非IP全光纤技术在KVM坐席中的应用
作者:2020/5/6 6:56:44

引言:目前采用非IP光纤技术来引导坐席系统的参与者主要有来自德国的IHSE、美国的Thinklogical、中国的天翼讯通WINGMAX等,在坐席操作的***性、系统稳定性和信息的安全性方面具有明显优势,成为***KVM坐席技术发展的主流趋势。光纤KVM系统以非IP架构为核心,通过独有的协议利用光纤进行信号传输,支持无损压缩传输,保障了信号的稳定、安全;也能为坐席提供***快捷的操作,信号切换的实时无卡顿、黑屏,有利于进行大量数据的并发处理。特别是涉密项目、以及广电、空管、轨道交通等高要求的控制室,基本优先考虑非IP架构的坐席系统。

一、 现阶段坐席系统中多媒体项目建设需求分析

                                                                                                                                                                             随着当今社会的快速发展及各种管控系统的不断迭代升级,受环境条件限制,越来越多的各种终端信号的陆续接入,传统的1对1的远传模式已不能适应现代化指控调度工作需要,主要存在以下几个方面问题:

1.传统有限的管理控制席位,不能满足所有终端1对1部署。由于终端数量多于席位数量,有部分席位远端各连接了两个终端,部分席位远端连接了多个终端,造成1个席位上有多套键盘鼠标,既无法实现多屏显示又不利于人员操作,又影响了桌面秩序,使操作人员无法快速准确的进行操控,使得工作繁重而复杂。

2.传统视频信号处理大部分都是通过视频编***方式,通常由服务终端的显卡输出通过大屏系统DVI视频编码器软环出一路DVI信号,再经过远传设备到操控显示端。这种模式造成了操控显示端桌面视频信号延迟、图像质量较差,使得键盘、鼠标及视频操作不同步,直接影响了操作人员的快速判断决策能力。

3.传统信号上大屏需集中在单独指定席位操作,切换效率较低。通过1台客户端进行上屏、拼接、切换等操作。日常拼接模式较为固定,一般都只涉及到信号切换。由于只有单独指定席位能够操作,在会议过程中还需要1名专门的勤务人员保障切屏,既浪费人力又降低效率,协同配合上也经常出现差错。

4.各席位所负责功能模块不同,人员使用其他席位较为不便。各个席位功能设置有所不同,每个终端安装了不同的系统和应用软件。工作过程中,人员经常需跑到其他席位操作,尤其是***经常需要到各席位检查情况。因此,目前的部署模式对同级间协同和上下级间联动造成了诸多不便,降低了协同工作效率和效果。

5.是席位固定化,不易灵活调整。遇专项任务或终端故障,经常需要调整席位布局或更换终端。由于当前每个席位显示器和终端在物理连接上都是固定对应、相互***,需要调整时会涉及大量的终端调换、重新布线工作,大大降低了工作效率,尤其在终端故障需更换备机时,会中断工作,给运维人员造成极大的麻烦。

6、现阶段特别是涉密项目以及如广电、空管、轨道交通等因为要进行大量数据的并行处理,对信号切换的要求也比较高,因为传统上的IP分布式坐席是通过IP方式进行信号传输,信号经过压缩后再加上大量并发就会出现现画面的延迟、卡顿等情况,更重要的一点是IP分布式坐席基于IP互联网的传输,给***等***有了可乘之机,安全性一直备受考验,不适用于对信息安全性要求较高的场景。

二、WINGMAX非IP光纤KVM坐席管理系统概述

WINGMAX非IP光纤KVM坐席管理系统是一套大型音视频及KVM解决方案,用于解决各类指挥调度中心音视频、KVM控制信号的互联互通,该系统采用全光纤架构,以光纤KVM技术为核心,基于FPGA开发,非TCP/IP的私有协议,非交换机的闭环式全光架构,实现不同区域之间的物理隔离,通过KVM坐席终端配合专用光纤物理信道,传输前端设备的管理控制信息,整套系统可使构建在不同区域的信号实时共享,使用户轻松达到多区域协同办公、资源共享一体化操作和控制的目标,是具有高可靠性和***操作体验的新型集成解决方案,为关键任务环境提供整体解决方案,实现汇集管理、***协调、实时操控、信息沟通、安全管控等功能。

设备本身支持带电热插拔和业务***功能,完全不占系统资源,无操作系统,完全杜绝IT病毒侵扰、***攻击,确保高度的安全和保密性。 整体项目实施采用人机分离模式,服务器等终端统一放在机房,便于运维管理维护,同时告别过去凌乱的操作台面和噪音污染。 针对任务繁重的管控坐席,轻松实现一人多机,一席多屏,单套键鼠、多屏间无缝衔接跨屏功能。 KVM信号传输过程中,告别传统压缩方案,采用光纤KVM独有的无损、非压缩、零***的传输优势,保证实时同步性。硬件设备采用模块化插卡式架构,扩容灵活方便,支持多系统跨平台应用操作,精细的分组和权限分配,权责可控。

三、KVM坐席管理系统功能需求

1、人机分离,整洁***

将服务器统一放置在机房管理,为指挥控制中心留出空间,告别过去凌乱的操作台面和噪音污染,实现人机分离,一人多机。即可节约工作区空间,也可提高服务器数据的安全级别。

图1(主机和显示器可以相隔很远)

2、鼠标滑屏,一人多机,一机多屏

系统采用一套键盘鼠标对多显示器操作,简化桌面环境。坐席人员操作本地显示器数据的同时,其数据也可以在大屏或其他坐席显示终端互动显示。鼠标滑屏操作零***、超流畅。

2.1每个坐席支持1套键盘鼠标4个显示屏幕,1人一套键盘鼠标操作四台电脑。

2.2 KVM信号进行无***、超流畅的跨屏漫游操作,键盘控制跟随鼠标漫游自动切换。

2.3当操作人员离开一定时间后,鼠标所在的显示屏会出现红色提示框,提示操作员鼠标所在位置。

图2(鼠标滑屏示意图)

3、无损非压缩、零***,实时同步

3.1、信号传输过程中无损、无压缩、零***,保证实时同步性。

3.2、信号无缝切换,无黑屏、无闪屏,操作无需等待。

3.3、显示器的显示与鼠标键盘的操作同步无***,确保指挥决策的快速准确下达。

传输链路

系统采用全光纤布线、HDMI/DVI线缆辅助的方式,***大程度杜绝线路上的信号衰减和电磁干扰,保证系统的传输和切换实时、稳定、可靠,光纤布线也大大降低了线路改造难度,主干线路只需一根光缆一次走线,且高带宽的光缆介质可承载10Gb/S的高速信号传输,保证控制和视频信号无损、零***。

非IP架构

光纤KVM矩阵坐席协作系统区别于传统的IP架构KVM切换器或者虚拟桌面系统,不会对音视频信号以及控制信号进行压缩处理,提供像素到像素的无损传输和实时切换技术,保证切换无黑屏,提高系统的使用体验。另外物理隔离的光纤架构无视网络攻击和电磁干扰。

图3(无损传输,真实还原)

图4(分布式坐席压缩导致图像损失)

图5(光纤传输图像无压缩)

4、信号推送、获取,多人协作

4.1坐席操作人员在工作过程中需要他人帮忙查看或决策时,可将当前信号推送给其他人员所在显示器或拼接大屏,加强多人间的协作。

4.2在权限许可的情况下,将***示器或大屏信息获取至本地显示器,快速接管目标主机。

4.3坐席之间信号推送、获取支持热键切换。

4.4可将当前信号推送给其他人员所在显示或拼接大屏,加强多人间的协作,保证***、平稳的指挥调度。

图6(坐席间多人协作示意图)

5、精细的分组和权限分配,权责可控

5.1、系统提供精细的权限和分组,通过合理的坐席分组设置,坐席人员可以对不同坐席进行科学分组,各个组别进行对应的操作管理,科学分工协作。

5.2、坐席人员可以对不同组别进行权限设置,让不同分组的坐席显示与操作限定的数据信息,保障系统数据安全,满足高保密级别关键任务项目的管理需求。

图7(权限分组示意图)

6、跨系统平台操作

系统在一个工作台上只需要一套键盘鼠标,坐席人员即可在多个系统或平台之间平滑切换、流畅操作、实现舒适与***。支持调用任意不同操作系统(Linux/windows/ios/Android/磬石/麒麟等)、不同分辨率真(模拟/标清/高清2K/超高清4K等)、不同接口(Video/VGA/DVI/HDMI/DP/SDI/HDBT/MDS59等。)的数据,完全无需担心切换问题。

图8(支持不同系统)

7、模块化设计,灵活扩容

系统硬件设备采用模块化插卡式架构,提供多种机箱规模可选,支 持服务器、摄像机、DVD、视频会议终端等上而路数据信号接入,支持显示屏、鼠标、键盘等上百路坐席信号输出,按需扩容,灵活方便是。***大支持576个端口数,包括HDMI、DVI、DMS59、SDI、IP(H.264)、HDBaseT、KVM光纤、光纤(4K)等高清和4K分辩率的各类接口混合输入输出。

图9(支持各类不同接口)

8、完备的系统备份机制

8.1、双矩阵备份:主系统故障后,无缝自动中转至备用主机,有力保障系统7*24小时稳定运行。

8.2、双电源备份:保障在空发誂情况下,系统供电安全。

8.3、双光纤备份:发送/接收端之间可以搭建双光纤链路,保障设备及链路的安全可靠。

图10(备份机制示意图)

四、总结

目前采用非IP光纤技术来引导坐席系统的参与者主要有来自德国的IHSE、美国的Thinklogical、中国的天翼讯通WINGMAX、中国的美凯等,在坐席操作的***性、系统稳定性和信息的安全性方面具有明显优势,成为***KVM坐席技术发展的主流趋势。光纤KVM系统以非IP架构为核心,通过独有的协议利用光纤进行信号传输,支持无损压缩传输,保障了信号的稳定、安全;也能为坐席提供***快捷的操作,信号切换的实时无卡顿、黑屏,有利于进行大量数据的并发处理。特别是涉密项目、以及广电、空管、轨道交通等高要求的控制室,基本优先考虑非IP架构的坐席系统。

——天翼讯通13811165641(wingmax_09)

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