網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術(shù),它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機(jī)整體,實(shí)現(xiàn)資源的全面共享和有機(jī)協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識(shí)資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)、傳感器等。 當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享,網(wǎng)絡(luò)則被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。 IPTV是一種以家用電視機(jī)或PC為顯示終端,通過互聯(lián)網(wǎng),提供包括電視節(jié)目在內(nèi)的內(nèi)容豐富的多媒體服務(wù)業(yè)務(wù)。IPTV具有非常鮮明的特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)媒體服務(wù)者和消費(fèi)者互動(dòng),它能根據(jù)用戶的選擇提供內(nèi)容廣泛的多媒體服務(wù)功能,包括視頻點(diǎn)播、網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電子郵件以及娛樂、教育及商務(wù)等功能。IPTV是計(jì)算、通信、多媒體和家電產(chǎn)品嶄新技術(shù)的融合,它在給用戶帶來全新的交互式視頻內(nèi)容享受的同時(shí),使ISP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)獲得增值,步入良性循環(huán)。作為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商、系統(tǒng)提供商、消費(fèi)類電子產(chǎn)品廠商和ICP產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié),ISP自然要關(guān)心推動(dòng)IPTV業(yè)務(wù)發(fā)展的相關(guān)技術(shù)及其當(dāng)前的應(yīng)用現(xiàn)狀,關(guān)心該技術(shù)與在營(yíng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系,關(guān)心IPTV技術(shù)未來發(fā)展趨向。
流媒體信號(hào)在IP網(wǎng)上的傳送
(1)IP網(wǎng)的播放方式
IPTV視頻流在終端用戶看來有點(diǎn)播和廣播兩種接收方式;點(diǎn)播接收具有個(gè)性化,接收的內(nèi)容和時(shí)間取決于用戶喜好,具有實(shí)時(shí)交互特點(diǎn);廣播接收在用戶看來是被動(dòng)的,用戶對(duì)內(nèi)容選擇的余地只限于所提供的頻道,是非交互型的。然而,就視頻流傳播的有效性講,兩種方式的視頻流在IP網(wǎng)上傳送屬于不同的技術(shù)范疇,廣播接收方式對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)提出了組播功能(Multicast)要求;點(diǎn)播接收方式要求IP網(wǎng)絡(luò)能有效的將視頻流推送到用戶接入網(wǎng)絡(luò)(VDN/CDN)。
組播傳輸:組播是一種允許一個(gè)或多個(gè)發(fā)送者(組播源)一次、同時(shí)發(fā)送單一的數(shù)據(jù)包到多個(gè)接收者的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。組播源把數(shù)據(jù)包發(fā)送到特定組播組,而只有屬于該組播組的地址才能接收到數(shù)據(jù)包。在IPTV里,組播源往往僅有一個(gè),即使用戶數(shù)量成倍增長(zhǎng),主干帶寬不需要隨之增加,因?yàn)闊o論有多少個(gè)目標(biāo)地址,在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的任何一條主干鏈路上只傳送單一視頻流,即所謂“一次發(fā)送,組內(nèi)廣播”。組播提高了數(shù)據(jù)傳送效率,減少了主干網(wǎng)出現(xiàn)擁塞的可能性。
視頻分發(fā)網(wǎng)絡(luò):VDN/CDN的基本原理是:把經(jīng)過用戶選擇的、訪問率極高的流媒體內(nèi)容從初始的流媒體服務(wù)器復(fù)制、分發(fā)到最靠近終端用戶的緩存服務(wù)器上,當(dāng)終端用戶請(qǐng)求某視頻業(yè)務(wù)時(shí),由最靠近請(qǐng)求終端的緩存服務(wù)器提供服務(wù)。顯然,VDN/CDN在初始服務(wù)器和緩存服務(wù)器之間鏈路上,帶寬占用的空間和時(shí)間遠(yuǎn)少于用戶對(duì)中心流媒體服務(wù)器集中訪問方式的非VDN/CDN環(huán)境,它很好地解決了訪問量大,服務(wù)器分布不均對(duì)骨干網(wǎng)帶來的擁塞,提高了用戶訪問流媒體內(nèi)容的范圍和響應(yīng)速度,是視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)里非常有效的組網(wǎng)方式。
(2)VDN/CDN建設(shè)格局
VDN/CDN以集中管理、分布式存儲(chǔ)的策略性整體為特色,它包括分布式存儲(chǔ)、負(fù)載均衡、網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求重定向和內(nèi)容管理四部分,其中內(nèi)容管理和全局網(wǎng)絡(luò)流量管理是VDN/CDN的核心所在。根據(jù)用戶就近訪問原則和服務(wù)器負(fù)載均衡原則,確保流媒體內(nèi)容以極高效方式為用戶請(qǐng)求提供服務(wù)。當(dāng)然,在流媒體應(yīng)用服務(wù)里,內(nèi)容管理還包括服務(wù)認(rèn)證、計(jì)費(fèi)等等。
VDN/CDN在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有許多應(yīng)用,系統(tǒng)有覆蓋城域網(wǎng)的,也有覆蓋國(guó)內(nèi)廣域網(wǎng)的。前者多出于運(yùn)營(yíng)商地域性業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)考慮,特別是對(duì)娛樂性市場(chǎng)份額的爭(zhēng)奪,系統(tǒng)有很強(qiáng)的對(duì)流媒體分發(fā)業(yè)務(wù)的支持功能;后者由于覆蓋地域廣,考慮的不僅僅是網(wǎng)絡(luò)暢通,更多的是注重運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的品牌意識(shí),以吸引更多優(yōu)秀ICP加盟自己的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。因此,系統(tǒng)的分發(fā)內(nèi)容往往是綜合性的,包括Web內(nèi)容和流媒體業(yè)務(wù)。
無論作為支持IPTV業(yè)務(wù),還是作為支持PCVOD的VDN/CDN網(wǎng)絡(luò),它們應(yīng)具備的一般性要求是:
1.管理中心、分發(fā)中心和緩存服務(wù)點(diǎn)呈層次化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),多個(gè)分布式節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行負(fù)載均衡和備份,方便地支持性能和功能的擴(kuò)展;
2.完整的服務(wù)認(rèn)證、計(jì)費(fèi)體系,包括系統(tǒng)管理、用戶管理、配置管理、監(jiān)控統(tǒng)計(jì)、內(nèi)容管理、ICP管理和開通管理;
3.基于應(yīng)用層方案,支持基于MMS、RTSP、HTTP協(xié)議的應(yīng)用層重定向,將用戶導(dǎo)向至邊緣節(jié)點(diǎn),并通過遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的媒體服務(wù)系統(tǒng)最終為用戶提供流媒體服務(wù);
4.實(shí)現(xiàn)跨越網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT部署,解決全局負(fù)載均衡不能跨越NAT轉(zhuǎn)到私有網(wǎng)絡(luò)問題;
5.系統(tǒng)具有良好的伸縮性和兼容性。
(3)組播和分發(fā)網(wǎng)應(yīng)用趨向
從上述組播和分發(fā)網(wǎng)支持流媒體特點(diǎn)看,二者應(yīng)用具有一定的差異:首先,與傳統(tǒng)的電視和組播接收模式比較,點(diǎn)播更符合人們偏愛交互性觀賞節(jié)目的習(xí)慣,如果節(jié)目的內(nèi)容豐富,點(diǎn)播接收模式會(huì)很快贏得市場(chǎng)認(rèn)可,如此,視頻分發(fā)網(wǎng)建設(shè)會(huì)受到ISP重視;其次,雖然單業(yè)務(wù)如IPTV或小范圍的組播可以實(shí)現(xiàn),但是,因組播技術(shù)涉及網(wǎng)絡(luò)安全以及網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)性復(fù)雜問題,大范圍、綜合業(yè)務(wù)的組播還是不易實(shí)現(xiàn),加之組播接收模式交互性差,因此,它的發(fā)展前景并不看好;最后,分發(fā)網(wǎng)建設(shè)在技術(shù)上遇到的問題遠(yuǎn)沒有組播那樣復(fù)雜,雖然也有諸如安全性、實(shí)時(shí)性和播放器兼容性等問題,可這些都幾乎和網(wǎng)絡(luò)的二、三層設(shè)備無關(guān),它既適合城域網(wǎng)也適合廣域網(wǎng)部署。所以,分發(fā)網(wǎng)的業(yè)務(wù)模式和技術(shù)特點(diǎn)更有利于IPTV業(yè)務(wù)的開展。
網(wǎng)絡(luò)的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網(wǎng)絡(luò)的承受能力也面臨著越來越嚴(yán)峻的考驗(yàn)―從硬件上、軟件上、所用標(biāo)準(zhǔn)上......,各項(xiàng)技術(shù)都需要適時(shí)應(yīng)勢(shì),對(duì)應(yīng)發(fā)展,這正是網(wǎng)絡(luò)迅速走向進(jìn)步的催化劑。
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