宝丽通移动流媒体业务支持系统方案

宝丽通移动流媒体业务支持系统方案背景在宽带网络建设中，人们逐渐认识到宽带应用才是真正支撑宽带网络发展的力量源泉，也是宽带网络经营者的效益来源。基于中、高速网络的流媒体技术由此诞生，它的诞生和发展推动了互联网整体架构的革新，同时赋予宽带应用更多的娱乐性和互动性。流媒体是指运用可变带宽技术，在数据网络上按时间先后次序传输和播放的连续音/视频数据的一种格式。流媒体数据流具有连续性、实时性、时序性三大特点，具有严格的前后时序关系。流媒体在播放前只将部分内容缓存，并不下载整个文件，在数据流传送的同时，用户可在计算机上利用相应的播放器或其它的硬件、软件对压缩的动画、视音频等流式多媒体文件解压后进行播放，这样就节省了下载等待时间和存储空间，使时延大大减少，而多媒体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。移动通信的未来发展方向主要体现在多媒体服务和移动数据业务上，足够高的数据传送速率和准确性、可靠性是其基本要求。目前的ｃｄｍａ－１ｘ经实测其数据速率平均为８０ｋｂｐｓ，最高已达到１５３．６ｋｂｐｓ，达到或超过了通常有线上网的速率，在这样高速的通信平台之上，其可以承载的应用将无可限量，无线上网、移动ＯＡ、电子商务、移动购物、电子银行、财经交通等信息服务、定位服务、多媒体信息传送、游戏娱乐服务、网上下载音乐图片等各种各样的业务在联通ｃｄｍａ－１ｘ网上将得以完美的实现。借助于ｃｄｍａ－１ｘ的高速网络，流媒体业务的开通将使得用户可以高速率在线观看电视、电影、新闻以及各种娱乐、体育节目，也可以进行VOD/AOD视频点播，从而使用户与手机媒体进行互动，因而此项业务有着极为广阔的市场前景。在3G项目启动之后，手机VOD视频点播增值业务将会成为宽带网络中极具发展前景的特色业务。2.设计目标Ø运营级的业务管理平台Ø高可伸缩性的统一应用管理平台Ø智能化的自动录播系统Ø稳健的系统平台Ø良好的可扩展性Ø一期300人同时在线点播第二章业务与功能利用流媒体业务支撑系统，我们可以方便的实现手机用户的认证，内容访问控制和计费，灵活引入CSP的内容资源（VOD、财经、教育、游戏等）。整个流媒体业务支撑系统可由如下部分组成：Ø系统后台管理Ø客户端用户系统Ø流媒体发布及管理系统2.1系统后台管理2.1.1用户管理用户增加和删除、信息修改姓名、电话、邮箱用户访问权限管理用户锁定解锁功能用户分组管理2.1.2内容提供商管理2.1.2权限管理基于用户的权限管理：管理员采用分级权限，各管理员统一由超级管理员来管理，管理员的权限以属性的方式出现，可方便的进行增加、修改、删除。管理员应区分角色，如超级管理员、内容管理员、内容审核管理员、等，系统应为不同的管理员角色分配不同的管理资源和管理权限。2.1.3报表统计业务报告：统计点播次数，节目访问统计和业务收入统计等、用户收视率分析、点播排行榜报表、来访区域统计报表系统运行报告：按照日、周、月统计包括点播总数、点播总费用、日访问流量、最高峰流量进行统计2.1.4终端系统媒体规格管理定义终端系统的屏幕大小，支持视频、音频、图片的具体参数。当内容发布时，生成对应终端的媒体文件。支持不同的媒体格式media（一期），real（后期）2.1.5服务器管理支持对集群、分布式媒体流媒体服务器，包括视频服务器注册、视频服务器删除等功能服务器组管理（实施组策略，包括IP地址访问策略，负载均衡策略，内容分发策略）2.1.6系统监控包括各个视频服务器在线用户数以及在一定的时间间隔中统计各个视频服务器访问的人数。可实时监控每个点播服务器当前的负载情况，包括监控所有节点、通道I/O、网络I/O的使用率；CPU、内存、磁盘阵列的空间占用和运行状态。2.1.7业务管理计费策略：记费费率、节目折扣（时间段、节假日、双休日、常客等）、多种记费策略、记费方式的设定，一期仅考虑计次与包月两种模式。服务套餐定义：定义内容频道及频道中节目的单价，针对包月制用户可以灵活的根据内容频道组合定义服务套餐。2.1.8帐务管理收费管理：包括点播日期、节目名称、点播费用、点播时间、点播总费用等信息。用户可通过WEB方式查询资费情况2.1.9用户登录、注销、修改密码2.2客户端用户系统2.2.1节目浏览通过手持终端登录系统，浏览不同栏目及节目信息。2.2.2免费预览用户在点播视频内容之前，可通过预览影片片段了解影片内容、质量等情况，以决定是否点播。免费预览的时间由管理员管理节目时设定，每个影片可有时间长度不同的预览片段。2.2.3节目搜索用户可根据频道类型对内容等属性快速搜索节目。2.2.4最新推荐为方便用户了解最新内容信息，每一频道下可列出推荐内容。2.2.5排行榜排行榜初始列出了点播最热门的内容。2.2.6资费查询查询点播记录、帐单信息2.3流媒体发布及管理系统2.3.1频道管理对频道及子频道进行添加、修改、删除。2.3.2内容管理节目归档及发布、节目发布流程管理、节目供应商信息管理。2.3.3节目排行管理节目管理员对节目排行信息进行调整。2.3.4节目推荐管理节目管理员对推荐节目进行管理。2.3.5节目供应商节目点播信息查询供应商可对提供节目的点播情况进行查询，提供日报告、月报告或某段时间内的点播报告。第三章技术实现视频点播业务主要是利用国内外先进的媒体资源，实时地为宽带用户群体提供各种业务服务。系统的设计主要考虑以下两个方面的内容，即业务模式及系统平台。系统平台部分主要是在网站上实现宽带接入系统的支撑平台，包括接入网络、服务器、应用服务器、视频服务器、内容存储、数据库、节目制作系统组成。3.1系统架构系统由用户接入层、应用服务层、业务管理层以及系统支撑环境构成。系统支撑环境为整个系统提供数据存储、节目采编以及点播和直播服务，保障系统安全、稳定运行；业务管理层处理系统相关的用户、权限以及计费策略等事务，对系统进行维护和监控；应用服务层则为不同接入设备提供丰富多样的界面，与用户直接进行交互。在统一的Web应用平台上，我们可以方便地实现手机用户的预览、节目查询、点播等功能。另一方面后台的管理者可以通过PC的浏览器进行对系统的管理、查询和对帐，也可以利用PC的浏览器部署、管理提供的节目。3.2技术架构流媒体业务支撑系统是一个功能很强的系统，针对流媒体的应用特点，结合当前先进技术的发展趋势，系统基于J2EE技术体系，建立在Java的“WriteOnce，runanywhere”（一次开发，随处运行）的理念上，是一个开放的、基于标准的平台。平台具有开发、部署和管理的N层结构，是面向Web、以服务器为中心的企业级应用。采用MVC模式。流媒体应用平台按视图、控制和模型来组织业务支撑框架，是当今应用系统模式的成熟可用的技术潮流。流媒体具有松耦合，高扩展性的特点。Web应用的软件层次内部“高内聚”，层次之间“松耦合”，使得平台系统上的应用开发能够根据不断变化的应用需求快速扩展。流媒体应用平台是企业级J2EE应用，我们采用分层的方法来分解模型，分解后系统按逻辑分为子系统和模块。层将这些子系统隔离开来，并且确定每个子系统的功能和使用权限。层以设计重用为目的，它为系统提供以重用为目的的服务。层之间的关系经过严格的划分。一个层依赖于处在它下面的层，同时它又为它的上层提供某种服务。层一般不能绕过在它下面的层去访问其他层，除非它下面的层仅仅为传递信息而存在。不直接相邻的层没有任何的通信联系。这样就降低了系统的耦合性。在系统功能不变的情况下，可以替换某些层，也可以横向扩展功能。流媒体应用平台的分层系统架构如下图：l控制层使用Servlet技术实现。在控制层完成对客户信息的校验、实现权限控管，业务逻辑的环境参数设定、业务逻辑的输入输出控制和通讯数据打包解包等功能。每次进行Web交易，主控保持客户信息。同一客户进行下一次交易时判断其权限是否达到要求。由于进行Web交易的请求都来自于联通授权的用户，Web并发量小，可以采用这种比较消耗内存资源但效率较高的实现方式。对于手机用户，控制层根据手机请求进行资源调配，为表现层提供约定的数据格式。l表现层系统有手机接入和PC机接入两种接入方式。对于不同的手机可能还会由于手机客户端的不同而有不同的接入要求。针对不同的接入方式需要有不同的展现方式。在表现层需要使用多个适配器来适应不同的情形。这些适配器可以在表现层上横向扩展，而不需要更改其他层次的应用程序。l应用逻辑层应用逻辑层使用无状态会话(Stateless)EJB技术实现流媒体点播的应用逻辑。EJB是J2EE技术规范中的一部分。它简化了中间件组件的开发，这些中间件组件都是事务性的、可伸缩的和可移植的。EJB的体系结构使的编写应用程序变得容易，应用程序开发人员将不必了解低层次的事务和状态管理的细节、多线程、资源共享和其它复杂的低级API。当客户机发出请求要建立Bean的实例时，EJB容器不一定要创建一个新的Bean实例供客户机调用，因为无状态的会话Bean是没有记录任何状态信息的，客户调用哪个实例都一样，所以容器会随便找个现有的实例提供给客户机。这种轻量级的组件有助于系统资源的高效率使用。l数据层提供统一的数据库联接函数接口，该函数通过JDBC与数据库联接，使用SQL对数据库进行操作。l通讯层随着联通的增值业务的发展，可能会有一些业务需要提供和联通系统的互联。通讯层可以组织所要求的数据内容成为报文，传送给联通主机系统，获得应答后直接反馈到用户手机上。3.3系统实现方案Œ网络拓朴结构上图为高可用可伸缩可运营流媒体网络物理拓扑图，该方案可以有效节省网络带宽，降低网络延迟，同时减轻原始服务器的工作负荷，提高系统并发数。一期在业务量较小的情况下亦可采取集中式部署，即没有CacheProxy作为边缘服务器支持。系统构成在核心数据中心，系统主要由视频服务器集群、管理系统、计费系统、节目制作系统、节目库组成。Ø视频服务器集群主要用于调度节目、满足用户点播响应，它是整个系统的核心。Ø管理系统包含用户管理、节目管理、系统监控、服务器管理、内容分布管理等模块。Ø计费系统包含计费策略管理(计次、包月等)、收费管理、报表统计等模块。Ø节目制作系统负责将各类节目源(VCD,DVD录相带)转换制作成适合点播的MPEG-4数字流媒体节目。Ø节目库用于存储所有点播节目，它可以是多台服务器共享的磁盘阵列，也可以是SAN(存储局域网)或离线存储库。在网络汇接或接入层，CacheProxy服务器自动缓存高点播率的节目并响应来自该节点接入用户的点播请求，该服务器自动定时地根据节目分发策略更新存储单元的节目内容。系统根据用户接入数量来确定CacheProxy服务器的数量及存储单元的容量。Ž流媒体服务器分析流媒体服务器作为VOD应用的核心硬件设备，为充分发挥软件系统的效能，需综合考虑与硬件设备合理配合使用。通常从如下几方面入手：A.服务器网络I/OB.服务器总线I/O和CPU处理能力C.磁盘I/OD.磁盘阵列与服务器之间I/OE.内存容量具体分析如下：CPU：通常当服务器的瓶颈出现时，添加更多的CPU并不能提高其吞吐量。流媒体服务器处理能力在一个到两个CPU之间会是线性增长的，但超出两个以后并不能得到较好的性价比。内存：增加更多的内存会提高流媒体服务器的并发数，但首先必须是如CPU、磁盘I/O、网络I/O没有超出最大值，比较合理的配置是512MB,超过512MB后性价比下降。网络接口：考虑采用多块网卡。一块专用于流媒体点播，一块用于远程管理、监控以及接受实时媒体流和分发媒体流。磁盘I/O：为流媒体服务器性能主要瓶颈，如何优化磁盘读写速度至关重要。流媒体服务器应当采用高可靠、读写快的RAID0或RAID5。通常，由于受计算机总线速度限制，超过三块磁盘时并不能提高整体性能。流媒体服务器配置：基本配置推荐配置操作系统WindowsServer2003标准版WindowsServer2003企业版或数据中心版处理器233MHz550MHz或更高内存256MBRAM1GBRAM或更高网络接口单块千兆以太网卡两块千兆以太网卡或更多硬盘SCSIRAIDSCSIRAID系统