提供的，其优势也在于宽带，因此，对于阻塞的处理及CoS处理的能力将成为对设备及网络的一个重要的考核点。 对于本地地址的处理能力。对于路由设备来说，其设计出发点为一个广域互联网的环境。 路由能力。对于宽带网络本身来说，其路由的考虑将直接与其所提供的业务直接相关，包括组播及BGP实施(用于Internet访问)。而所有路由器厂商都将路由、乃至网络的可扩展性及可靠性作为设备设计的出发点。 对于网络上行及接入链路类型的支持。在这方面路由器具有十分明显的优势，其不但具有局域网端口，同时还具有大量丰富的广域网端口，为用户提供丰富的选择。同时，通过使用高速广域网端口，对于光纤资源的利用也可以提供高性价比的解决方案。 在核心节点配置2台CISCO12416系列骨干网三层交换机，并做完全冗余配置以提供最高的可靠性。同时两台GSR间以GE链路互联，进行相互备份及负载分担。每台GSR提供两条GE/POS链路端口提供Internet上行连接，以实现高速Internet接入业务。同时，每台GSR还具有10条GE链路连接至本地IDC，提供VOD，Net—TV等业务的访问接入。 汇聚层交换机
汇聚层节点采用路由器或是三层交换机,如此CISCO12000系列和6500系列。
在每个汇聚节点分别配置一台CISCO12012或6509路由交换机，其中每台交换机通过两条GbE链路分别上连接至两台GSR路由器之上。并且分别通过1条GbE链路为1个边缘汇聚层节点提供接入，同时通过10个GbE链路连接本地Cache组。 接入层设备
接人层的作用是将终端用户接人到宽带城域网络。目前的几种宽带接人技术有xDSL（ADSL、vDSL、Cable Modem接入、10Mbi/s/100Mbi/s/1000Mbit/s以太网接人和无线接人（LMDs）等，这些接人技术有效地解决了“FTTH的最后一公里”问题。本系统以10Mbi/s～100Mbit/s以太网接人为主，以ADSL接人方式为辅的实现方案，现主要采用二或三层的交换机如CICSO的3500系列和2600系列。 5.8.3 组播技术 组播路由协议选用
常用的组播路由协议分为PIM-SM协议（又称为扩散-剪枝方式）和PIM-DM协议。PIM-DM协议假设接收者在网络中密集分布。它首先将数据推送到全网，然后通过协议信令剪枝不需要数据的网段。PIM-DM构建的分发树属于源树。PIM-SM协议假设接收者在网络中稀疏分布。采取按需发送的方式传送组播数据，即只向那些需要数据的网段转发。PIM-SM首先构建共享树，当用户接收到组播数据后切换到源树。
与密集模式相比，稀疏模式的低消耗、高效率、完全主动的建树和剪枝机制更加适合大规模组播的应用，同时具备良好的可扩展性。因而本系统网络平台采用PIM-SM协议。
核心层接入层RPRPDR组成员汇聚层RPRPDRDR数据库管理服务器服务器编目、检索、用户管理、系统管理工作站群机顶盒互动电视内容平台PC-DTV长卡膝上型计算机计算机组播源组成员
图5-5 组播的跨自治域组网图
各协议角色如下：IGMP协议完成接收者发现；PIM-SM协议完成自治域内的源发现；MSDP协议交换自治域间的源信息；OSPF等单播路由协议完成自治域内拓扑发现；MBGP交换自治域间的拓扑信息；PIM-SM根据这些信息构建组播分发树，藉此完成跨自治域的组播数据转发。组播协议根据网络不同的位置可以分为两大类协议：用于二层网络组员管理的组管理协议和用于路由器之间的组播路由协议。 组播的服务质量
由于本网络中通过组播转发的流量大部分是实时、低延迟的视频业务，因而如何保证基于组播流量的服务质量也至关重要。为此，Cisco公司开发了针对组播的服务质量保证技术，专门为组播业务建立了一个队列，该队列可以支持8个等级的服务。在为较低优先级业务公平分配现有带宽的同时，保证要求低延时的高优先级和低优先级流。高优先级流立即得到处理，低优先级流则插入队列，按比例共享现存带宽。在出现拥塞时，低优先级流的分组可能被丢弃。 组播用户、信源管理
标准组播协议没有考虑用户、信源的管理，而且从目前组播应用的情况看，在很多组播业务运营（包括国内外目前正在运行或测试的组播业务）中，用户、信源的管理仍未得到很好的解决。组播业务作为一项增值业务，对用户、信源进行控制管理是必不可少的。可控组播通过如下过程对用户进行认证和计费：
用户上线之后，Portal服务器发送节目单到用户终端。 用户发送IGMP加入请求。
接入服务器BAS缓存IGMP消息，并提取用户信息到Radius服务器进行认证。
认证结果返回BAS设备，其中包含用户可以接收哪些组，还有多少余额等信息。BAS设备通过集群管理协议HGMP下发配置，打开到用户的组播通道，并根据缓存的IGMP消息构建组播分发树，完成组播数据的接收工作。 Radius服务器开始计费。
组播源的认证、计费过程与此类似，也是通过BAS设备在报文中提取用户信息，与Radius服务器交互，对用户进行认证和计费。 组播安全控制
在标准的组播模型中，接收者可以加入任意的组播组，也就是说，组播树的分支是不可控的，组播源不了解组播树的范围与方向，安全性较低。为了实现对一些较重要的信息的保护，需要控制其扩散范围，本方案采用CISCO的静态组播树技术。静态组播树就是组播树事先配置，控制组播树的范围与方向，不允许其他动态的组播成员加入，这样能使组播源的报文在规定的范围内扩散，从而满足高价值用户的安全需求。 5.9 项目分析
互动数字电视系统主要由视频系统平台（信源端）、接收运行平台（信宿端）和网络交换平台（信道）组成。 首先，从视频系统平台的方面看，互动数字电视系统拥有一套完整媒体采、编、审、存、播、控解决方案，包括有线电视媒体采集、审查、编辑、存储、播出、接入、控制、网管，计算机文件系统File System，视频存储服务器，网络存储SAN架构，光通道交换技术，中间件及前台用户软件开发。
视频系统平台采用集群技术，支持多种视频压缩标准。开放式存储播放系统中间件UniFS，是数字电视播放系统的核心架构，其软件算法、硬件设计及码流复合技术实现多节目视频流的并发实时播出功能，并支持CA认证、计费、网管、EPG、媒体资源管理MAM等各种应用系统接口，为适应各种应用提供了多种选择。视频系统集媒体资源的录入、编辑和播放为一体，为现代化多媒体资料库提供最先进和最高效的存储方案。此系统可广泛用于有线电视台数字视频播出前端、电视台数字硬盘播出业务，媒体中心新闻共享平台，而且可以根据应用条件和业务情况变化进行调整以适应客户不断变化的需求。
本视频系统平台方案与国内其他视频方案的功能与性能对比如下表：
表5-4 视频系统平台方案的功能与性能对比表 视频播控功能、性能 国内其他视互动数字电视视频方案 频方案 视频系统控制与节不具备 采用自主独创专利的、世界领先的集目媒体一体化 群视频播控技术，可实现节目的快速上、下载，提供极大的操作灵活性，保证节目内容存播的高度安全性，文件大小不受任何限制（但UNIX文件系统NFS限制单个文件不超过1GB） TS流的在线审查功均不具备 具有TS流的在线审查功能，并能进行能 自动跟踪与修改 播出延时 有些不具备 具备 虚拟磁带存储系统不具备 三级存储采用独特的高速度、大容量VTS 虚拟磁带系统Virtual Tape System (VTS)技术，单通道的数据迁移传输速度大于100MB/s, 系统整体的数据迁移传输速度高达500MB/s, 节目或数据的检索速度低于3～5秒。 接收处理标准及扩均不具备 可接收、处理通过SI传输的标准EPG展后的EPG信息 信息（CCTV格式）以及处理扩展后的EPG元数据 TS码流格式的自动均不具备 具备 检测功能 基于SAN的存储播视频服务器可在视频服务器、存储服务器和磁盘出系统具有优越的不易扩展 阵列三个层次扩展，系统吞吐量将随可扩展性，包括存储之呈线性增长。可与用户现有的各类容量和数据流量（也数字视频产品集成，降低目前和将来即频道数）的扩展 系统集成总成本。因采用“集群式”平台，在不增加存储设备（如RAID
媒体存储器安全备份的效率 文件系统的开放性，是否支持用户现有的系统（如SeaChange） 与用户机顶盒的连接 一般采用镜像式存储服务器，效率仅50％ 仅SeaChange支持 有些不直接支持 控制器等昂贵设备）的情况下可保证流量扩展能力：对大文件的读取速度可大于240 Mbyte/s，存储设备的总数据流量可满足将来扩充要求达到760 Mbyte/s。 采用集群存储服务器，效率高达70％。 采用开放式架构，支持所有文件系统包括常用的SeaChange等文件系统以及将来使用的全部系统和文件格式。 直接支持主流机顶盒（GI，MicroTune，Broadcom，CISCO，3COM等），可与目前和未来用户使用的所有机顶盒连接。 同时具备 系统可与相关购物网站连接，及时跟踪、显示购物结果以及查询付款等信息。 系统具备网站信息搜索、选择、采集的“引擎功能”：通过视频服务器来查询、跟踪、采集、更新相关网站的信息，如天气预报、列车飞机班次时刻表、影剧院节目时间表、旅游指南和风景点旅客流量预报、体育比赛文艺演出信息等。自动上载到视频服务器，更HTMPL页面，经图象处理降低清晰度（分辨率）后生成电视可播送的图象，然后转换为适于有线电视传输及数字机顶盒可播MPEG、JPEG或HTML格式（若机顶盒带浏览器）的节目内容，及时在天气、旅游旅行、体育、文化等频道播出。 是否具备存储播出功能 系统是否具备电视购物功能 网站信息搜索、选择、采集的“引擎功能” 有些不具备 一般不具备 不具备 从本视频系统平台方案与国内其他视频方案的功能与性能对比可以看到，本系统主要优势在于存储系统采用了硬件SAN架构和集群技术。就个人的观点而言，该项目数据存储网络硬件架构上采用SAN是必然的。因为SAN利用的核心技术是光纤通道技术，使高速、宽带、长距离的数据传输成为可能。同时，SAN使存储设备真正可以与服务器脱离开，形成一个独立的数据存储网络（或数据中心），以多点对多点的方式在网络上与其它计算机相连。SAN的连接方式比传统的DAS做法提高了可连接性，并有更好的容错性。而集群技术的选择，也是该系统设计的一个首选。集群技术将计算机操作系统中有关存储功能的部分独立出来，形成单独的一个专门针对存储功能的文件系统，相当于计算机的半个操作系统OS（针对计算功能）。因此，集群文件系统具有一些独特的性能与功能，特别是在提高NAS的文件处理速度方面具有极高的性能。集群技术使得各个服务器节点之间维持互相通讯和协调的关系，当一个服务器向某个存储磁盘写数据时，它向其余服务器发出请求并通知其余服务器；若其他服务器允许，它将进行写数据的操作。当完成写数据的操作之后，该服务器将释放所写的存储磁盘，并通知其余服务器。在任一时刻，这N台服务器中总有一个主服务器（master），其余为代理服务器
（agent）。万一出现主服务器死机情况，代理服务器中的一台便自动变成新的主服务器，同时关闭和重新启动旧的主服务器，使其成为一台代理服务器继续工作。从而实现服务器与存储单元“多对多”的连结，每台服务器可访问任何磁盘中的任何内容，所有文件只需保存一份；系统安全性高，多台视频服务器可相互自动接管；数据安全性高，“多对多”方式，操作失误时，服务器不会破坏磁盘数据。
SAN架构和集群技术的采用使得节目上载系统、MAM系统、EPG系统、NVOD系统的工作站以及在线存储系统等部分，通过光纤通道交换机连接组成共享的存储区域网,实现高码流视频数据流的高速、稳定传送和系统资源的共享共管，同时各工作站、服务器还通过以太网络交换机连接组成局域网，满足系统内部数据和控制信息的交换。 其次，从接收运行平台的方面看，平台的设计采用的是层次型架构，模块化组合，使得系统易于升级和扩展。业务运行系统完全符合国家数字电视中间件标准－交互媒体平台－规范要求：在软件模型上完全一致，模块功能上完全符合，在应用编程接口上完全兼容。便于引入不同的机顶盒厂商，产生择优的竞争效应。
最后，从网络交换平台的方面看，针对互动数字电视项目视频流数据量大的特点，上海电信首次在城域网上开放组播，用IP组播来发送节目。组播使得重复数据流被单一传送所代替，避免了由于大量的用户经常要在大致相同的时间里访问相同的信息，网络带宽的消耗呈线性增长的问题，从而使得网络带宽得到了更有效地使用。
总体上讲，整个互动数字电视系统在视频存储、处理、传输方面采用的架构技术符合了近年来国内外视频业务系统的主流方向，呈现了一套完整的媒体采、编、审、存、播、控、传解决方案，可满足或超出目前数字电视用户的一般及特殊要求。
第六章 总结
随着多年来对宽带网络建设的深入，上海电信清楚地认识到用户对宽带网络的应用需求由文字、图片浏览开始向娱乐、影视欣赏等方向转移，对宽带的内容需求也从简单地了解信息向视听欣赏上转变。发展视频业务，丰富内容服务成为上海电信拓展宽带接入业务必然的战略方向。
互动数字电视项目是上海电信在视频业务发展中的一个新的方向，对于开辟非PC用户的宽带接入市场引入了一条新的道路。同时，与上海文广的初次合作也是实践电信宽带价值链的一个新的尝试，对于长期以来一直粗放式经营的传统广播电视业务也是一个非常好的补充。
相对于单向的传统广播电视业务，互动数字电视项目的优点体现在它的交互控制：针对用户不同的需求，尽可能多地输送不同的节目单，并针对这些业务进行与效益相关的管理；对每一个用户进行个性化管理，使他们能够各取所需，按需分配等等。此外，通常互动数字电视可含有嵌入文本/图形，能产生真正丰富的内容服务提供，为未来提供完全的交互式多媒体服务买下伏笔。
互动数字电视系统的建设已经实现下述主要目标：第一，实现了多种媒体资源的收录和上载，收录了通过卫星天线接收鑫诺一号卫星发送的符合DVB-C标准的44套数字电视节目，以及上海文广资源库提供的200余套影视教育类节目，从而使网络用户享受到真正高质的数字电视节目；第二，实现了媒体资源数据的集中存储与备份；第三，实现了媒体资源内容一体化管理；第四，实现了EPG 与信息点播，可以向家庭用户广播电视杂志、新闻快讯、股票信息、天气预报、旅游信息、交通信息、电子信息索引、商品及服务广告等。 当然，互动数字电视的实施过程中也显现出许多不可避免的难点问题。与众多视频业务项目许多相似，互动数字电视需要有对视频内容进行采集、编辑、编码、存储、分发的过程。而相对于内容的制作编辑技术的成熟，数据存储与网络分发传送一直是对视频质量有很高要求的视频业务的难点，特别是的数字电视。
互动数字电视的问题之一是传送的等待时间。由于IP网络QoS的缺陷，如果接受端检测出收到的流数据包是坏的（或丢失了），在A/V解码/显示逻辑需要它之前，必须有时间从服务器中把它再次检索出来。这是一种提高观赏质量的技巧，不过是以增加观赏延时为代价的。对于绝大多数的实施方案而言，通常从请求一个新的流到显示出来至少要