有線電視網絡智能消息研究

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摘要:消息系統基于業務發展、大數據分析以及安全監控等需求，利用廣播電視技術等方面的優勢，對系統性能、安全性建設等關鍵技術及智能消息推送系統進行技術攻關。并在此基礎上，逐步打造成一套基于大數據分析策略，面向各型服務終端(包括機頂盒、手機、PAD等)及應用服務系統實現精準、極速消息推送，并支持準確獲知消息推送狀態及效果的智能消息推送系統。從智能消息系統的建設背景出發，進一步闡述智能消息系統實現的關鍵技術、建設成果以及它給數字電視用戶所帶來的影響。

關鍵詞:消息;智能消息;數字電視

1建設背景

近年來國內自然災害頻繁發生，黨的十七屆六中全會提出要建立“統一聯動、安全可靠的國家應急廣播體系”，以達到在突發事件中第一時間應急消息的目標，這就需要建立一套可以對接各級應急信息平臺并能自動發送消息的系統來支撐。另外，由于缺乏統一的消息管理機制，目前公司內部可推送消息的系統眾多，均可通過機頂盒給用戶呈現各類消息，但各系統的消息推送功能不完善，存在諸多冗余，無形中也導致了機頂盒終端消息處理模塊異常繁鎖。同時，隨著公司業務的不斷發展、大數據分析以及安全監控等需求的不斷提出，都迫切需要建立一套統一的智能消息系統來支撐。鑒于上述情況，我們開展了智能消息系統的項目研發工作，旨在建立一套以國家應急廣播體系建設思路為指導思想，基于大數據分析策略，面向機頂盒、手機、PAD等各型服務終端及應用服務系統實現精準、極速推送，并支持準確獲知消息推送狀態及效果，適應平戰結合方針的智能消息推送系統，為廣西各級應急廣播及數字電視業務的可持續發展做好支撐基礎。

2研究內容

智能消息系統是一套以國家應急廣播體系建設思路為指導思想，依托于有線數字電視網絡，利用大數據分析策略，面向機頂盒、手機、PAD等各型服務終端及應用服務系統，實現精準、極速消息推送服務的平臺體系。項目主要研究內容包括:(1)結合大數據分析平臺，開發智能化精準推送消息接口，進一步構建智能消息推送體系，實現消息業務精準推送;(2)構建高可用、高并發系統架構，以實現系統的高承載能力及消息的極速推送;(3)部署一套具備智能策略及系統安全監控服務功能的消息推送服務平臺，保障系統正常運營及準確獲知消息效果，同時擴展消息服務終端及服務種類，使系統同時支持為機頂盒、手機客戶端、PAD客戶端、第三方應用服務系統等推送消息，以使系統適應市場業務不斷發展的需求;(4)建立一套第三方消息接收協議規范，全面詮釋消息系統功能，為第三方消息系統的對接提供技術支撐;(5)制訂一套終端消息處理協議規范，實現快速、實時的消息獲取與更新，并兼容多種終端模式，實現終端消息接收、處理和呈現標準的統一。

3關鍵技術

3．1系統設計原則。智能消息系統按照高可用、高并發架構建設要求及完善的安全保障機制、良好的集成能力等技術要求進行建設。服務器具有自動容錯、負載均衡和集群功能，支持大容量用戶并發訪問，單臺服務器支持TCP并發連接數100萬個以上，每秒并發請求數10萬個以上，每秒終端推送能力180萬個以上。為了保障系統可靠的服務，采用了單雙向消息并行服務的機制，并對所有服務器關鍵運行指標、系統服務運行狀態指標等進行全面監控，確保系統的不間斷服務要求，且消息接收成功率、消息到達率均達99．99%以上。同時采用了數字簽名機制，確保了消息來源及內容的安全可靠。系統還提供了標準化的集成協議規范，從而為各型終端的集成以及各類第三方消息系統的對接提供了標準。3．2系統建設內容。智能消息系統由前端服務系統和終端軟件系統兩大部分組成，前端服務系統主要負責消息接收、處理、推送及消息后臺的配置管理，同時負責系統相關運行指標、消息接收與推送指標、終端實時數據的監測、統計與展示。終端軟件系統則主要負責心跳信息發送、終端狀態信息采集上傳、消息接收處理與呈現等。3．3技術方案概述。該系統采用了服務化架構，總體架構分為接入層、序列化層、邏輯層和數據存儲層4個層級，層級之間職責分明，互不影響，模塊可獨立擴展。系統架構如圖1所示。圖1系統架構圖1)系統采用了TCP長連接通信方式，并以負載均衡服務器和connector集群實現海量的連接;2)引入了序列化層，采取異步消息隊列方式，實現異步消息處理，并實現模塊之間的解耦;3)接入層和邏輯層均采用了無狀態設計，不做任何數據存儲，從而提高系統的可用性;4)數據存儲層采取了數據讀寫分離、多級緩存等方式，提高系統并發性和可用性;5)消息推送采取了服務端即時向終端或應用系統推送消息的方式，提高消息的即時性;6)消息推送采用RPC接口調用方式向終端、第三方應用業務推送消息;7)系統同時支持消息推送、日志收集、系統監控與統計、安全管理等相關功能;8)系統消息數據傳輸協議采用了流行的二進制協議，具備數據量小、靈活、高效、易于使用、安全的特點，適用于消息數據交換，為系統的高并發提供技術支撐;9)系統采用了高安全數字簽名機制，確保了消息來源及消息內容傳輸的可靠性。3．4主要技術創新點。1)構建了高可用、高并發系統架構，實現了系統高承載能力和極速消息推送。①系統采用了服務無狀態設計，便于系統后期水平擴展。②系統采用了拆分設計，依據系統維度、功能維護和數據讀寫維度等進行拆分，確保了系統性能和可靠性。③系統采用了服務化架構，為不同的業務方提供服務分組、隔離、限流、黑名單、服務路由等，確保系統服務的質量。④系統采用消息隊列實現了服務解耦、異步處理、流量削峰和緩沖等，提高了系統效率，也確保了系統可靠性。⑤系統支持多級緩存、并發化設計等，進一步提高了系統性能。⑥系統支持服務限流、流量切換等，可防止惡意請求攻擊或超出系統峰值，還可自動屏蔽故障機器，確保了系統服務的安全可靠。2)結合大數據分析智能策略，實現消息業務精準推送。①通過與大數據分析平臺對接，獲取基于多維度的大數據分析和智能策略，實現根據用戶畫像智能推送個性化的消息內容。②系統基于智能策略機制，只需根據推送需求配置相應的推送策略，系統即可根據推送策略自動推送個性化的消息內容，大大提高了系統服務效率，節省了人力成本及維護成本。3)制定了廣西智能消息接收協議規范，實現消息接收行為的標準統一。系統基于有線雙向數據網絡，以HTTP+protobuf接口處理方式，實現了第三方消息數據的快速、實時接收與發送。4)制定了廣西智能消息處理協議規范，實現消息在各型服務終端處理行為的標準統一。①系統基于有線雙向數據網絡，以TCP長連接通訊處理方式，實現了消息數據快速、實時的推送與接收。當有新消息時，各型服務終端支持毫秒級消息處理與消息呈現。②運用DVB+IP雙模式融合技術，兼容傳統消息傳輸和智能消息推送兩種傳輸模式，實現對廣西廣電網絡全終端類型的無縫支持。5)構建了健全的安全保障體系，確保了系統的安全可靠。①第三方消息系統的接入及智能消息系統后臺管理登錄均采用了加密協議，并在接入系統與智能消息系統之間采用了雙重防火墻防護，以確保傳輸網絡安全。②智能消息系統支持對接入系統發送的消息進行安全校驗，并給每個接入系統分配安全證書，接入系統在發送消息時先對消息內容進行安全簽名，消息系統接收到消息后，再對消息安全簽名進行校驗，確保消息的來源可靠和消息完整。③智能消息系統支持對下發的消息內容進行安全簽名，并支持為每個終端下發簽名證書。終端收到消息內容安全簽名后，再對消息內容安全簽名進行校驗，確保消息的推送來源可靠和完整。④智能消息系統支持對消息內容進行加解密。接入系統在發送消息時先對消息內容進行加密，智能消息系統接收到消息后對消息進行解密，再重新加密后推送給各型終端，終端收到消息后，再對消息進行解密。同時，智能消息系統支持對單個或多個消息播發通道啟用或禁用加解密服務。

4應用情況

該系統面向廣西廣電網絡全終端用戶提供智能消息推送服務，目前系統已完成一期服務功能上線，承載了國家應急廣播、廣西區防汛抗旱指揮部應急廣播等第三方平臺信息業務，系統穩定可靠，用戶滿意度較高。

5結束語

該項目構建了一個全新的智能消息平臺，提供了一套智能策略及極速、精準推送消息的服務，并建立了標準化的第三方消息接收和全終端處理協議規范。系統支持覆蓋廣西廣電網絡全終端用戶，相比較于傳統的消息服務，本項目的實施可以大幅度改善用戶體驗，創造可觀的經濟效益，節省人力物力的投入，為廣西各級應急廣播及公司業務可持續發展提供有力的支撐。

作者:楊云松 龐添尹 單位:廣西廣播電視信息網絡股份有限公司