)的負(fù)載均衡算法，通知錄像負(fù)載最小的NVCR 節(jié)點(diǎn)C同時(shí)對(duì)該IPC進(jìn)行備份錄像。由于節(jié)點(diǎn)B和節(jié)點(diǎn)C雙備份錄像，保存了副本，節(jié)點(diǎn)B 或節(jié)點(diǎn)C其中任一節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，也可另外一個(gè)未發(fā)生故障的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行恢復(fù)，保證錄像文件的安全可靠。涉及的NVCR節(jié)點(diǎn)在改變發(fā)生后均按步驟(2)廣播信息通知其他NVCR。
由于在本發(fā)明實(shí)施例中，任何一個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)均每隔一分鐘檢查其得到的所有 NVCR節(jié)點(diǎn)記錄信息，計(jì)算每個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)的錄像負(fù)載。如檢測(cè)到一 NVCR節(jié)點(diǎn)C的負(fù)載值超過(guò)系統(tǒng)平均負(fù)載的設(shè)定倍數(shù)(例如兩倍)時(shí)，通知節(jié)點(diǎn)C執(zhí)行錄像負(fù)載均衡任務(wù)。節(jié)點(diǎn)C接到錄像負(fù)載均衡任務(wù)后，立即檢查其自身得到的所有NVCR節(jié)點(diǎn)記錄信息，核實(shí)自身負(fù)載是否超過(guò)系統(tǒng)平均負(fù)載的兩倍，若屬實(shí)，則控制負(fù)載值最小的NVCR節(jié)點(diǎn)D來(lái)接管節(jié)點(diǎn)C的部分負(fù)載，并按照步驟(2)的信息同步算法廣播通知錄像負(fù)載的變化。
(5)在某一個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)行失敗接管和故障轉(zhuǎn)移處理。
集群中每個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)在每個(gè)設(shè)定時(shí)間向其他NVCR節(jié)點(diǎn)廣播心跳消息、來(lái)維持各個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)之間的心跳連接；若一 NVCR節(jié)點(diǎn)的心跳連接失效時(shí)，其他NVCR節(jié)點(diǎn)向該NVCR 節(jié)點(diǎn)進(jìn)行故障確認(rèn)請(qǐng)求，若收到該NVCR節(jié)點(diǎn)對(duì)故障確認(rèn)請(qǐng)求的回應(yīng)，則判定其無(wú)故障存在，否則，判定其發(fā)生故障。
在檢測(cè)到一 NVCR節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，該NVCR節(jié)點(diǎn)計(jì)算當(dāng)前集群內(nèi)的每個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)的負(fù)載值，將當(dāng)前負(fù)載值最小的NVCR節(jié)點(diǎn)之一作為接管發(fā)生故障的NVCR節(jié)點(diǎn)，并向其他 NVCR節(jié)點(diǎn)發(fā)送失敗接管任務(wù)通知。
在本實(shí)施例中，每一個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)每隔一分鐘向其他NVCR節(jié)點(diǎn)廣播一次活躍消息。 在此過(guò)程中，每五分鐘將根據(jù)步驟(4)中的方法選舉出負(fù)載最小的NVCR節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)失敗接管管理者。
由于每一個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)每隔一定時(shí)間向其他NVCR廣播一次信息，維持心跳連接，因此每一個(gè)NVCR都能單獨(dú)監(jiān)控集群內(nèi)其他各NVCR節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況。如某個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)A心跳連接失效后，即當(dāng)集群系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)A超過(guò)一分鐘未發(fā)送活躍消息，同一時(shí)間內(nèi)其他正常工作的NVCR節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)此故障后，均等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間后向故障NVCR節(jié)點(diǎn)作故障確認(rèn)。隨機(jī)時(shí)間最小的NVCR節(jié)點(diǎn)B首先向所有NVCR節(jié)點(diǎn)廣播故障確認(rèn)請(qǐng)求，其他正常工作的NVCR節(jié)點(diǎn)收到此請(qǐng)求后，消除隨機(jī)時(shí)間等待；如果節(jié)點(diǎn)A對(duì)此故障請(qǐng)求作出回應(yīng)，則判定無(wú)故障存在，否則判定節(jié)點(diǎn)A發(fā)生故障。
在得到故障確認(rèn)后，其他各個(gè)節(jié)點(diǎn)將各自的列表中屬于A節(jié)點(diǎn)接管的IPC狀態(tài)更新為未分配。
被選舉出的管理者在確認(rèn)A節(jié)點(diǎn)故障后，首先發(fā)起失敗接管任務(wù)通知給各個(gè)節(jié)點(diǎn)，以避免出現(xiàn)多個(gè)管理者處理任務(wù)的情況。然后管理者根據(jù)步驟(I)得到的所有NVCR節(jié)點(diǎn)記錄信息，利用步驟(4)重新均衡分配。涉及的NVCR節(jié)點(diǎn)在改變發(fā)生后均按步驟(2)廣播信息通知其他NVCR節(jié)點(diǎn)。
(6)在某一個(gè)NVCR執(zhí)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)或視頻搜索時(shí)，利用實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)及視頻搜索算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在一 NVCR節(jié)點(diǎn)收到一客戶端關(guān)于播放一 IP攝像機(jī)的實(shí)時(shí)視頻音頻碼流的請(qǐng)求時(shí)，該NVCR節(jié)點(diǎn)根據(jù)集群內(nèi)所有NVCR節(jié)點(diǎn)的信息，查找到接管該IP攝像機(jī)的NVCR節(jié)點(diǎn)， 并向其請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)時(shí)視頻音頻碼流，然后向客戶端轉(zhuǎn)發(fā)接管該IP攝像機(jī)的NVCR節(jié)點(diǎn)的地址。
例如，客戶端登錄某個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)A并發(fā)起直播任務(wù)，即請(qǐng)求某個(gè)IPC的實(shí)時(shí)音頻視頻流，直播任務(wù)請(qǐng)求應(yīng)包含IPC的IP地址。節(jié)點(diǎn)A根據(jù)步驟(I)得到的所有NVCR節(jié)點(diǎn)記錄信息，請(qǐng)求接管該IPC的NVCR節(jié)點(diǎn)B轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)時(shí)音頻視頻流。而節(jié)點(diǎn)A只返回給客戶端轉(zhuǎn)發(fā)的地址?？蛻舳送ㄟ^(guò)該地址連接接管該IPC的NVCR節(jié)點(diǎn)B，獲取實(shí)時(shí)音頻視頻流。經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)B的轉(zhuǎn)發(fā)，突破了 IPC連接數(shù)的限制，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)多路同時(shí)直播。
在一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)收到一客戶端關(guān)于搜索一 IP攝像機(jī)在某一時(shí)刻的視頻音頻碼流的請(qǐng)求時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)計(jì)算當(dāng)前所述集群內(nèi)的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的負(fù)載值，將所述關(guān)于搜索一 IP攝像機(jī)在某一時(shí)刻的視頻音頻碼流的請(qǐng)求發(fā)送至負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一；所述負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一向其他網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)發(fā)送該請(qǐng)求；其他網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)對(duì)自身所保存的錄像文件進(jìn)行搜索并將搜索結(jié)果返回給所述負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一；所述負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一將搜索結(jié)果進(jìn)行合并以獲得與該IP攝像機(jī)某一時(shí)刻的視頻音頻碼流相對(duì)應(yīng)的錄像文件和網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)；所述客戶端根據(jù)與該IP攝像機(jī)某一時(shí)刻的視頻音頻碼流相對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的IP地址獲取所述錄像文件。
在客戶端登錄節(jié)點(diǎn)A，發(fā)起搜索視頻任務(wù)，請(qǐng)求某個(gè)IPC某個(gè)時(shí)刻的錄像，搜索視頻任務(wù)請(qǐng)求應(yīng)包含IPC的IP地址、視頻的起止時(shí)間等作為搜索條件。節(jié)點(diǎn)A根據(jù)步驟I得到的所有NVCR節(jié)點(diǎn)記錄信息，根據(jù)步驟4的負(fù)載均衡算法選擇負(fù)載最小的NVCR節(jié)點(diǎn)C，向其轉(zhuǎn)交搜索視頻任務(wù)。節(jié)點(diǎn)C向所有NVCR節(jié)點(diǎn)廣播視頻搜索請(qǐng)求，該請(qǐng)求包含IPC的IP 地址、視頻的起止時(shí)間等作為搜索條件。其他NVCR節(jié)點(diǎn)對(duì)自身保存的錄像文件進(jìn)行搜索， 將搜索結(jié)果返回給節(jié)點(diǎn)C。節(jié)點(diǎn)C得到一份NVCR與錄像文件的映射關(guān)系，此即map階段。 節(jié)點(diǎn)C對(duì)所有映射進(jìn)行合并，此為reduce階段。合并結(jié)果將包含一個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)D和對(duì)應(yīng)的錄像文件。節(jié)點(diǎn)C將結(jié)果返回給客戶端，客戶端再連接節(jié)點(diǎn)D請(qǐng)求發(fā)送錄像文件。節(jié)點(diǎn) D開(kāi)放錄像轉(zhuǎn)發(fā)地址，客戶端通過(guò)該地址獲取錄像。涉及的NVCR節(jié)點(diǎn)在改變發(fā)生后均按步驟2廣播信息通知其他NVCR。
本發(fā)明所提供的全連通的網(wǎng)絡(luò)視頻集群化錄像系統(tǒng)，包括多個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)。各個(gè) NVCR節(jié)點(diǎn)通過(guò)信息交流協(xié)同工作，完成接管IPC、錄像、備份、回放、負(fù)載均衡、失敗接管，以及接受客戶端請(qǐng)求并返回結(jié)果等功能。對(duì)于客戶端，其登錄任何一臺(tái)NVCR節(jié)點(diǎn)，都可以查詢獲得整個(gè)集群的信息和錄像，使其感覺(jué)不到獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)的存在。
本發(fā)明解決了單臺(tái)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)(NVR)性能瓶頸，產(chǎn)生的錄像不會(huì)隨某一個(gè)設(shè)備的故障而丟失；同時(shí)也解決了現(xiàn)有技術(shù)中，主從集群化導(dǎo)致的主節(jié)點(diǎn)單點(diǎn)性能瓶頸，由于消除了中心點(diǎn)，使得集群不會(huì)受主節(jié)點(diǎn)的宕機(jī)而產(chǎn)生的各種影響，進(jìn)一步，整個(gè)集群中任一節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障都不會(huì)影響集群的運(yùn)行，提高了系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性。
本發(fā)明提供不停機(jī)的情況下單個(gè)NVCR節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)擴(kuò)容；同時(shí)在保持設(shè)備數(shù)量不變的前提下，僅通過(guò)增加NVCR節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)空間，即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)集群存儲(chǔ)空間的擴(kuò)容，節(jié)約了系統(tǒng)擴(kuò)容成本，提高了系統(tǒng)的擴(kuò)展性和可管理性。進(jìn)一步，由于無(wú)中心節(jié)點(diǎn)，集群擴(kuò)容不受中心節(jié)點(diǎn)性能限制，使得系統(tǒng)容量大幅提升至PB級(jí)別。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
雖然本發(fā)明所揭露的實(shí)施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實(shí)施的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化， 但本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)，包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)、多個(gè)IP攝像機(jī)、多個(gè)客戶端和IP網(wǎng)絡(luò)，其中， 各個(gè)IP攝像機(jī)接入至所述IP網(wǎng)絡(luò)中，用于產(chǎn)生音頻視頻碼流等相關(guān)信息； 各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)相互連接，并接入至所述IP網(wǎng)絡(luò)中以構(gòu)成ー無(wú)中心節(jié)點(diǎn)全連通拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的集群系統(tǒng)； 各個(gè)客戶端通過(guò)所述IP網(wǎng)絡(luò)與各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)連接，其向所述各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求； 所述各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之間相互協(xié)同工作以實(shí)現(xiàn)各個(gè)客戶端的請(qǐng)求，其中， 所述各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)保存集群內(nèi)所有網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)，其特征在干， 在檢測(cè)到任一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的信息發(fā)生變化吋， 該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)向其他網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)發(fā)布更改消息，其他網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述更改信息更新相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的信息，其中， 所述更改消息包括信息發(fā)生變化的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的IP地址、發(fā)生變化的信息、時(shí)間戳和消息校驗(yàn)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)，其特征在干， 在一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)收到ー客戶端關(guān)于添加一 IP攝像機(jī)的請(qǐng)求吋， 該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)查詢當(dāng)前所述集群系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)已接管的IP攝像機(jī)的數(shù)量，將所述關(guān)于添加一 IP攝像機(jī)的請(qǐng)求發(fā)送至已接管的IP攝像機(jī)的數(shù)量最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之ー以完成對(duì)ー IP攝像機(jī)的添加。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)，其特征在干， 在一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)收到一客戶端關(guān)于對(duì)一未被接管的IP攝像機(jī)進(jìn)行錄像的請(qǐng)求時(shí)， 該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)計(jì)算當(dāng)前所述集群系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的負(fù)載值，將所述關(guān)于對(duì)一未被接管的IP攝像機(jī)進(jìn)行錄像的請(qǐng)求發(fā)送至負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之ー以完成對(duì)該IP攝像機(jī)的錄像，其中， 所述負(fù)載值是根據(jù)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)所錄像的音頻視頻碼流的大小來(lái)得到的。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)，其特征在干， 在一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)收到一客戶端關(guān)于對(duì)一已被接管的IP攝像機(jī)進(jìn)行錄像的請(qǐng)求時(shí)， 該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)查詢到接管該IP攝像機(jī)的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)，將所述請(qǐng)求發(fā)送至接管該IP攝像機(jī)的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)中以完成對(duì)該IP攝像機(jī)的錄像，并將錄像后的錄像文件存儲(chǔ)至用于存儲(chǔ)所有錄像文件的存儲(chǔ)池中； 同時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)計(jì)算當(dāng)前所述集群內(nèi)的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的負(fù)載值，控制負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之ー對(duì)該IP攝像機(jī)進(jìn)行錄像以得到備份錄像文件。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)，其特征在干， 在檢測(cè)到一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障吋， 該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)計(jì)算當(dāng)前所述集群內(nèi)的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的負(fù)載值，將當(dāng)前負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一作為接管發(fā)生故障的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)，井向其他網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)發(fā)送失敗接管任務(wù)通知。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)，其特征在于，通過(guò)以下步驟來(lái)檢測(cè)一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)是否發(fā)生故障， 所述集群中每個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)在每個(gè)設(shè)定時(shí)間向其他網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)廣播心跳消息、來(lái)維持各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之間的心跳連接； 若ー網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的心跳連接失效時(shí)，其他網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)向該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)進(jìn)行故障確認(rèn)請(qǐng)求，若收到該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)對(duì)所述故障確認(rèn)請(qǐng)求的回應(yīng)，則判定其無(wú)故障存在，否則，判定其發(fā)生故障。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)，其特征在干， 在一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)收到一客戶端關(guān)于搜索一 IP攝像機(jī)在某ー時(shí)刻的視頻音頻碼流的請(qǐng)求時(shí)， 該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)計(jì)算當(dāng)前所述集群內(nèi)的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的負(fù)載值，將所述關(guān)于搜索一 IP攝像機(jī)在某一時(shí)刻的視頻音頻碼流的請(qǐng)求發(fā)送至負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一； 所述負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一向其他網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)發(fā)送該請(qǐng)求； 其他網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)對(duì)自身所保存的錄像文件進(jìn)行搜索并將搜索結(jié)果返回給所述負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一； 所述負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一將捜索結(jié)果進(jìn)行合并以獲得與該IP攝像機(jī)某ー時(shí)刻的視頻音頻碼流相對(duì)應(yīng)的錄像文件和網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)； 所述客戶端根據(jù)與該IP攝像機(jī)某一時(shí)刻的視頻音頻碼流相對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的IP地址獲取所述錄像文件。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8中任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)，其特征在干， 在檢測(cè)到ー網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的負(fù)載值超過(guò)所述網(wǎng)絡(luò)視頻錄像監(jiān)控系統(tǒng)平均負(fù)載的設(shè)定倍數(shù)時(shí)，控制所述負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之一來(lái)接管該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的部分負(fù)載。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)，其特征在干， 在一網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)收到一客戶端關(guān)于播放一 IP攝像機(jī)的實(shí)時(shí)視頻音頻碼流的請(qǐng)求時(shí)， 該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述集群內(nèi)所有網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的信息，查找到接管該IP攝像機(jī)的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)，井向其請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)時(shí)視頻音頻碼流，然后向所述客戶端轉(zhuǎn)發(fā)接管該IP攝像機(jī)的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的地址。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)，其特征在干， 在用戶通過(guò)所述客戶端登陸到ー網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)時(shí)，判斷所述客戶端是否存在重定向通知，若判斷結(jié)果為是，則將該用戶轉(zhuǎn)到所述重定向通知中的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)中登錄，否則，進(jìn)行以下步驟 判斷登錄到所述該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的用戶數(shù)量是否超出所述網(wǎng)絡(luò)視頻錄像監(jiān)控系統(tǒng)用戶數(shù)均值的設(shè)定倍數(shù)，且該用戶數(shù)均值大于設(shè)定數(shù)值，若判斷結(jié)果為是，則該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)選擇在所述負(fù)載值最小的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)，將該用戶轉(zhuǎn)到所選擇的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)中登錄。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)，其特征在干， 在所述網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)工作運(yùn)行之前，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)向其所在的網(wǎng)絡(luò)廣播心跳消息； 各個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)接收到與之相鄰的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的心跳消息后，判斷發(fā)送心跳消息的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)是否在自身的信息列表中，若不存在，則發(fā)送獲取請(qǐng)求到發(fā)送該心跳消息的網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)中以獲得該網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的信息， 其中，所述心跳消息包括所述網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)自身的IP地址、存儲(chǔ)容量信息、時(shí)間戳和消息校驗(yàn)值。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種網(wǎng)絡(luò)視頻錄像集群系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括各IP攝像機(jī)接入至IP網(wǎng)絡(luò)中，用于產(chǎn)生音頻視頻碼流等相關(guān)信息；各網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)相互連接，并接入至IP網(wǎng)絡(luò)中以構(gòu)成一無(wú)中心節(jié)點(diǎn)全連通拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的集群系統(tǒng)；各客戶端通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)與各網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)連接，其向各網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求；各網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)之間相互協(xié)同工作以實(shí)現(xiàn)各客戶端的請(qǐng)求，各網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)保存集群內(nèi)所有網(wǎng)絡(luò)視頻錄像節(jié)點(diǎn)的信息。本發(fā)明解決了單臺(tái)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)性能瓶頸，產(chǎn)生的錄像不會(huì)隨某一個(gè)設(shè)備的故障而丟失；同時(shí)也解決了主從集群化導(dǎo)致的主節(jié)點(diǎn)單點(diǎn)性能瓶頸，由于消除了中心點(diǎn)，使得集群不會(huì)受主節(jié)點(diǎn)的宕機(jī)而產(chǎn)生的各種影響。
文檔編號(hào)H04L29/08GK102984501SQ201210461018
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者曹震洲, 高欣 申請(qǐng)人:杭州瑞網(wǎng)廣通信息技術(shù)有限公司