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??VMS系統(tǒng)的開放性和擴展性特性非常適合使用SOA(面向服務的架構)方法來進行設計。
??服務作為物理上獨立無關的軟件程序而存在,每個服務被賦予其自身獨特的功能上下文環(huán)境,并由一系列與該環(huán)境相關的能力所組成。服務提供的能力通過服務接口(服務合約)來表達。
??根據(jù)服務的可復用性,可編排性,可自治,可組合性等特點,在設計服務時宜使用自頂向下的設計思路,在設計模型時可先設計頂層的服務,確定頂層的服務邊界后,再逐層設計下層的子服務。
??在服務類型上,宜將服務分為實體服務,任務服務,工具服務三種類型 。
??VMS中涉及到媒體、元數(shù)據(jù)、系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)(用戶,權限)等實體的服務可歸類為實體服務;媒體會話,任務調度之類與控制器相關的服務可歸類于任務服務;網(wǎng)絡傳輸,安全加密,日志等基礎服務可歸類于工具服務。
??使用實體服務,任務服務,工具服務三種服務模型可構建邏輯服務抽象層,如圖 1所示。
??使用SOA進行VMS的設計應首先聚焦于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的業(yè)務。以視頻數(shù)據(jù)為核心,一個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基礎結構如圖 2所示:
??ONVIF作為基于Web service技術標準制定的安防設備開放操作接口,囊括了圖 2中包含的所有功能。其服務設計思想可作為VMS設計時的參考。
??分析一下ONVIF定義的服務,可歸為如下幾類:
??VMS中,將視頻流,錄像,設備參數(shù),設備等視為不同的邏輯實體對象,系統(tǒng)功能即可視為對這些實體對象的操作。借鑒在電信管理網(wǎng)中使用的CMIP (Common Management Information Protocol,通用管理信息協(xié)議)所支持的CMIS服務,我們可在VMS中定義六種抽象出來的服務操作原語:
??自martin fowler發(fā)表了那篇著名的微服務博客文章之后,微服務架構在近幾年間在軟件界著實火了一把,在國內軟件界似乎出現(xiàn)了一種不談微服務的軟件架構設計就不夠高大上的現(xiàn)象。其實仔細剖析微服務的模式,我個人更認為微服務是SOA在實現(xiàn)層次的細化和擴充。微服務在分解服務為更細粒度時,同時也為分解的服務間關系帶來更多的復雜性。因此在使用面向服務的思路來實施VMS時也要根據(jù)實際場景和規(guī)模來選擇合適的方案。
??在前面的軟件架構中,設備接入,實時媒體流會話控制服務,錄像服務這三個系統(tǒng)中的核心服務在部署上,每個服務建議設計為服務集群(最簡單的方式是在一堆服務實例前加一個負載均衡器),可根據(jù)項目的實際規(guī)模進行配置伸縮。
??VMS中,我將數(shù)據(jù)分為控制面數(shù)據(jù)與媒體數(shù)據(jù),視頻流這些媒體數(shù)據(jù)在規(guī)模大時可考慮選型如HDFS這樣的開源分布式存儲系統(tǒng),在規(guī)模小時可使用單獨的磁陣即可。
??對于控制面的數(shù)據(jù),如設備信息,媒體配置信息等數(shù)據(jù),由于會被多個服務實例訪問,可考慮使用ElasticSearch, etcd這樣分布式協(xié)同系統(tǒng)。
??VMS中,我建議服務原語以Rest Api的形式定義,這樣在服務實例之間基于HTTP的restful接口就可實現(xiàn)服務原語在服務間的互操作(比如使用spring cloud作為服務實現(xiàn)框架)。
??同樣,消息服務器根據(jù)項目的規(guī)模來確定,在系統(tǒng)規(guī)模較小的場景下,使用輕量級的消息服務器(如使用redis就可以),系統(tǒng)規(guī)模較大的場景下,可以考慮kafka這樣的消息集群服務。
??VMS中涉及到RTSP,SDP,SIP,RTP/RTCP等多種流媒體相關協(xié)議,幸運的是,現(xiàn)在github上各種語言的流媒體中間件都可以找到,如果實在要我推薦,在我用過的產(chǎn)品中,我覺得gstreamer就很好。
傳統(tǒng)的VMS中,在瀏覽器中對視頻進行瀏覽需要借助自己編寫的控件,隨著WebRTC技術的出現(xiàn),主流瀏覽器已經(jīng)逐步支持WebRTC的規(guī)范,因而使用WebRTC實現(xiàn)免插件的視頻瀏覽成為可能。需要注意,目前瀏覽器的支持視頻編碼格式有限,在服務端可能要轉碼,另外也需要構建WebRTC的服務端作為視頻源。
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