浅谈分布式系统的光网链路备份

2020-09-14 09:44:40

来源:czkj

文 | 小淳

系统的稳定性是衡量一款分布式产品优劣的核心指标,如何提高系统稳定性是各大分布式厂商关注的重点,在完善产品自身运行的稳定性的基础上,大家将目光纷纷投向了「系统备份」。光网链路备份是目前市面上主流的备份方案,针对同样的光网链路备份系统,即使物理链路完全一致,如果采用不同的处理机制,最终呈现的效果也截然不同。是什么影响了备份系统的使用效果,下面我们来解析分布式产品实现光网链路备份的不同方式。

单链路切换备份

顾名思义,单链路意味着光网两条链路同一时刻只有一条链路有码流在传输,当主链路发生故障时,输入节点需要将码流切换到备用链路重新协商传输才能实现备份功能,具体切换过程如下:

图/ 单链路切换备份

如上图所示,当主传输链路中出现了故障,显示器重新显示正常画面底层需要经过四个阶段:

1.   检测网络故障

2.   重建网络连接(1S)

3.   协商数据传输(2-3S)

4.   完成主备切换

可以看到,由于备用链路没有实时传输码流,主链路故障后,需要重新建立网络连接和协商数据传输,整个主备切换过程耗时3~4秒,这段时间内,显示器画面会呈现静帧或黑屏状态,效果不佳。尽管如此,因为单链路切换技术成本较低,实现简单,目前市面上,绝大部分厂商使用的都是这种光网链路备份方式。

双链路实时备份

介于单链路切换备份的部分劣势,双链路实时备份技术应运而生,实时备份技术下,主备两条链路同时在传输相同的码流,当主链路故障后,输出节点直接选择备用链路的码流进行显示输出,具体过程如下:

图 / 双链路实时备份

如上图所示,当主传输链路中出现了故障,显示器重新显示正常画面需要以下两个步骤:

1.  主数据中断
2.  备数据切换显示(10ms)

可以看到,由于备用链路一直在传输码流,不需要重新建立网络连接和协商数据传输,网络从中断到解码端视频正常输出只需要约10ms的时间,肉眼很难看到切换痕迹,真正实现了实时备份的功能。不过由于该技术开发难度大,成本高,只有极少数厂商才能做到。

淳中科技实拍效果

为了更直观的展示双链路实时备份的效果,我们实拍了czkj NYX双引擎分布式系统的切换过程供大家参考。

图 / czkj NYX双引擎分布式系统切换过程

如上图所示,双链路实时备份下,当断掉一条链路的码流输入后,输出节点瞬间选择另一条链路的码流显示输出,显示器画面无缝切换,真正做到了无感知的备份切换。

czkj将继续坚持技术创新,在分布式领域深耕,不断完善分布式系统在各场景平台的应用,为更多的行业用户提供真正实用且优质的音视频显控解决方案。

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  • 分布式系统的光网链路备份
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