中国网通高速互联网络示范工程(1)

中国网通高速互联网络示范工程宽带多媒体视频点播/直播系统试验局方案2000年5月目录宽带多媒体视频点播/直播系统试验局方案第1页共24页目录………………………………………………………………………………………1前言………………………………………………………………………………………21.宽带多媒体业务需求…………………………………………………………………..32.宽带多媒体视频点播/直播系统试验局方案设计…………………………………...42.1网络结构……………………………………………………………………………..42.2视频服务器的选择…………………………………………………………………..52.3试验用VODServer配置说明………………………………………………………52.4城域网VODServer配置说明……………………………………………………..6附件：SGI的多媒体视频点播/直播系统简介…………………………………………81.SGI先进的服务器技术………………………………………………………………..81.1Origin2000服务器……………………………………………………………………..81.2新一代服务器体系结构ccNUMA的特点……………………………………………….81.3网络物理接口能力………………………………………………………...…………111.4蜂窝式全64位UNIX操作系统IRIX6.5……………………………………………111.5成熟的系统软件和丰富的系统工具……………………………………………..…121.6真正的64位OS和文件系统………………………………….………………………132.Mediabase……………………………….…………….……………………………….142.1MediaBase功能描述……………………………….………………………………...142.2MediaBase管理功能…………………………….……………………………………152.3基于ATM网络的视频点播………………………….………………………………….183.MediaBase计费管理系统………………………….…………………………………..193.1概述…………………………….………………………………………………………193.2技术特点……………………….………………………………………………………193.3功能描述……………………….………………………………………………………20前言宽带多媒体视频点播/直播系统试验局方案第2页共24页随着科技的进步，社会正在日新月异地向前发展。作为信息化前沿领域的电信行业，也在发生着巨大的变革。传统的通信方式正在受到新技术新需求的挑战。各个行业以及广大民众对数据通信、多媒体通信等宽带通信的需求增长日益显著。国际电子信息技术的行业巨头纷纷进入宽带领域，新的技术和需求将促使未来的传输网络向话音、数据、音频、视频综合一体化网络方向发展。中国网络通信公司是在国务院、信息产业部的直接领导和大力支持下，由中国科学院牵头，联合广播电影电视总局、铁道部、上海市政府四方股东共同投资组建的一个严格按照市场经济的原则组建符合现代企业制度的公司，旨在构建我国新一代电信基础设施，并提供多方位电信服务的新一代电信公司。高带宽、高的传输速度、高质量的服务是网通的竞争优势所在。在信息产业已成为国民经济支柱产业的新经济时代，我国信息产业在机遇与挑战面前的发展前提就是建立具有国际水准的电信基础设施。由中国网络通信有限公司承担建设和运营的“中国高速互联网络示范工程”项目，是经国务院批准、国家发展计划委员会立项的国家重点项目，它将投资建设我国第一个IPoverDWDM全光纤IP骨干网－中国网通公用互联网（CNCnet）。CNCnet是新一代开放的电信网络，采用目前世界上最先进的密集波分复用（DWDM）光纤通信技术与千兆位路由交换技术，组建的大型高速宽带IP网络。其目的是利用先进的高速宽带互联网络，为广大用户提供各种基础电信业务，电信增值业务，以满足广大用户向往宽带数字化生活的迫切需求。在当今信息技术迅猛发展的时代，信息高速公路建设蓬勃发展，宽带多媒体信息业务如视频点播、在线影音、远程教育、远程医疗等应用越来越广泛。随着中国CNCnet这一高速宽带互联网络的建设开通及宽带多媒体信息业务的提供，广大用户坐在家里随心所欲的点播电影、享受声情并貌的远程教育已非天方夜谈。宽带多媒体视频点播/直播系统试验局方案第3页共24页北京xx网络科技有限公司作为专门从事电信、互联网技术应用系统研究和开发，为运营商提供整体解决方案的高新技术企业。愿为中国网通CNCnet的建设、中国信息化的建设、实现百姓宽带数字化生活做出自己的贡献。1.宽带多媒体业务需求1）视频点播业务（VOD）给网络用户提供在线视频点播，音乐点播。2）远程教育可开展各行业各种形式的在线远程教育，如联合著名学府开办在线MBA辅导班、研究生考试辅导班、专生本辅导班、计算机网络技术培训班等。3）远程医疗提供远程在线诊断、医疗。4）虚拟空间网络购物者将进入一个与现时一模一样的用数字搭建起来的商场中，买房的消费者还可以在网上直接“看房”。虚拟旅游既经济又实惠。5）联网游戏漂亮逼真的三维图像会令你如醉如痴。6）电子商务服务提供如需求撮合，电子交易，网上采购，网上银行，证券交易等服务。7）建设基于电子地图（GIS）的信息服务站点，给全球网络用户提供准确，快捷的信息站点和信息内容导航服务。8）提供全球范围的多媒体信息发布服务。9）会员信息网络发布和查询服务。10）网络化中国各地信息大全。宽带多媒体视频点播/直播系统试验局方案第4页共24页11）建设国内优秀的信息服务站点，发展国家信息基础设施节点，进一步向“数字地球”信息接点发展。2.宽带多媒体视频点播/直播系统试验局方案设计2.1网络结构随着网络带宽和多业务支持能力的不断提高，在开展传统数据业务的同时，还有条件逐步开展一些新型的宽带多媒体业务，如VOD业务等。作为纯数字形式的VOD系统，一般会由VOD服务器、网络平台和点播终端三大部分组成。在基于LMDS系统构成的VOD系统时，其基本网络结构如下图所示：如图，点播终端以以太网方式（也可以是高速帧中级接入配合帧中继/ATM业务互通方式）接入LMDS系统，以IPOA方式建立ATM虚连接至连接中心的ATM交换机上的VOD用户IDUIDUIDUATM交换机VODServerIPOA连接10/100BaseT终结IPOA连接宽带多媒体视频点播/直播系统试验局方案第5页共24页VODServer上。一般来讲，为支持多用户并发点播，在VOD服务器端会以高速端口直接挂接在交换机上，如单155MATM方式，甚至双155MATM端口方式等，点播业务流对应的IPOA连接可以直接终止在VOD服务器ATM端口上，也可以终结在中心路由器上以后再经IP转发至VOD服务器，这样可以实现基于IP的视频点播过程。2.2视频服务器的选择按着高可用性、可靠性、可扩展性、可管理性的系统设计及设备选型原则，经过反复比较，建议选用业界享有盛誉的具有优良性价比的美国SGI公司生产的Origin2000系列服务器作为VODServer。SGI的多媒体视频点播/直播系统由SGI的ORIGIN服务器和其基于Internet/Intranet技术的视频服务软件MediaBase所组成，其性能特点详见附件。2.3试验用VODServer配置说明音频/视频文件在存储容量上要求较高，可靠性和安全性要求相对较低（可以用磁带备份手段加以保障），并且对I/O传送速率要求也较高；从实现成本、系统性能上考虑，使用OriginVault较合适。当然，也可使用RAID磁盘阵列机。按本VOD业务需要支持50个并发MPEG_I(1.5Mbps)流的情况，文件系统I/O需要1个UltraSCSI接口。同时配置四块9GB的硬盘，可存储48小时的MPEGI节目。在SGIMediaBase软件应用中，每一SGI的MIPSR10000CPU约能处理100个MPEG-I流，故建议采用：1（系统操作）＋1（可处理100MPEG-I媒体流）=2CPU的Origin200服务器。本方案中配置为2CPUOrigin200；一般UNIX服务器之配置，需为每一RISC处理器预留32MB记忆体为系统操作之用，而MediaBase软体，需为每一MPEG-I流（1.5Mbps）预留1MB作为缓冲，故建议内存配置为2x32+1x50+128(MediaBase应用)＝242MB内存。宽带多媒体视频点播/直播系统试验局方案第6页共24页本方案中配置为256内存；我们假设用户将使用ATM作为主干网，并使用IPoverATM协议根据一般的网络配置经验，IPoverATM之实际有效传输值约为理论之85%。即每个155Mbps可支持约80个MPEG-I(1.5Mbps)流，故建议Mediabase媒体服务器通过1个155MbpsATM接口（STM-1）与ATM网络相连；2.4城域网VODServer配置说明音频/视频文件在存储容量上要求较高，可靠性和安全性要求相对较低（可以用磁带备份手段加以保障），并且对I/O传送速率要求也较高；从实现成本、系统性能上考虑，使用OriginVault较合适。当然，也可使用RAID磁盘阵列机。按本VOD业务需要支持1000个并发MPEG_I(1.5Mbps)流的情况，文件系统I/O需要至少2个FC（光纤通道）接口；本方案采用2个FCOriginVault或FCOriginRAID。同时，根据存放1000个小时的MPEGI节目的需求，需要有740GB的硬盘存储容量。在SGIMediaBase软件应用中，每一SGI的MIPSR12000CPU约能处理160个MPEG-I流，故建议采用：1（系统操作）＋6（可处理960MPEG-I媒体流）+1(用于管理6个发送媒体流的CPU)=8CPU的Origin2000服务器。本方案中配置为8CPUOrigin2000；一般UNIX服务器之配置，需为每一RISC处理器预留32MB记忆体为系统操作之用，而MediaBase软体，需为每一MPEG-I流（1.5Mbps）预留1MB作为缓冲，故建议内存配置为8x32+1x1000+128(MediaBase应用)＝1384MB内存。本方案中配置为1536MB内存；配置为一个9GB硬盘用于MediaBase所需的datasub-volume（节目VCR控制文件亦存放于其中）。宽带多媒体视频点播/直播系统试验局方案第7页共24页我们假设用户将使用ATM作为主干网，并使用IPoverATM协议根据一般的网络配置经验，IPoverATM之实际有效传输值约为理论之85%。即每个155Mbps可支持约80个MPEG-I(1.5Mbps)流，故建议Mediabase媒体服务器通过12个155MbpsATM接口（STM-1）与ATM网络相连；Mediabase服务器可配3块XIOATM(带4个155Mbps网口)网卡；WebFORCE媒体服务器可以通过一个Ethernetport与视频编码器相连；对ATM交换机的要求：支持ATMForumUNI3.0/3.1支持ILMI支持ClassicalIPoverATM(RFC1577)宽带多媒体视频点播/直播系统试验局方案第8页共24页附件：SGI的多媒体视频点播/直播系统简介1．SGI先进的服务器技术1.1Origin2000服务器Origin服务器采用了全新的可伸缩共享内存(CCNUMA)体系结构，大大突破了传统服务器的带宽瓶颈，整个系统采用模块化服务器结构，可从1个CPU扩展到256个CPU，具有无与伦比的可伸缩性Origin2000服务器所用的硬件结构，逻辑地址空间、内部数据交换通道，I/O接口、应用程序开发工具，编译系统及IRIX6.5操作系统全部为64位环境，非常适合大规模的数据应用系统如VOD的运行。单个Origin2000模块的基本I/