IPTV服务分析系统(组播) - 详细设计.doc

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1、案卷号日期2007-07-22IPTV服务分析系统详细设计说明书 作 者： 完成日期： 签 收 人： 签收日期： 修改情况记录：版本号修改批准人修改人安装日期签收人 1 引言1.1 编写目的编写软件概要设计说明的目的是：详细定义软件总体的功能、系统的接口和数据属性；划分程序基本结构、各程序名称、各主要函数功能、逻辑流程，以便于软件编程。1.2 背景说明：a 软件系统的名称 ：IPTV服务分析系统b 本项目的任务提出者：上海电信c 开发者：上海阿尔卡特网络支援有限公司d 用户：上海电信1.3 定义 IPTV1.4 参考资料用到的参考资料，如：a IPTV服务分析系统软件需求说明书b IPTV服务

2、分析系统概要设计.doc2 程序系统的结构2.1 监测点结构描述图2-1 监测点进程结构图所有进程：int packet_collection_process( ): 程序起始int packet_decode_process ( )：程序起始int index_computation_process()：程序起始int alarm_analysis_process( )：程序开始int upload_real_index_process ( )：实时性能指标上传子进程int upload_history_index_ process ()：历史性能指标上传子进程int upload_alar

3、m_msg_process( )：告警消息上传子进程int upload_replay_stream_process ( )：回看视频流上传子进程int upload_cmd_reply_process ( )：命令回复上传子进程int recv_command_process ( )：命令接收子进程int vod_history_analysis_cmd_process()：点播历史分析处理子进程int rtp_stream_query_process()：视频流查询子进程int vod_real_analysis_cmd_process ()：点播实时分析命令处理子进程int save_r

4、tp_stream_process( )：监测点视频流暂存子进程，将视频流信息写入内存文件int tcp_index_to_db_process ( )：点播实时分析入库子进程int file_to_db_process ( )：视频流内存文件入库子进程int file_clean_process ( )：视频流内存文件清理线程所有队列：队列名称队列ID队列KEY发送进程接收进程数据包队列packet_queue_id8001数据采集子进程数据解码子进程包头信息队列g_header_queue_id8002数据解码子进程指标计算子进程实时性能指标上传队列g_real_index_queue_i

5、d8004指标计算子进程实时性能指标上传子进程组播指标告警分析队列g_alarm_index_queue_id8005指标计算子进程告警分析子进程告警视频流队列g_alarm_rtp_stm_queue_id8008告警分析子进程视频流内存文件入库子进程告警消息上传队列g_alarm_msg_queue_id8009告警分析子进程告警消息上传子进程命令回复队列g_cmd_replay_queue_id8012命令处理子进程命令回复上传子进程命令处理队列g_cmd_handle_queue_id8013命令接收子进程命令处理子进程对外接口：流名称Stream Id源IP 目的IP源端口号目的端口

6、号命令处理流1010控制中心IP监测点(1)IP90109010 实时性能指标流1011监测点(1)IP控制中心IP90119011历史性能指标流1012监测点(1)IP控制中心IP90129012回看视频流1013监测点(1)IP控制中心IP90139013命令回复流1014监测点(1)IP控制中心IP90149014告警消息流1015监测点(1)IP控制中心IP90159015命令处理流1020控制中心IP监测点(2)IP90209020 实时性能指标流1021监测点(2)IP控制中心IP90219021历史性能指标流1022监测点(2)IP控制中心IP90229022回看视频流1023监

7、测点(2)IP控制中心IP90239023命令回复流1024监测点(2)IP控制中心IP90249024告警消息流1025监测点(2)IP控制中心IP90259025.命令处理流1150控制中心IP监测点(15)IP91509150实时性能指标流1151监测点(15)IP控制中心IP91519151历史性能指标流1152监测点(15)IP控制中心IP91529152回看视频流1153监测点(15)IP控制中心IP91539153命令回复流1154监测点(15)IP控制中心IP91549154告警消息流1155监测点(15)IP控制中心IP915591552.2 控制中心结构描述所有进程： in

8、t send_command_process_1 ( )：下发命令子进程1,使用端口9010int recv_real_index_process_1 ( )：实时性能指标接收子进程1,使用端口9011int recv_replay_stream_process_1 ( )：回看视频流接收子进程1,使用端口9013int recv_cmd_reply_process_1 ( )：命令回复接收子进程1,使用端口9014int recv_alarm_msg_process_1 ( )：告警消息接收子进程1,使用端口9015int send_command_process_2 ( )：下发命令子进程

9、2,使用端口9020int recv_real_index_process_2( )：实时性能指标接收子进程2,使用端口9021int recv_replay_stream_process_2 ( )：回看视频流接收子进程2,使用端口9023int recv_cmd_reply_process_2 ( )：命令回复接收子进程2,使用端口9024int recv_alarm_msg_process_2 ( )：告警消息接收子进程2,使用端口9025.int send_command_process_15 ( )：下发命令子进程15,使用端口9150int recv_real_index_proc

10、ess_15 ( )：实时性能指标接收子进程15,使用端口9151int recv_replay_stream_process_15 ( )：回看视频流接收子进程15,使用端口9153int recv_cmd_reply_process_15 ( )：命令回复接收子进程15,使用端口9154int recv_alarm_msg_process_15 ( )：告警消息接收子进程15,使用端口9155int alarm_handle_process()：告警处理子进程 int command_transport_process()：命令收发子进程int replay_stream_send_pro

11、cess()：回看视频流发送子进程int replay_stream_save_process()：回看视频流保存子进程int upload_real_index_process()：实时性能指标上传子进程int upload_alarm_msg_process()：告警消息上传子进程所有队列：队列名称队列ID队列KEY发送进程接收进程命令下发队列g_cmd_handle_queue_id10000命令处理子进程下发命令子进程1下发命令子进程2下发命令子进程15实时性能指标队列g_real_index_queue_id10001实时性能指标接收子进程(1 - 15)实时性能指标上传子进程告警消

12、息分析队列g_alarm_anly_queue_id10002告警消息接收子进程 (1 - 15)告警处理子进程回看视频流队列g_replay_strm_queue_id10003回看视频流接收子进程(1 - 15)命令处理子进程告警消息上传队列g_alarm_msg_id10005告警处理子进程告警消息上传子进程对外接口：流名称Stream Id源IP 目的IP源端口号目的端口号命令处理流1控制中心IP接口机7600性能指标流2控制中心IP接口机7700告警消息流3控制中心IP接口机78003监测点主进程3.1 程序描述监测点主进程负责生成所有的队列，产生所有的子进程，处理各种信号；3.2

13、主要函数说明int main（）；int signal_handle_main();int create_all_queue();int fork( );3.3 逻辑流程流程逻辑图：void main（）： 程序起始创建的队列如下表：队列名称队列ID队列KEY发送进程接收进程数据包队列packet_queue_id8001数据采集子进程数据解码子进程包头信息队列g_header_queue_id8002数据解码子进程指标计算子进程实时性能指标上传队列g_real_index_queue_id8004指标计算子进程实时性能指标上传子进程组播指标告警分析队列g_alarm_index_queue_

14、id8005指标计算子进程告警分析子进程告警视频流队列g_alarm_rtp_stm_queue_id8008告警分析子进程视频流内存文件入库子进程告警消息上传队列g_alarm_msg_queue_id8009告警分析子进程告警消息上传子进程命令回复队列g_cmd_reply_queue_id8012命令处理子进程命令回复上传子进程命令处理队列g_cmd_handle_queue_id8013命令接收子进程命令处理子进程创建的内存文件如下表：文件名称描述写入进程读取进程大小视频流文件1rtp_stream_1 数据解码子进程数据入库子进程1.5MB视频流文件2rtp_stream_2 数据解

15、码子进程数据入库子进程1.5MB.视频流文件500rtp_stream_500 数据解码子进程数据入库子进程1.5MB 3.4 接口发送SIGUSER1信号给所有子进程，用于子进程的关闭。4 监测点数据采集子进程4.1 程序描述监测点数据采集子进程主要用于从网卡收到原始收据包转发到数据解码子进程4.2 主要函数说明int packet_collection_process( ): 从网卡收数据包int set_network_card_mode( ): 创建套接字，设置网卡为杂收模式4.3 逻辑流程int packet_collection_process( ): 从网卡收数据包4.4 接口队

16、列名称队列ID队列KEY发送进程接收进程大小数据包队列packet_queue_id8001数据采集子进程数据解码子进程800MB5 监测点数据解码子进程5.1 程序描述负责接收来自数据采集子进程的原始数据包，解码之后将包头信息发到指标计算子进程中；5.2 主要函数说明int packet_decode_process ( )：程序起始int get_all_para_from_conf ( )：读取配置文件int decode_packet ( )：数据包解码int form_file_name( )：形成文件名int find_index_point()：返回数据包的在性能指标表中的位置5

17、.3 逻辑流程int packet_decode_process ( )： int decode_packet ( )：数据包解码int form_file_name( )：形成文件名int find_index_point()：返回数据包的在性能指标表中的位置5.4 接口队列名称队列ID队列KEY发送进程接收进程大小数据包队列g_packet_queue_id8001数据采集子进程数据解码子进程800MB包头信息队列g_header_queue_id8002数据解码子进程指标计算子进程400MB视频流暂存队列g_stream_queue_id8003数据解码子进程监测点视频暂存子进程800M

18、B6监测点指标计算子进程6.1 程序描述负责从数据解码子进程接收包头信息,计算性能指标。若是组播指标，送入数据交换子进程；若有点播实时分析命令，则将指定点播指标送入到数据交换子进程；若没有命令，则将点播指标送入数据入库子进程；不论是组播还是点播的性能指标，都送入告警分析子进程。6.2 主要函数说明int index_computation_process()：程序起始int brodcast_index_computation()：计算组播的性能指标6.3 逻辑流程int index_computation_process()：程序起始 int brodcast_index_computati

19、on()：计算组播的性能指标MDI计算部分Counter:收到包的计数is_first_tag：是否是第一个计算周期的标志变量sequence_num：包的序列号seq_max：某一个计算周期内包序列号的最大值seq_min：某一个计算周期内包序列号的最小值vb_max：某一个计算周期内虚拟缓冲区的最大值vb_min某一个计算周期内虚拟缓冲区的最小值vb_pre：某一个包到达前的虚拟缓冲区的值vb_post：某一个包到达后的虚拟缓冲区的值sum：到当前cur_seq：当前包的序列号包为止的包长之和LPE,LDE计算部分：6.4 接口队列名称队列ID队列KEY发送进程接收进程包头信息队列g_he

20、ader_queue_id8002数据解码子进程指标计算子进程实时性能指标上传队列g_real_index_queue_id8004指标计算子进程实时性能指标上传子进程组播指标告警分析队列g_alarm_index_queue_id8005指标计算子进程告警分析子进程大小都为400MB7监测点告警分析子进程7.1 程序描述负责判断性能指标是否超过阀值，若超出预设的阀值，则产生告警，将告警消息发到数据交换模块，并通知数据入库子进程将内存文件的内容入库，并清空内存文件；若未产生告警消息，则通知数据入库子进程直接将内存文件清空，不入库；7.2 主要函数说明int alarm_analysis_pro

21、cess( )：程序开始int alarm_analysis( )：判断是否产生告警int form_alarm_rtp_stream_msg( )：产生告警视频流消息int form_alarm_msg( )：产生告警消息7.3 逻辑流程int alarm_analysis_process( )：程序开始说明：在视频流在告警跟踪表中状态值为1表示该路视频为用户指定，只要产生告警就要保存数据流。int alarm_handle ()：告警处理int alarm_analysis( )：判断是否产生告警int form_alarm_rtp_stream_msg( )：产生告警视频流消息int f

22、orm_alarm_msg( )：产生告警消息7.4 接口队列名称队列ID队列KEY发送进程接收进程组播指标告警分析队列g_alarm_index_queue_id8005指标计算子进程告警分析子进程告警视频流队列g_alarm_rtp_stm_queue_id8008告警分析子进程视频流内存文件入库子进程告警消息上传队列g_alarm_msg_queue_id8009告警分析子进程告警消息上传子进程队列大小都为200MB8监测点数据交换模块8.1 程序描述负责接收来自控制中心的命令消息；同时，将监测点的数据传送到控制中心；8.2 主要函数说明int upload_real_index_pro

23、cess ( )：实时性能指标上传子进程int upload_alarm_msg_process( )：告警消息上传子进程int upload_replay_stream_process ( )：回看视频流上传子进程int upload_cmd_reply_process ( )：命令回复上传子进程int recv_command_process ( )：命令接收子进程8.3 逻辑流程 int upload_real_index_process ( )：实时性能指标上传子进程int upload_alarm_msg_process( )：告警消息上传子进程，逻辑流程同上int upload_r

24、eplay_stream_process ( )：回看视频流上传子进程，逻辑流程同上int upload_cmd_reply_process ( )：命令回复上传子进程，逻辑流程同上int recv_command_process ( )：命令接收子进程8.4 接口队列名称队列ID队列KEY发送进程接收进程实时性能指标队列g_real_index_queue_id8004指标计算子进程实时性能指标上传子进程告警消息上传队列g_alarm_msg_queue_id8009告警分析子进程告警消息上传子进程回看视频流队列g_replay_strm_queue_id8011命令处理子进程回看视频流上传

25、子进程命令回复队列g_cmd_reply_queue_id8014命令处理子进程命令回复上传子进程命令处理队列g_cmd_handle_queue_id8013命令接收子进程命令处理子进程监测点( 1 -15 )与控制中心的通讯接口：流名称Stream Id源IP 目的IP源端口号目的端口号命令处理流1010控制中心IP监测点(1)IP90109010 实时性能指标流1011监测点(1)IP控制中心IP90119011历史性能指标流1012监测点(1)IP控制中心IP90129012回看视频流1013监测点(1)IP控制中心IP90139013命令回复流1014监测点(1)IP控制中心IP90

26、149014告警消息流1015监测点(1)IP控制中心IP90159015命令处理流1020控制中心IP监测点(2)IP90209020 实时性能指标流1021监测点(2)IP控制中心IP90219021历史性能指标流1022监测点(2)IP控制中心IP90229022回看视频流1023监测点(2)IP控制中心IP90239023命令回复流1024监测点(2)IP控制中心IP90249024告警消息流1025监测点(2)IP控制中心IP90259025.命令处理流1150控制中心IP监测点(15)IP91509150实时性能指标流1151监测点(15)IP控制中心IP91519151历史性能指

27、标流1152监测点(15)IP控制中心IP91529152回看视频流1153监测点(15)IP控制中心IP91539153命令回复流1154监测点(15)IP控制中心IP91549154告警消息流1155监测点(15)IP控制中心IP915591559监测点命令处理模块9.1 程序描述负责从数据交换模块接收命令消息，完成命令消息中的指令，并产生命令回复；9.2 主要函数说明int rtp_stream_query_process( )：视频流查询子进程int *alarm_stream_trace_thread( )：告警视频跟踪命令处理线程（加在告警分析子进程中）int *change_co

28、nf_cmd_thread()：配置文件修改命令处理线程（加在告警分析子进程中）9.3 逻辑流程int rtp_stream_query_process()：视频流查询子进程int *alarm_stream_trace_thread( )：告警视频跟踪命令处理线程（加在告警分析子进程中）int *change_conf_cmd_thread()：配置文件修改命令处理线程（加在告警分析子进程中）9.4 接口队列名称队列ID队列KEY发送进程接收进程回看视频流队列g_replay_strm_queue_id8011视频流查询子进程回看视频流上传子进程命令处理队列g_cmd_handle_queu

29、e_id8013命令接收子进程视频流查询子进程命令回复队列g_cmd_reply_queue_id8014告警视频跟踪命令处理线程配置文件修改命令处理线程命令回复上传子进程10监测点数据入库模块10.1 程序描述负责接收来自指标计算子进程的点播性能指标，将其入库；并在清空内存文件之前，根据告警分析子进程的分析结果，决定是否将内存文件的内容入库。视频流暂存子进程与视频流内存文件入库子进程都需要访问内存文件，需要通过信号来加互斥锁。10.2 主要函数说明int file_to_db_process ( )：视频流内存文件入库子进程int *recv_file_complete_thread()：暂

30、存完成处理线程int *recv_alarm_msg_thread()：告警消息处理线程int file_to_db_process ( )：视频流内存文件入库子进程10.3 逻辑流程int save_rtp_stream_process( )：视频暂存子进程int *recv_file_complete_thread()：暂存完成处理线程说明：文件在表中的索引是由两级下标构成的，一级下标是该视频流的下标，用五个内存文件轮转的方式来暂存一条视频流，文件名为“(DST_IP)_(SRC_IP_PORT)_ID”,ID为1，2，3，4，5，二级下标指的是文件的ID。int *recv_alarm_

31、msg_thread()：告警消息处理线程int file_to_db_process ( )：视频流内存文件入库子进程10.4 接口队列名称队列ID队列KEY发送进程接收进程告警视频流队列g_alarm_rtp_stm_queue_id8008告警分析子进程告警消息处理线程内存文件入库队列g_file_db_queue_id8015告警消息处理线程暂存完成处理线程视频流内存文件入库子进程内存文件名称写入进程读取,清空进程大小(DST_IP)_(DST_PORT)_(SRC_IP)_(SRC_PORT)视频流暂存子进程视频流内存文件入库子进程1.5MB11监测点数据维护子进程11.1 程序描述

32、每5分钟根据“5s性能表”生成一张“5分钟性能表”，每1小时根据“5分钟性能表”生成一张“1小时性能表”，其中“5分钟性能表”暂定保留一周。11.2 主要函数说明11.3 逻辑流程11.4 接口与点播实时分析入库子进程，视频流内存文件入库子进程要同时访问数据库，需要对数据库加锁。12控制中心数据交换模块12.1 程序描述负责把从接口机接收到的消息发送到监测点，并接收来自各个监测点的消息；12.2 主要函数说明int send_command_process_1 ( )：下发命令子进程1,使用端口9010int recv_real_index_process_1 ( )：实时性能指标接收子进程1

33、,使用端口9011int recv_replay_stream_process_1 ( )：回看视频流接收子进程1,使用端口9013int recv_alarm_msg_process_1 ( )：告警消息接收子进程1,使用端口9015int send_command_process_2 ( )：下发命令子进程2,使用端口9020int recv_real_index_process_2( )：实时性能指标接收子进程2,使用端口9021int recv_replay_stream_process_2 ( )：回看视频流接收子进程2,使用端口9023int recv_alarm_msg_proc

34、ess_2 ( )：告警消息接收子进程2,使用端口9025.int send_command_process_15 ( )：下发命令子进程15,使用端口9150int recv_real_index_process_15 ( )：实时性能指标接收子进程15,使用端口9151int recv_replay_stream_process_15 ( )：回看视频流接收子进程15,使用端口9153int recv_alarm_msg_process_15 ( )：告警消息接收子进程15,使用端口915512.3 逻辑流程int send_command_process_1 ( )：下发命令子进程1in

35、t recv_real_index_process_1 ( )：实时性能指标接收子进程1int recv_alarm_msg_process_1 ( )：告警消息接收子进程1，逻辑流程同上int recv_replay_stream_process_1 ( )：回看视频流接收子进程1 12.4 接口队列名称队列ID队列KEY发送进程接收进程实时性能指标队列g_real_index_queue_id10001实时性能指标接收子进程(1 - 15)实时性能指标上传子进程告警消息队列g_alarm_msg_queue_id10002告警消息接收子进程 (1 - 15)告警上传子进程回看视频流队列g_

36、replay_strm_queue_id10003回看视频流接收子进程 (1 - 15)命令处理子进程命令回复队列g_cmd_reply_queue_id10004命令回复接收子进程 (1 - 15)命令处理子进程命令下发队列g_cmd_handle_queue_id10000命令处理子进程下发命令子进程1下发命令子进程2下发命令子进程15控制中心与监测点( 1 -15 )的通讯接口：流名称Stream Id源IP 目的IP源端口号目的端口号命令处理流1010控制中心IP监测点(1)IP90109010 实时性能指标流1011监测点(1)IP控制中心IP90119011历史性能指标流1012监

37、测点(1)IP控制中心IP90129012回看视频流1013监测点(1)IP控制中心IP90139013命令回复流1014监测点(1)IP控制中心IP90149014告警消息流1015监测点(1)IP控制中心IP90159015命令处理流1020控制中心IP监测点(2)IP90209020 实时性能指标流1021监测点(2)IP控制中心IP90219021历史性能指标流1022监测点(2)IP控制中心IP90229022回看视频流1023监测点(2)IP控制中心IP90239023命令回复流1024监测点(2)IP控制中心IP90249024告警消息流1025监测点(2)IP控制中心IP902

38、59025.命令处理流1150控制中心IP监测点(15)IP91509150实时性能指标流1151监测点(15)IP控制中心IP91519151历史性能指标流1152监测点(15)IP控制中心IP91529152回看视频流1153监测点(15)IP控制中心IP91539153命令回复流1154监测点(15)IP控制中心IP91549154告警消息流1155监测点(15)IP控制中心IP9155915513控制中心命令处理子进程13.1 程序描述负责从接口机的7600端口接收命令消息，将命令消息发送到数据交换子进程中，若接收到的是视频播放命令，则将该命令发送到视频回看子进程中；该进程还负责从数据

39、交换子进程中取出命令回复消息，转发到接口机的7600端口；13.2 主要函数说明int command_transport_process()：命令收发子进程说明：监听7600端口，每次有命令下发的消息时都新产生一个子进程和一个套接字描述符，用于该条命令的命令回复上传，该条命令所有回复都上传后，关闭该子进程和套接字。 int command_handle_process()：命令处理子进程说明：int command_handle()：命令消息处理int command_reply_handle()：命令回复消息处理13.3 逻辑流程int command_transport_process(

40、)：命令收发子进程int command_handle_process()：命令处理子进程int command_handle()：命令消息处理int command_reply_handle()：命令回复消息处理 13.4 接口队列名称队列ID队列KEY发送进程接收进程回看视频流队列g_replay_strm_queue_id10003回看视频流接收子进程(1 - 15)命令处理子进程命令下发队列g_cmd_handle_queue_id10000命令处理子进程下发命令子进程1下发命令子进程2下发命令子进程15流名称Stream Id源IP 目的IP源端口号目的端口号命令处理流 1控制中心I

41、P接口机760014控制中心数据上传模块14.1 程序描述将性能指标和告警消息分别发送到接口机的7700端口和7800端口。14.2 主要函数说明int upload_real_index_process()：实时性能指标上传子进程int upload_alarm_msg_process()：告警消息上传子进程14.3 逻辑流程int upload_real_index_process()：实时性能指标上传子进程 int upload_alarm_msg_process()：告警消息上传子进程14.4 接口队列名称队列ID队列KEY发送进程接收进程实时性能指标队列g_real_index_queue_id10001实时性能指标接收子进程(1 - 15)实时性能指标上传子进程告警消息队列g_alarm_msg_queue_id1000