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    基于云计算虚拟机架构的云视频会议系统

    2019-08-28

    一、架构描述——基于云计算虚拟机架构

    基于云计算虚拟机架构的云视频会议系统是符合NIST(美国**标准与技术研究院)对云计算服务形式定义的真正的云架构,该架构利用云计算中的虚拟化技术,将视频系统业务逻辑、信令交互与媒体流处理等过程在云端实现,并支持公有云、私有云或混合云方式部署,一方面以SaaS形式为用户提供流畅、低延时、高并发的实时音视频通信服务,一方面以PaaS形式为用户提供SDK/API调用的能力,为用户自有系统集成和个性化定制开发提供灵活的服务。网络拓扑结构如下图-云计算虚拟机架构的网络拓扑结构图所示,系统架构图如图-云计算虚拟机架构的系统架构图所示。

     

    (云计算虚拟机架构的网络拓扑结构图)

     

    (云计算虚拟机架构的系统架构图)
     
    由上图可见,IaaS层提供基础架构与基础服务,PaaS层提供软件研发平台的服务,其中PaaS层也存在业务的负载均摊,与IaaS层虚拟机管理节点对工作节点的负载均摊具有不同维度。SaaS层在PaaS层之上实现了能力开放,为产品多元化与产品定制化提供手段, SaaS层业务除基本的视频会议与数据协同业务之外,还支持视频监控、流媒体点播\直播、即时通信以及其他视频融合业务。

    二、云架构特点

    该架构是对视频会议业务进行软件化、服务化、微服务化的功能性重组,并依托虚拟机、容器来对计算存储网络资源进行分配、管理、调度、监控。由于构建于IP互联网之上,通常并不关心IaaS所处的地理位置。部署于多个IDC机房的云视频会议系统分为中心区和可用区,中心区是需要集中统一操作功能的软件模块,包含管理监控各可用区服务状态、资源使用状况、许可资源,同步各可用区间数据,跨可用区间的会议召集时协调各可用区之间的会议智能级联,生成媒体在应用层面智能路由的策略。而可用区是可分布式部署的业务、信令、媒体功能的软件模块,负责会议管理、业务Portal提供、多方会议媒体交换等功能。考虑到稳定性和扩展性,系统设计会将中心区、可用区内部采用多台服务器集群式部署,进而支持异地灾备与分布式部署就近接入。

    三、云架构优劣势

    该架构的优势有如下四个方面:
    a)功能易扩展,纯软件的平台环境能够支持更丰富的数据业务,并可细粒度将业务划分为原子功能进行功能的柔性重组;
    b)性能易扩容,通过服务器的堆叠及软件的再部署,可以响应类似互联网业务指数型爆发式增长的速度,实现弹性扩容;
    c)负载均衡与资源灾备以虚拟机或容器为单位,相比以服务器或板卡为单位,资源使用效率高、资源恢复速度快;
    d)多画面合成多数在终端进行,故在中心侧不进行二次编解码,减少了交互时延,画面窗口的灵活变化使用户体验更优。
    该架构的劣势有如下两个方面:
    a)与基础通信业务互通,如电话入会、移动终端入会(非App)、VoLTE终端入会,略显不足;
    b)信令为私有信令,故不同厂商间兼容较差,与传统视频会议设备兼容需要网关服务单元,网关服务单元也是软件实现的一项服务,由于需要二次编解码来完成媒体格式的转换,计算资源占用较大。

     

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