Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Все под контролем

В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Все под контролем

Во избежание недоразумений сразу же поясню, что речь пойдет не об усилении государственного контроля над СМИ, а об усилении вашего контроля над вашим же оборудованием. Так сложилось, что при разработке проектов вопрос создания системы контроля (или вопрос достижения совместимости с уже действующей схемой), как правило, оказывается где-то на последнем месте. Возможно, из-за расхожего мнения: контроль - это из разряда того, что само собой разумеется. А порой проектировщики надеются на традиционный русский "авось", рассчитывая, что "и так работать будет". Мысль о пользе и удобстве дистанционного контроля любого прибора, добавленного в тракт, нередко приходит уже после возникновения каких-либо проблем, связанных с его "независимым стилем поведения"

Что должна "знать" система контроля

Для начала совсем немного теории. Предположим, что весь технологический тракт телекомпании есть некий "черный ящик" с набором различных входных и выходных сигналов. В нормальной ситуации выходные сигналы "ящика" зависят некоторым образом от набора входных; их взаимосвязь абсолютно предсказуема, включая время задержки изменения сигналов на выходе в зависимости от изменения сигналов на входе.

Фактически наш "черный ящик" идеально вписывается в определение систем реального времени: "Системой реального времени является такая система, корректность функционирования которой определяется не только корректностью выполнения вычислений, но и временем, затраченным на получение нужного результата. Если требования по времени не выполняются, то считается, что произошел отказ системы" (Donald Gillies). Исходя из этого определения, несложно составить общий набор требований к системе управления и мониторинга состояния технологического тракта (далее в тексте будет использоваться словосочетание "система контроля"):

  • предельно быстрое внесение изменений в настройки любого компонента технологического тракта;
  • оперативное отслеживание изменений состояния входных/выходных сигналов и компонентов;
  • ведение журнала для сохранения максимально подробной информации обо всех внесенных изменениях и произошедших событиях;
  • разграничение прав доступа (кто и что может менять в настройках и т.д.);
  • стабильность и оперативное "самовосстановление" в случае сбоев.

Идеальная система контроля должна также "знать", как поступать в случае критических событий, или, по крайней мере, "уметь подсказать" техническому персоналу варианты решения проблемы. Существующие системы контроля в разной степени удовлетворяют упомянутым требованиям, о чем и пойдет речь ниже.

От теории - к практике

Заглянув внутрь "черного ящика", мы обнаружим огромное количество различных интерфейсов и протоколов управления. Каждое устройство может "общаться" с системой контроля на своем языке, абсолютно непонятном для других элементов. Например:

  • Коммутационные матрицы. Производители матриц просто считают своим долгом создать ни на кого не похожий собственный протокол управления. В некоторых случаях предполагается совместимость с базовым протоколом GVG100, но с ограничениями - "продвинутые" команды (например, одновременное или пакетное переключение нескольких входов) будут недоступны.
  • Видеомагнитофоны. Здесь де-факто действует стандартный протокол: Sony/RS-422, и/или SMDP (Status Monitoring and Diagnostic Protocol, стандарт SMPTE 273M, более известный как Sony ISR (Interactive Status Reporting). Дисковые устройства и устройства, имеющие сетевой интерфейс (Ethernet), могут иметь собственный протокол управления. Для мониторинга, как правило, используется SNMP (Simple Network Management Protocol).
  • Видеосерверы. Похожая ситуация, но протокол, как правило, базируется на Louth VDCP (поверх RS-422 или TCP/IP). Каждый производитель, естественно, вносит немало изменений и дополнений. Нередко одновременно имеется альтернативный вариант в виде собственного протокола, для мониторинга также используется SNMP.
  • Видеомикшеры. В самом простом варианте - GVG100, для "продвинутого" управления - собственные протоколы.
  • Аудиомикшеры. Либо протокол ESAM II и его варианты, либо свои разработки.
  • Видеокамеры и другие устройства. В каждом конкретном случае используется разный протокол. В последнее время все больше устройств оснащается сетевым интерфейсом, например, в новых изделиях Sony реализована функция мониторинга с использованием SNMP.

Помимо множества протоколов общее "столпотворение" пополняют их комбинации с различными интерфейсами: GPI, RS-232, RS-422, RS-485, USB, Ethernet и т.д.

Бойцы невидимого фронта

В любой студии непременно имеется целый класс "незаметных" устройств - АЦП/ЦАП, кодеры/декодеры, синхронизаторы, распределители и т.п., которые условно можно назвать периферийным оборудованием. Без этих инструментов построение тракта практически невозможно - несмотря на свою незаметность, они решают чрезвычайно важные задачи. Настройка их параметров выполняется однократно (изменения вносятся достаточно редко), но постоянный мониторинг состояния очень желателен. Решения для контроля периферийного оборудования характеризуются двумя принципиально разными подходами:

  • использование специализированного "узкозаточенного" протокола, оптимизированного под оборудование одного класса и/или одной фирмы-производителя;
  • применение открытого стандартизованного протокола, "поверх" которого создается специализированная система контроля.

Оба подхода применяются примерно одинаково широко, оба имеют свои преимущества и недостатки. Специализированные протоколы, как правило, допускают самые широкие возможности управления, более или менее удовлетворяют требованиям, предъявляемым к системам реального времени (Snell&Wilcox RollCall, Tandberg nCompass). Но общей проблемой при реализации подобного рода решений остается "уникальность" протоколов - ни одна фирма-производитель не заинтересована в поддержке протокола, разработанного конкурентами и не принятого в качестве международного стандарта.

SNMP

Альтернативный подход - использование стандартного SNMP (Simple Network Management Protocol). Протокол SNMP изначально разрабатывался для управления сетевыми маршрутизаторами и т.п., но благодаря своей гибкости подходит для работы с самым разнообразным оборудованием, в том числе аудио/видеооборудованием (системы Leitch CSS, Miranda iControl и др.).

Формат сообщений не имеет каких-то жестких рамок. В общем случае это некий "многословный" текст, содержащий информацию о произошедшем событии, который генерируется из шаблонов, "прошитых" в само устройство. Интерпретация сообщения системой контроля зависит от настройки ее реакции на каждое конкретное сообщение: система должна "замечать" некие ключевые слова, коды и фразы в сообщениях, и в результате сделать вывод о том, что произошла какая-то ошибка, изменение и т.п.

Достоинства SNMP заключаются в его "стандартности", отлаженности и широкой поддержке большим количеством фирм-производителей самого различного оборудования. Протокол существует порядка 10 лет, на данный момент стандартизована 3-я версия этого протокола.

Нет в мире совершенства

Отметив выше плюсы, теперь следует сказать, что существуют еще и некоторые "досадные" изъяны, которые ощутимо урезают возможности SNMP. Вот их примерный перечень:

  • Протокол использует ненадежный механизм передачи сообщений (UDP/IP, а не TCP/IP), не предусматривающий подтверждение о получении. Возможна ситуация, когда сообщение, содержащее информацию о некой критической ошибке, будет отправлено "в пустоту" из-за неполадок в сетевой инфраструктуре. Отправитель никогда не знает, доходит ли сообщение до адресата, в результате система контроля рискует не получить важного сообщения, требующего немедленной реакции. Использование TCP/IP пока находится в стадии экспериментов.
  • Ограниченная длина сообщений не позволяет считывать и изменять настройки устройств "одним ударом". Предположим, требуется изменить полсотни настроек в десятке устройств. Для этого придется пятьдесят раз обновить параметры в каждом устройстве, причем неплохо бы столько же раз считать их, чтобы убедиться - все параметры действительно откорректированы. В реальной ситуации потраченное время может оказаться неприемлемо большим.
  • Протокол SNMP не предусматривает строгих ограничений времени отклика на запрос от системы контроля - оно должно быть "в пределах разумного", что для систем реального времени слишком расплывчатая величина. Время реакции устройств на различные события (например, пропадание входного сигнала - отправка сообщения) также не определяется протоколом и лежит на совести фирмы-производителя устройства.
  • Только в самой последней 3-й версии предусмотрены методы защиты данных (в том числе криптозащита), в предыдущих же вариантах был использован самый простой способ разделения доступа с открытым паролем. Производители broadcast-оборудования по-прежнему используют протокол SNMP 2-й или даже 1-й версии. Поначалу это может показаться не очень критичным, однако по мере усложнения сетевой структуры тракта вопросы защиты (если не от хакера, то хотя бы от дурака) "встают в полный рост".
  • Специальные "расширения" SNMP, рассчитанные на возможность совместного использования с профессиональным аудио/видеооборудованием (так называемые Pro-AV MIB), еще не приняты в качестве "жесткого" стандарта. Они служат лишь рекомендацией, которой придерживается пока только один производитель. Существует большое количество программных пакетов для работы с SNMP (HP OpenView, IBM Tivoli, CA UniCenter), но в основном ПО предназначено для мониторинга и ориентировано на компьютерные сети. Что происходит с аудио/видеосигналами внутри тракта - это для SNMP-систем нечто вроде " потустороннего мира", откуда сведения могут быть получены лишь в опосредованной форме. Для работы с broadcast-оборудованием фирмы-производители рекомендуют использовать специализированный софт - он теснее связан со спецификой телевещания и способен подать информацию в более "удобоваримом" виде, используя графическое представление структуры тракта.

На практике зачастую оба упомянутых выше подхода применяются одновременно: например, оборудование управляется с использованием специализированных протоколов, а мониторинг осуществляется с помощью SNMP. Допускается также использование аппаратно/программных решений: они выступают в качестве "переводчика" между различными протоколами и интерфейсами, преследуя цель привести все возможные протоколы к "общему знаменателю".

Как найти "общий язык"

На рынке систем контроля также существует немногочисленный ряд универсальных решений, позволяющих внутри одной системы контроля объединять оборудование различных производителей с различными протоколами управления и физическими интерфейсами в одно целое (Broadcast Solution VSM, ILC MaxView, Harris Broadcast Manager). Общий смысл работы подобных систем сводится к преобразованию протоколов и сообщений в некий внутренний формат. Для каждого протокола/прибора используется "драйвер", занятый преобразованием протоколов/интерфейсов. С точки зрения конечного пользователя, управление и мониторинг существенно упрощаются, но эта легкость достигается путем создания драйверов для всех устройств, используемых в технологическом тракте.

Аналогичный вариант также находит применение в системах автоматизации эфира. На мой взгляд, использование подобных универсальных решений хотя и продуктивная, но вынужденная мера.

Поиски продолжаются

Естественно, подобная ситуация вовсе не "на руку" конечным пользователям и приводит к росту расходов на внедрение систем контроля. Влияние IT вносит свои коррективы - все больше компаний производят оборудование, допускающее сетевое управление и мониторинг. В некоторых случаях, чтобы сделать управление более наглядным и удобным, устройства оснащаются встроенным Web-сервером. Общая тенденция - применение сетевых систем контроля, высокоуровневых протоколов (HTTP/SOAP) и гибких способов представления данных (XML и его производные). Например, в октябре 2004 года ведущие IT-компании -AMD, Dell, Intel, Microsoft и Sun - объявили о создании протокола WS-Management, использующего Web-сервисы для удаленного контроля устройствами. Предполагается, что новый протокол должен вытеснить устаревший SNMP, он является более совершенным компонентом систем контроля.

Тем не менее, несмотря на существующие общие рекомендации SMPTE (Advanced System Control Architecture S22.02), пока что нет какого-то идеального общепринятого способа сетевого управления, к тому же полностью удовлетворяющего нужды телевещания. Как и в жизни, приходится существовать в режиме сотен языков, каждый из которых может быть хорош в своем случае.

Практика показывает: недальновидная политика в выборе оборудования приводит к тому, что любая более или менее крупная телекомпания превращается в своего рода зоопарк, в котором "каждой твари по паре". Расплачиваться за последствия подобной политики приходится эксплуатационным службам, круглосуточно озадаченным лишь одним вопросом: "Господи, а как же всем этим рулить?"

Главный специалист Snell&Wilcox
Дмитрий Иванов

Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #4, 2005
Посещений: 12567

  Автор

Дмитрий Иванов

Дмитрий Иванов

Главный специалист Snell & Wilcox

Всего статей:  11

В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций