基于vGTP协议的图像集群网管系统

基于vGTP协议的图像集群网管系统

祝翔

413026199605017539 上海市长宁区 200335

摘要：近期“大岗位、大值班”的运行模式在空管内部被反复提出，如何克服当下愈显复杂和庞大的网管监控系统在运维管理上彼此隔离的难题是我们需要考虑的。通过远程桌面传输协议我们可以连接各个“信息孤岛”，但常见的运程桌面协议如微软的RDP、Red Hat的Spice协议等或因为安全、或因为闭源和技术封锁，不适合在空管领域里推广。而自主研制国产vGTP 协议既能解决运维需求，又能避免高昂的开发成本，同时又兼具高安全性、高保密性的特点，非常适合在空管领域内应用。本文将对vGTP协议进行介绍，分析和确认vGTP协议在空管领域的可行性，并在此基础上讲述基于vGTP协议的图像集群网管系统的特点、价值及相关项目建设的具体内容。

关键词： 远程桌面协议；vGTP 协议；图像集群网管系统

1  前言

1.1  选题背景及意义

空管专业发展迅速，但网管隔离成“信息孤岛”。vGTP协议作为自主研制的像素级传输协议，安全可靠地传输人机交互图像。基于vGTP的图像集群网管系统统一采集、调度网管图像信号，可靠回传控制信号，满足运维需求，降低成本，对网络公司数字化转型有重要意义。

1.2  远程桌面协议的简介及现状

远程桌面协议如RDP、PCoIP等因闭源、非国产受限。国内vGTP协议，自主可控，已申请183项专利，增速显著。它应用于云桌面、云应用及网络工作站，提供安全高效的3D、广域网“拉远”能力，打破技术封锁，赶超PCoIP，赋能云计算厂家，确保运营安全。

2 vGTP协议简介

vGTP是西安万像电子科技自主研发的实时人机交互图像压缩传输协议，支持3D和广域网应用，通过压缩传输像素色值实现物理级安全，确保信息不被逆向破解。该技术已应用于高安全要求场景，如军方背景项目，展现了卓越的安全性和兼容性。

2.1  vGTP协议的特点

2.1.1高安全、高保密性

vGTP协议仅传显卡渲染图像，采用私有编解码及加密，确保网络安全。终端为保密零终端，无系统、缓存和应用，阅后即焚，确保终端安全。

        2.1.2高图像质量

 vGTP协议智能传输计算机图像，降低带宽要求，保持图像清晰度，寻求网络与终端最佳平衡，提供卓越用户体验。

2.1.3 高灵活性

vGTP协议实现服务器端图像渲染并加密传送至客户端解码显示，无需了解内容语义，兼容性好且降低客户端硬件要求。协议支持反向控制，用户可通过外设远程操控计算机，享受与本地操作相同的体验，灵活提取可视化信息。

2.1.4高传递效率

vGTP协议定义VMTL网络传输层，优化图像传输质量和反向控制延时，满足不同需求。VMTL与vGTP编解码算法配合，降低带宽要求，提高图像传递速度，实现可视化信息快速流转，提升安全图传系统效率。该协议寻找网络带宽与零终端计算力的最佳平衡，为用户提供最佳远程操控体验。

2.2  vGTP协议的原理

vGTP协议针对计算机图像的压缩、传输、控制进行专门的算法设计与适配优化。

vGTP协议工作原理如下图所示：

图1 vGTP协议工作原理

通过从计算机显卡接口采集数据后，进行智能分类，分类压缩编码，加密等环节处理后通过网络发送，而零终端接收到网络包后，进行解密，解码显示。

2.3 vGTP协议的优势

对比指令协议如Spice，vGTP支持2D/3D，全系列芯片平台，高安全性（自适应加密），网络自适应，高可用，传输可靠且带宽优化。

3 vGTP协议在空管领域的可行性分析

3.1  外部应用环境

vGTP协议在军用国防领域有广泛应用，包括远程指挥、监控、保密办公，与空管行业场景相似。

3.2 内部资源条件

图像集群网管系统依托IP网络传输，网络公司管理多套IP网络，覆盖重要传输网络监控。公司梳理优化空管业务，积累图像融合规则资料与网络运维经验，为vGTP协议推进提供软实力保障。

4 vGTP协议在空管领域的可行性验证

公司与公安三所合作，自2020年起测试vGTP协议的图像网管集群系统在空管行业。完成多项场景测试后，优化系统性能与功能，满足公司多种场景需求，验证vGTP协议满足远程及异地网管接管需求。

5 vGTP协议在空管领域的应用前景

vGTP协议图像集群网管系统适用于通导专业及图像信息管理的系统或平台，能打破专业、设备、空间界限，以快速解决问题为导向整合重构图像信息，为空管行业带来丰富使用场景和广阔应用前景。

6 基于vGTP协议的图像集群网管系统

6.1 图像集群网管系统简介

图像集群网管系统依托vGTP协议，国产设备自主研发，核心协议拥有自主知识产权。支持快速扩展接入多种图像信号，独立或叠加部署，不干扰原系统。传输原理灵活，支持带外或带内方式。

图2 图像传输设备部署示意图

6.2 图像集群网管系统涉及设备及其功能介绍

6.2.1图像采集零终端

采集计算机显示信号，经vGTP编码上传至

接收零终端解码还原。接收零终端反向传输键盘、鼠标信号至计算机，实现远程操作与控制。

6.2.2认证、授权管理、连接服务器

共享图像集群系统终端信息，支持设备注册、认证、权限设置，实现图像跨网传输。每个终端需注册认证，服务器具备图像转发功能，建议账号配置≥10M带宽。

6.2.3图像接收零终端

接收采集端信号，经vGTP解码后显示。支持本地键盘/鼠标反向传递。手机/Pad需安装Apk客户端，配置参数连接采集端，实现广域网图像传输和虚拟键盘输入。

6.2.4席位机

可替代图像接收零终端，一台支持六屏显示。

6.3 图像集群网管系统的价值

6.3.1提质增效

图像集群系统产品跨层级、跨领域安全互联图像，破解多部门协同指挥难题，提升联合指挥等业务效率，降低风险与成本，解决数据安全等问题。

6.3.2快速上线

图像集群产品“即插即用”，快速互联图像“采”“收”链路，简化部署，无需大量适配与测试。

6.3.3简便运维

图像集群产品稳定性高（MTBF>50000h），全Web化配置界面友好直观，简化运维操作，降低难度，提升效率。

6.4  图像集群网管系统项目内容

系统建设汇总了公司内各科室的需求，项目拟采集各科室多套重要生产系统的运维终端，通过专网统一汇聚、管理，在三地建设三套集中显示席，便于今后大岗位运行模式的推进和应急状态下的远程接管、无人值守等措施的实施。同时，项目中拟采取租用公安三所云端服务的方式（租用云资源或者租用云账号），并为部分科室配置移动式维护终端，便于相关技术专家开展远程技术支持。

7 结语

  vGTP项目测试发现VGA输出、时延抖动、功能缺失等问题，部分已解决。但仍存在软终端Pad文字输入等问题待优化，部分问题厂家还未给出解决方案。图像集群网管系统整体可用性高，预计随公司数字化转型将横向扩展。  

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