視頻監(jiān)控管理平臺(tái)軟件開發(fā)的幾點(diǎn)啟示（上）

        支持不同操作系統(tǒng)和硬件的分布式局部自治系統(tǒng)

　　在開發(fā)和設(shè)計(jì)安防監(jiān)控平臺(tái)的早期，就要選擇和確定平臺(tái)的一些基礎(chǔ)架構(gòu)。是一個(gè)集中式的系統(tǒng)?還是分布式系統(tǒng)?是只在Windows上開發(fā)?還是要支持Linux?本文不討論集中式系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)、Windows和Linux熟優(yōu)熟劣。但在長期的實(shí)踐中，可以認(rèn)識(shí)到，基于Linux服務(wù)器的分布式系統(tǒng)是一個(gè)能滿足安防越來越大的聯(lián)網(wǎng)規(guī)模、越來越多的異質(zhì)設(shè)備接入等復(fù)雜需求的系統(tǒng)。最終根據(jù)用戶需求，將系統(tǒng)架構(gòu)確定為可以支持不同操作系統(tǒng)和硬件的分布式局部自治系統(tǒng)。

　　具備局部自治功能的分布式系統(tǒng)中，每個(gè)局部都是一個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)，其使用和穩(wěn)定性不受其它子系統(tǒng)的約束和影響，同時(shí)這個(gè)子系統(tǒng)又能以合適的組網(wǎng)方式聯(lián)結(jié)到上級系統(tǒng)，這樣就形成了一個(gè)更大規(guī)模的系統(tǒng)。其實(shí)，這里面的原理跟互聯(lián)網(wǎng)是類似的，因此就提出了“構(gòu)筑視頻互聯(lián)網(wǎng)” 的觀點(diǎn)。

　　互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要基礎(chǔ)是TCP/IP協(xié)議簇，類似的，在構(gòu)筑視頻互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，也是需要聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的。在平臺(tái)軟件的聯(lián)網(wǎng)協(xié)議中，一個(gè)基本的概念是干線，干線和干線管理是平臺(tái)軟件重要的內(nèi)容之一，也是平臺(tái)軟件區(qū)別于其它的視頻監(jiān)控平臺(tái)的特色內(nèi)容之一。

　　干線有模擬干線和數(shù)字干線之分，模擬干線是節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的視頻連接線，數(shù)字干線是視頻服務(wù)器之間建立聯(lián)系的數(shù)字通道。通過干線，若干臺(tái)PVG可以建立各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，為多級數(shù)字聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)安全和網(wǎng)絡(luò)帶寬管理提供了有力的保障。

　　干線管理的內(nèi)容有：干線路由選擇、復(fù)用、搶占及搶占后處理和預(yù)留。干線路由選擇是指在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上調(diào)用其它節(jié)點(diǎn)的某路圖像的時(shí)候，系統(tǒng)將采用什么樣的算法來選擇最應(yīng)該經(jīng)過哪些節(jié)點(diǎn)以及哪些干線。干線的復(fù)用是指在多個(gè)用戶在調(diào)用同一個(gè)攝像機(jī)時(shí)，后面的用戶應(yīng)該復(fù)用已經(jīng)使用過的干線，而不應(yīng)該另外再使用一條新的干線。干線的搶占是指當(dāng)所有的干線都有用戶在使用時(shí)，系統(tǒng)將采用什么樣的算法來搶占新的干線，搶占后處理是指搶占后要友好地通知以前占用該干線的所有用戶。干線的預(yù)留是指某些干線在配置的時(shí)候就專門預(yù)留給某些節(jié)點(diǎn)，只有這些節(jié)點(diǎn)上的用戶才能使用預(yù)留的干線。預(yù)留干線一般應(yīng)用在特定的場合。

　　分層軟件設(shè)計(jì)技術(shù)：從組件到服務(wù)

　　在一套大型軟件的生命過程中，必然會(huì)有新需求不斷地涌現(xiàn)。有的需求會(huì)對原系統(tǒng)的沖擊非常大，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)的一些關(guān)鍵代碼重新開發(fā)。如何面對這些大型軟件設(shè)計(jì)和開發(fā)過程的通用難題，始終是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

　　為了解決這些問題，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用了軟件分層設(shè)計(jì)策略，并且逐步從組件化過渡到服務(wù)化。

　　主要的軟件層有：
　　· 基礎(chǔ)庫層：解決跨平臺(tái)及一些基本的與具體應(yīng)用無關(guān)的軟件問題;
　　· 網(wǎng)絡(luò)通信層：解決異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)、異質(zhì)協(xié)議聯(lián)網(wǎng)問題;
　　· 數(shù)據(jù)層：解決軟件配置，持久化問題;
　　· 業(yè)務(wù)組件層：與業(yè)務(wù)和具體接入設(shè)備相關(guān)的功能組件，組件數(shù)量越來越多;
　　· SDK層：提供服務(wù)和接口給應(yīng)用程序、做二次開發(fā);
　　· 綜合應(yīng)用層：綜合應(yīng)用和功能界面。 
 
         POSA(Pluggable Objects and Services Architecture)正是基于這樣的理念設(shè)計(jì)的一套軟件架構(gòu)。在POSA架構(gòu)的世界里，一切易變的、需要進(jìn)化的軟件主要是組件。新需求、新設(shè)備的接入都體現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)一個(gè)或一組新的組件，使用POSA組件技術(shù)，PVG做到了新需求的加入對開發(fā)人員僅僅是相加的關(guān)系。

　　由于組件和它們上下軟件層之間的二進(jìn)制耦合太緊密，一個(gè)組件的崩潰會(huì)引發(fā)整個(gè)系統(tǒng)的崩潰，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降。解決這個(gè)問題有兩個(gè)辦法，一是手動(dòng)地把不穩(wěn)定的組件隔離出來，專門為這類組件另外開一個(gè)進(jìn)程，另外一個(gè)辦法是自動(dòng)隔離每一個(gè)組件，一切以服務(wù)為中心，用服務(wù)代替組件，這也是軟件界流行的SOA的理念。在POSA架構(gòu)下，開發(fā)軟件變得更簡單，各個(gè)服務(wù)之間使用標(biāo)準(zhǔn)的松耦合通信協(xié)議進(jìn)行通信，徹底解決了二進(jìn)制耦合問題，全系統(tǒng)穩(wěn)定性也不會(huì)隨著業(yè)務(wù)的增加變成乘法關(guān)系，由于相同服務(wù)可用分布式多重部署，全系統(tǒng)可用性完全不會(huì)隨著系統(tǒng)的復(fù)雜性而有所下降。在POSA里，提供了一種標(biāo)準(zhǔn)的描述服務(wù)間通信契約的方式，統(tǒng)一按照此契約編寫通信程序。同時(shí)，為了提高開發(fā)效率，POSA提供了一些自動(dòng)工具來搭建服務(wù)程序的框架代碼。

　　POSA的組件服務(wù)化技術(shù)，為未來搭建云存儲(chǔ)、云計(jì)算平臺(tái)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。使用POSA，“視頻互聯(lián)網(wǎng)”、“連接城市中一切可管理的對象”等設(shè)想變得清晰起來，不少廠家把這些理想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

　　完善的開發(fā)管理流程

　　好的結(jié)果跟好的過程是分不開的，要開發(fā)出好的平臺(tái)軟件產(chǎn)品，需要有完善的開發(fā)管理流程。筆者總結(jié)了以下幾要點(diǎn)：
　　· 引入適合每個(gè)小組的敏捷軟件開發(fā)流程;
　　· 處方式應(yīng)用文檔化的流程;
　　· 主管負(fù)責(zé)的參與民主制;
　　· 合理的信息系統(tǒng)支撐。

　　為了滿足用戶需求，適應(yīng)針對市場的快速反應(yīng)，我們開發(fā)團(tuán)隊(duì)中的各個(gè)小組基本都采用了迭代式的敏捷軟件開發(fā)方法。

　　處方式應(yīng)用文檔化的流程是指針對于不同的開發(fā)小組、不同的項(xiàng)目、不同的階段，需要使用不同的文檔化的流程，就像醫(yī)生開處方，需要因人而異、因時(shí)而異。

　　主管負(fù)責(zé)的參與民主制是指在開發(fā)過程中，小組主管需要在跟開發(fā)人員溝通的過程中，要善于且敢于做出相應(yīng)的決定，需要做決定的時(shí)候不要拖延和推遲。

　　所有這些基于流程的開發(fā)工作，都需要合理的信息系統(tǒng)來支撐。