本实用新型涉及路由结构技术领域，尤其涉及一种通过软件定义多级业务的路由结构。
背景技术：
在广播电视及互联网电视的音频制作、信号传输过程中，都会涉及到不同类型的传输信号，不同类型的信号端口的类型也不同，例如有av的音视频模拟接口的av端子接口、sdi及asi数字音视频同轴电缆接口、现在越来越多的业务采用ip网线或者光纤接口。
不同的物理接口承载不同的业务，为了保证业务的安全，不同业务端口需要有不同的切换控制设备支持，通常叫做信号切换开关。例如av模拟信号切换开关，对模拟视音频进行切换控制；sdi、asi同轴信号切换开关对数字视音频进行切换控制；光切换开关，实现对网络ip信号进行切换控制。这个设备的目的只是有一个，就是实现对传输信号的保护。例如通过切换开关，当主路设备信号出故障时，直接切换到备路设备，实现对业务信号的保护；卫星链路出现故障的时候，可以通过切换开关切换到其它路由，实现对信号路由的保护。
现有的技术方案，主要是通过第三方的切换设备，实现对设备、路由的保护，通过该设备可以在主设备、链路出现故障时，提供备份的设备或者是链路，构建安全路由，保证信号正常的传输到下一个环节。需要不同信号类型选择不同的切换保护设备，进行信号的切换。
如图1所示，现有的路由保护方式，是采用第三方的切换设备实现对设备及路由的保护。从信号的流程看，设备a将信号处理后，经过切换保护d点，将信号传输到设备b，设备b再通过不同的链路保护设备将信号送到异地设备c，这样就完成了从设备a点到异地设备c点的信号传输，从而实现整个信号的传输。这个是理想状态，但如果设备a点只有一台信号处理设备，那么这点就是一个单点的故障点，假如在该点的设备a发生故障，就会影响整个通道的信号播出，导致节目的播出安全。
设备级别的保护，基于上面的问题，一定会做设备级的信号保护，就是在设备a点同时放置2台相同信号处理功能的设备，(主)设备a和(备)设备a(甚至在有的关键的节点放置更多的保护设备)，一旦在节目传输过程中(主)设备a故障，可以通过后级的切换开关(d点，冗余设备切换点)，将信号路由切换到(备)设备a，来保障信号的正常播出，这个时候就能看出切换开关的重要性，如果没有这个切换开关，就无法实现路由的切换，备路的信号就没有办法替代主路进行节目的播出，尤其是在节目安全方便，如果a点传输的节目是非法节目，也需要将在a点播出的信号进行安全的切换。由此可见如果没有这级的信号保护，会有出现安全和质量的播出风险。
同样链路级别的保护，在从设备b到异地的设备c点，因为节目播出的重要性，在系统的设计和建设中同时会提供2个不同的业务链路(光链路)，一旦其中一条链路出现故障，可以使用备路的链路，保证信号的安全传输。要做到链路的备份也需要增加切换设备，如上图1，需要增加一个二选一的切换设备(根据节目的重要性，例如cctv1都不止有2条链路保障，如果备份链路越多，可以采用三选一、四选一或者多选一的切换设备)，例如当链路a中断，在异地的接收节点，可以通过对冗余链路切换点(e点)切换控制，生成节目的安全路由。
综上所述，只要是关键的业务一定会有设备、链路的保障，所采用的结构就是后级增加切换保护的设备(切换开关)，通过切换开关来控制备份设备或者是备份链路的启用，从而保证业务在安全的路由上传输。
在以往的实际项目中，基本上都会采用了不同类型的切换开关或者矩阵，实现对前级设备、链路的保护。当前级有设备故障或者是链路故障，均采用通过切换后级的切换开关更改路由的方式进行信号传输的保障。
如图2所示，可以看到路由的重建，当d点、e点在特定情况下进行切换时，给出重建的路由，保证信号的正常传输，节目的正常播出。
上述技术特征的缺点：
需要大量的第三方不同接口类型的切换设备，进行设备、链路的保护，投资大、系统环节复杂、运维成本高、不节能；
系统路由复杂，在进行路由计算、调度时会考虑更多的判断条件和切换设备的状态，导致呈现复杂、时效性差。
通过切换开关的方式，备路信号在正常情况下不输出到下级设备，导致最大的问题就是如果备路启动时才发现备路也有故障，一定会给用户造成措手不及的状态，反而更影响节目的安全播出。
之前的第三方切换方式，只能是相同端口类型信号之间的切换，做不到不同端口之间搭载同样业务之间的切换，例如模拟信号和数字信号之间不能切换，数字信号和ip网络信号之间不能切换。
通过后级不同接口类型的切换开关进行设备、链路的保护，作为切换开关这一个点，也是单点故障点，如果这个设备出现故障，同时会出现播出故障，例如当前级设备、链路出现故障时，后级不能切换，同样会出现安全播出的隐患。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种通过软件定义多级业务的路由结构，通过软件定义业务(节目)路由，从而可以实现对信号播出的保障和业务路由的状态呈现。基础是可以实现不同环节播出设备的管理以及对输入、输出信号的控制，同时也要采集到被管理设备内部信号路由关系，并结合信号输出链接给出整个业务系统的路由状态。最终可以实现通过软件进行定义业务的路由，保证播出节目的安全。
本实用新型的目的通过以下的技术方案来实现：
一种通过软件定义多级业务的路由结构，包括：
相同物理端口路由设备及业务逻辑链路路由设备；
所述相同物理端口路由设备包括本地节点设备和异地节点设备，本地节点设备通过设备端口和设备链路与异地节点设备链接；
所述业务逻辑链路路由设备包括同一端口多业务切换保护单元和不同类型端口相同业务切换保护单元。
与现有技术相比，本实用新型的一个或多个实施例可以具有如下优点：
减少了现有系统设备的使用，原系统的信号保护是采用后级切换的保护结构，当前级设备或者链路出现问题，通过后级进行信号的切换，保证传输信号的正常。本结构不需要后级切换设备，直接控制本级设备通过软件定义安全路由，来保护整个信号的安全和质量。这样的方式减少了设备的投入，降低了用户的使用成本，淘汰了节目生产、传输过程中的落后产能。
实现多级系统之间信号路由的定义，该结构不仅仅可以定义一个环节设备的路由走向，同时可以定义信号全链路的信号走向，这样的好处是可以重构全信号链路的安全路由，通过软件定义出最安全的信号路由，保证节目的安全播出。
现有的系统结构，不再有之前的切换设备，减少了设备使用环节，也就减少了一级故障点，使现有的系统更稳定可靠；减少了中间换机，同时也降低了运维的成本，提高了运维的效率。设备的减少也降低了整个系统的功耗、也减少了因为该设备所要投入的安装环节，实现绿色产能。
附图说明
图1是现有技术提供的路由结构示意图；
图2是现有技术提供的路由重建结构示意图；
图3是本发明提供的软件定义业务路由结构示意图；
图4是本发明提供的软件定义业务路由主物理端口设备故障结构示意图；
图5是本发明提供的软件定义业务路由链路a故障结构示意图；
图6是本发明提供给的软件定义业务路由一个端口多业务类型结构示意图；
图7是本发明提供给的软件定义业务路由不同端口类型结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本实用新型实施方式作进一步详细的描述。
本实施例直接采用对节目信号处理设备的控制，不需要增加切换设备，既可以实现信号路由的改变。将整个播出系统路由更加简单、清晰化，因为设备环节的减少，系统路由的呈现更简洁。通过主、备设备、链路提供完整的下级信号接入，采用节目热备d份的方式，而不是备路信号在没有切换时不输出到下级设备冷备的方式。可以实现不同物理接口信号的自由切换控制。做到了平行交叉双备份，系统无单一故障点。
本实施例是通过软件定义业务(节目)路由，从而可以实现对信号播出的保障和业务路由的状态呈现。基础是可以实现不同环节播出设备的管理以及对输入、输出信号的控制，同时也要采集到被管理设备内部信号路由关系，并结合信号输出链接给出整个业务系统的路由状态。最终可以实现通过软件进行定义业务的路由，保证播出节目的安全。
首先，本实施例是采用一种通过软件定义业务路由的结构，改变之前对设备、链路信号的后级切换保护方式，是采用直接对业务设备(处理、传输、播出设备)的控制来完成业务播出的保障。而不是采用之前传统后级切换保护结构，当前级设备或者链路出现故障时通过后级切换设备进行信号切换，保障信号的正常输出。通过这个结构的改变不仅仅可以大量的减少后级切换设备的使用，从而减少整个系统的投入；减少后级切换设备环节也排除单点故障发生的可能性；减少后级切换设备环节也减少了该点发生故障的可能性；减少后级切换设备环节也降低了运维的复杂性。
其次，采用通过软件定义业务路由的结构需要实现对播出设备(信号处理、传输、播出设备)的数据采集，采集这些数据在软件上通过协议或者信令的方式，包括但不限于rs232、网口、rs485、开关量、红外等物理接口，同时在协议和信令上不限于api、snmp、xml、modulbus等传输协议。这样通过不同的物理接口采用不同的传输协议实现对设备状态的感知，其中包括但不限于被采集设备的配置数据、端口信息、内部信号路由、设备的性能、设备及业务的报警信息等。同时通过不同的协议，更重要的实现对设备的业务、端口的控制，来实现业务所在端口的路由变化，为今后软件定义路由的自愈和提供控制数据。
最终，采取不使用后级保护的切换设备的系统结构，通过对播出设备(信号处理、传输、播出设备)自身的数据采集，完成对播出设备的感知和控制，做到信号路由的优化，实现对播出信号的保护。采样这样的结构，感知到设备的业务状态，当某个端口的业务出现异常，可以直接对端口进行控制切换，实现业务路由的自愈和。
本发明提供的软件定义业务路由结构包括相同物理端口路由设备及业务逻辑链路路由设备；
所述相同物理端口路由设备包括本地节点设备和异地节点设备，本地节点设备通过设备端口和设备链路与异地节点设备链接；
所述业务逻辑链路路由设备包括同一端口多业务切换保护单元和不同类型端口相同业务切换保护单元。
上述本地节点设备分别包括主物理端口设备和备用物理端口设备，所述主物理端口设备通过相应端口与备用物理端口设备相连。
上述主物理端口设备和备用物理端口设备分别包括输入端口和输出端口。
上述异地节点设备包括主物理端口设备和备用物理端口设备，主物理端口设备通过端口与链路分别与异地节点设备的主物理端口设备和备用物理端口设备相连。
同一端口多业务切换保护单元包括汇聚交换机、主物理端口设备和备用物理端口设备；所述汇聚交换机通过输入端口与主物理端口设备和备用物理端口设备链接；且主物理端口设备通过端口与链路与异地节点设备的主物理端口设备和备用物理端口设备链接。
所述汇聚交换机与主物理端口设备和备用物理端口设备采用输入端口ip端口链接，获取汇聚交换机不同ip地址的相同节目信息。
不同类型端口相同业务切换保护单元中主物理端口设备和备用物理端口设备分别设置有三个不同类型的输入端口，所述端口为：交换机端口、卫星接收机端口和编码端口。
所述主物理端口设备和备用物理端口设备分别通过输出端口和链路与异地节点设备的主物理端口设备和备用物理端口设备链接。
通过定义不同业务路由方式，实现主物理端口设备和备用物理端口设备之间的链接状态。
下面以具体实施进行详细阐述
实施例1
相同物理端口的路由设备建立，相同物理端口是只在系统中所有设备主、备提供的物理端口是一直的，端口所包含的业务也是一致的，图3是本发明提供的软件定义业务路由结构，实线为链路的正常的状态。这个路由是通过对设备的数据采集，根据端口中包含的业务自动生成的路由。其中包括通过对对a设备(主)的数据采集，可以获取到端口1、端口2的业务数据，同时对应设备b(主)同样可以获取端口5、端口6的业务数据，以此类推，通过端口业务数据的内容或定义可以建立起来业务链路的链接。上图可以看到a设备(主)端口1对应链接设备b(主)端口5、设备a(主)端口2链接设备b(备)端口6、a设备(备)端口3对应链接设备b(主)端口6、设备a(备)端口4链接设备b(备)端口8，通过这样2级设备的交叉互联的方式，实现设备级别的备份，同样在后级的链路保护中也是采用交叉互联的方式，b设备(主)端口9对应链接设备c(主)端口13、设备b(主)端口10链接设备c(备)端口15、b设备(备)端口11对应链接设备c(主)端口14、设备b(备)端口12链接设备c(备)端口16。通过软件的数据采集都可以获取到端口业务的状态，如果业务状态正常，业务数据都运行在主路的端口上，通过端口的物理关系建立起来相同端口物理路由。
如图4所示，当对设备a(主)及设备b(主)端口6进行数据采集发现业务出现故障时，可以控制设备b(主)通过端口6提供节目信号，这时软件会定义设备b(主)从设备a(备)获取备路节目信号，从端口3到端口6，建立全新的路由(实线)，保护节目输出。这个过程可以是采用软件的自动定义，让路由自动愈合。在特殊情况下，当需要设备a(备)端口3提供信号时，也可以通过人工手动定义的方式来定义信号的路由。
如图5所示，当异地节点设备c(主)的链路a出现故障时，通对设备的数据采集无法获取端口13的业务数据，同时再比对设备b(主)的端口9状态，如果设备b(主)的端口9状态正常，则判断为链路a的故障，这时可以通过协议控制设备c(主)，通过链路b提供信号，软件会定义设备c(主)从设备b(备)端口11获取备路节目信号，从端口11到端口14，建立全新的路由，保护节目输出。这个可以是采用软件的自动定义路由，让路由自动愈合、也可以通过人工手动愈合。
当设备、链路出现问题，采用全新的系统结构，不再通过设备或者链路的后级来进行节目的保护，而是通过对设备自身的定义来实现。重新定义路由最终的是要获取设备内部信号路由状态。
实施例2
业务逻辑路由建立，业务逻辑链路包括两个方面，一方面是同一个端口中有不同的业务需要切换；另一方面是不同的端口类型中相同的业务需要进行切换，这些都是要获取到设备内部的信号路由关系，从而结合外部的链路链接重构全新的路由。
一个端口多业务切换保护，如图6中的设备b(主)、设备b(备)输入都采用一个输入端口，这个输入端口采用ip端口，通过这个端口可以从汇聚交换机获取到不同ip地址的相同节目信息，例如节目1主、节目1备、节目1备2等等，根据端口的状态可以通过软件定义设备内部的业务路由关系，是从节目1主、节目1备还是节目1备2提供给下一级设备信号，来保障业务的正常播出，这样的方式需要获取到设备b的内部信号路由状态，并可以通过软件对路由进行定义。
不同类型端口业务之间的切换保护如图7所示，设备b(主)、设备b(备)分别输入有3个不同端口类型的信号，根据信号的状态可以通过软件定义设备内部的业务路由，是从1、2、3或4、5、6的某一个点获取业务，来保障业务的正常播出，这样的方式需要获取到设备b的内部信号路由状态，并可以通过软件对路由进行定义。
通过软件定义业务路由方式，可以实现对设备内部业务状态的主、备切换，从而来保证信号到下一级设备的安全和质量。采用软件的定义方式通过对设备运行状态、端口中业务状态的感知，通过对设备路由的定制，可以实现业务路由的自愈和。
上述实施例：
减少后级切换设备，直接采用对信号处理设备的控制实现路由的定义，不需要后级增加切换保护设备，便可以实现信号路由的定义。目的是降低成本、降低系统的复杂性、提高系统的可靠性。
使系统路由更加简单、清晰化，减少了后级切换环节，系统结构呈现更简洁。目的是可以通过软件去清晰的定义节目路由。
让主、备路可以接入完整链路，采用节目链路信号热备方式。目的是通过设备主、备链路的实时在线，监测主、备链路下级接入状态，保证在故障切换时备路正常可用。
可以实现不同物理接口承载的节目信号自由切换控制，目的是实现在不同物理端口之间实现承载节目的切换。
无单一故障点，通过全链路接入采集的方式，建立链路全冗余备份系统，不存在后级切换设备的单点故障。
不能获取到信号处理设备内部的路由，无法通过软件获取包括设备内部路由在内的整个路由信号路由的状态，无法通过软件定义路由，自动来实现路由的切换，实现路由的自动愈合。
虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
1.一种通过软件定义多级业务的路由结构，其特征在于，包括相同物理端口路由设备及业务逻辑链路路由设备；
所述相同物理端口路由设备包括本地节点设备和异地节点设备，本地节点设备通过设备端口和设备链路与异地节点设备链接；
所述业务逻辑链路路由设备包括同一端口多业务切换保护单元和不同类型端口相同业务切换保护单元；
所述本地节点设备分别包括主物理端口设备和备用物理端口设备，所述主物理端口设备通过相应端口与备用物理端口设备相连；
主物理端口设备和备用物理端口设备分别包括输入端口和输出端口；
所述异地节点设备包括主物理端口设备和备用物理端口设备，主物理端口设备通过端口与链路分别与本地节点设备的主物理端口设备和备用物理端口设备相连。
2.如权利要求1所述的通过软件定义多级业务的路由结构，其特征在于，同一端口多业务切换保护单元包括汇聚交换机、主物理端口设备和备用物理端口设备；所述汇聚交换机通过输入端口与主物理端口设备和备用物理端口设备链接；且主物理端口设备通过端口与链路与异地节点设备的主物理端口设备和备用物理端口设备链接。
3.如权利要求2所述的通过软件定义多级业务的路由结构，其特征在于，所述汇聚交换机与主物理端口设备和备用物理端口设备采用输入端口ip端口链接，获取汇聚交换机不同ip地址的相同节目信息。
4.如权利要求1所述的通过软件定义多级业务的路由结构，其特征在于，不同类型端口相同业务切换保护单元中主物理端口设备和备用物理端口设备分别设置有三个不同类型的输入端口，所述端口为：交换机端口、卫星接收机端口和编码端口。
5.如权利要求1所述的通过软件定义多级业务的路由结构，其特征在于，所述主物理端口设备和备用物理端口设备分别通过输出端口和链路与异地节点设备的主物理端口设备和备用物理端口设备链接。
6.如权利要求1-5任一项所述的通过软件定义多级业务的路由结构，其特征在于，通过定义不同业务路由方式，实现主物理端口设备和备用物理端口设备之间的链接状态。
技术总结