IPTV网络部分单播组播
IPTV主要技术及解决方案
IPTV主要技术及解决方案IPTV（Internet Protocol Television）是一种基于互联网协议传输的数字电视服务，它利用Internet Protocol（IP）网络将电视节目、视频、音频和其他多媒体内容传输到用户的电视机或其他设备上。
IPTV提供了更加灵活和个性化的观看体验，用户可以根据自己的需求选择喜欢的节目，并且可以随时随地观看。
IPTV主要技术包括内容传输、编码和解码、网络传输、用户界面等方面的技术。
下面将详细介绍这些技术及其解决方案。
1. 内容传输技术内容传输是IPTV的核心技术之一。
在内容传输方面，主要有两种技术：单播和组播。
单播是指一对一的传输方式，每个用户都独立接收节目内容。
这种方式可以提供高质量的视频和音频，但是占用带宽较大。
解决方案可以是通过优化网络传输算法来提高传输效率，或者使用压缩技术减小数据量。
组播是指一对多的传输方式，节目内容只需传输一次，多个用户可以同时接收。
这种方式可以节省带宽，但是要求网络设备支持组播功能。
解决方案可以是使用组播协议，如IGMP（Internet Group Management Protocol），来实现组播传输。
2. 编码和解码技术编码和解码是将视频和音频信号转换为数字数据和再转换为可视和可听的信号的过程。
在IPTV中，常用的编码和解码技术有H.264和MPEG-4。
H.264是一种高效的视频压缩标准，它可以在保持高质量的情况下减小视频数据的大小。
解决方案可以是使用H.264编码器和解码器来实现高效的视频传输。
MPEG-4是一种多媒体压缩标准，它可以将视频、音频和其他多媒体内容压缩为较小的文件大小。
解决方案可以是使用MPEG-4编码器和解码器来实现多媒体内容的传输和播放。
3. 网络传输技术网络传输是将内容从服务器传输到用户设备的过程。
在网络传输方面，主要有两种技术：广域网（WAN）和局域网（LAN）。
广域网是指跨越较大地理范围的网络，如Internet。
组播与单播分发的比较
一组数据流，由IP网络的路由和交换设备进行分发。
IPTV和企业级的视频监控业务使用此类模式。 什么是广播
这种数据报文是发给所有人的，只有单向的传送过程，不适合双向的数据传送需求。源设备只发送
一组数据流，由VLAN内的二层交换机设备进行分发。 ARP、微软局域网名称定位服务等使用此模式。
什么是单播
分发模式适合于与外部网络对接
IPTV等视频业务的模型是单向为主的，所有的媒体流都是瀑布型向终端流动的 ，交互是次要的功能，所以采用组播方式；视频监控系统是业务模型需考虑前 端上传的流量、客户端索取的流量、图像存储的流量，交互是主要的功能。所 以视频监控系统考虑采用基于单播的分发模式。
组播与分发的比较1/5
1. 基于组播方式的视频监控系统适合于超小规模（50个点以下），且不需要安全 认证的网络环境。因为组播本身是一种单向传播的模式，分发过程依靠组播路 由器构建的组播分发树来进行，整个过程不需要对前端设备进行任何的授权和 认证，组播流收看和解码也不需要任何的授权和认证。由于组播的接收依靠组 播注册认证机制，由组播接收端向末端的组播路由器注册，此过程均由网络设 备完成，没有完善的认证和授权机制参与，整个监控的数据流完全裸露在网络 平面上。通过常见的网络工具软件，即可模拟注册为某个组播客户端，并开始 接收组播数据流，通过解码以后便可获得视频，所以网络安全根本没有保证。
无法使用管理系统针对整个业务进行管理，仅支持编码器、解码器（矩阵） 的简单设备功能配置。
分发模式（即单播）具有天然的高网络安全性
组播与分发的比较5/5
1. 组播模式的组网没有internet融合能力，对于VPDN能接入手段也支持能力很差 。对于需要开发公网访问权限的企业，组播目前是不能随意在公网上传播的， 原因是组播缺省在所有的路由器上是关闭的，必须进行配置以后才能传递。而 且由于组播本身存在的多厂家兼容和稳定性问题 ，目前没有很成功的在 Internet大面积使用组播技术的业务案例。
关于网络TV（IPTV）组播解决方案介绍
关于⽹络TV（IPTV）组播解决⽅案介绍关于⽹络TV(IPTV)组播解决⽅案介绍 2008年05⽉06⽇中国电影⽹⼀、IPTV的提出背景： Internet技术、⽹络和业务的发展从各⽅⾯改变了⼈们的学习、⼯作和⽣活⽅式，给⼈们带来了巨⼤的便利，Internet已经成为⼈们⽣活中不可缺少的⼀部分。
但Internet的快速发展并没有给Internet运营商带来与其投⼊相应的回报。
继Web业务、E-mail等被⼴泛认可的应⽤外，业界⼈⼠正在寻求会给⽹络运营商带来巨⼤收益的杀⼿锏应⽤。
20世纪末，⼈们将远程教学、电⼦商务看作未来的杀⼿锏级应⽤并寄予了厚望，但⼏年过去后，IT业界⼈⼠除了品尝到⽹络泡沫所带来的苦酒外，并没有获得预期的收益。
进⼊21世纪后，随着流媒体技术、Internet⽹络技术和⽹络带宽的不断提⾼，⼈们⼜开始关注利⽤IP协议提供类似于⽬前深受⽤户欢迎并具有众多⽤户的电视(TV)业务即IPTV业务，并将其作为未来宽带Internet上的杀⼿锏应⽤。
但在⽬前或⼀段时间内IPTV业务是否会像⼈们预期的那样成为会给运营商提供丰厚利润同时⼜深受⽤户欢迎的应⽤，还是会像电⼦商务、远程教学业务⼀样，虽然⼀直被⽤户使⽤但并没有获得预期的利润。
⼆、IPTV的技术特性可⾏性分析： 1.IPTV相关技术及标准 （1）IPTV相关技术，IPTV是互联⽹协议电视(Internetprotocoltelevision)的缩写，是指在基于IP协议的⽹络上向⽤户提供点播⽅式或组播⽅式的视频业务。
IPTV业务的提供得益于信息处理技术和内容分发技术的发展。
主要包括视频图像编码技术以及流化技术，如MPEG-4/H.264编码技术，MPEG-7、MPEG-21等元数据技术，内容分发技术(包括CDN和端对端peertopeer等内容分发技术、组播技术、接⼊技术等)以及DRM(数字版权管理)技术等等。
（2）视频图像编码和流化技术及标准，⾳视频图像压缩编码标准主要由ITU-T和MPEG制订，已经发布的有ITU-T协议H.261、H.262、H.263、H.264以及MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。
联通IPTV无线路由桥接组播
联通IPTV无线路由桥接组播
装了联通宽带，带IPTV盒子看电视，工作人员只是接了网线到盒子上，盒子连接电视高清接口。
问题是家里有个路由器，想抛弃不美观不方便的有线看电视，先试了下，直接盒子设置无线连接，果然不行，提示不是组播方式。
网上查了下，各种方法，最后还得根据自己情况自己动手
看了下光猫，一个口接路由拨号上网，一个口接盒子拨号看电视，早听说潘多拉很多功能，我的路由正是拣来的，能刷！
刷潘多拉固件，开始上网步骤：
在浏览器中输入192.168.1.1 密码admin 点击登入OK 进入到路由页面
1 进入路由管理界面后点击左侧的“接口”，选择“WAN”。
2 点击“协议”选项栏里的“DHCP客户端”改为“PPPoE”,点击“切换协议”。
3 在“PAP/CHAP用户名”输入你宽带的用户名，“PAP/CHAP 密码”输入你宽带的密码。
普通上网OK。
接着把一个LAN口变为wan口，在交换机选项里看，数字不是对应的，差网线试试就知道哪个对哪个，
1 交换机项，添加一个端口，改的那个未标记，不改的几个端口关闭，保存
2 接口添加新接口，不配置协议，选项包括刚才添加的那个端口，保存
3 无线添加接口配置，网络里选上步添加的接口，保存
OK，网线8根，4根做一对水晶头，只需要连接猫和路由器就可以了，电视盒子不受网线限制可以移动了。
IP 单播、广播、组播介绍
单播/组播/广播 通讯协议的特点及应用对比当前的网络中有三种通讯模式：单播、广播、组播，其中的组播出现时间最晚但同时具备单播和广播的优点，最具有发展前景。
一、单播：主机之间“一对一”的通讯模式，网络中的交换机和路由器对数据只进行转发不进行复制。
如果10个客户机需要相同的数据，则服务器需要逐一传送，重复10次相同的工作。
但由于其能够针对每个客户的及时响应，所以现在的网页浏览全部都是采用IP单播协议。
网络中的路由器和交换机根据其目标地址选择传输路径，将IP单播数据传送到其指定的目的地。
单播的优点：1. 服务器及时响应客户机的请求2. 服务器针对每个客户不通的请求发送不通的数据，容易实现个性化服务。
单播的缺点：1. 服务器针对每个客户机发送数据流，服务器流量＝客户机数量×客户机流量；在客户数量大、每个客户机流量大的流媒体应用中服务器不堪重负。
2. 现有的网络带宽是金字塔结构，城际省际主干带宽仅仅相当于其所有用户带宽之和的5％。
如果全部使用单播协议，将造成网络主干不堪重负。
现在的P2P应用就已经使主干经常阻塞，只要有5％的客户在全速使用网络，其他人就不要玩了。
而将主干扩展20倍几乎是不可能。
主机之间“一对所有”的通讯模式，网络对其中每一台主机发出的信号都进行无条件复制并转发，所有主机都可以接收到所有信息（不管你是否需要），由于其不用路径选择，所以其网络成本可以很低廉。
有线电视网就是典型的广播型网络，我们的电视机实际上是接受到所有频道的信号，但只将一个频道的信号还原成画面。
在数据网络中也允许广播的存在，但其被限制在二层交换机的局域网范围内，禁止广播数据穿过路由器，防止广播数据影响大面积的主机。
广播的优点：1. 网络设备简单，维护简单，布网成本低廉2. 由于服务器不用向每个客户机单独发送数据，所以服务器流量负载极低。
广播的缺点：1. 无法针对每个客户的要求和时间及时提供个性化服务。
2. 网络允许服务器提供数据的带宽有限，客户端的最大带宽＝服务总带宽。
单播、多播（组播）和广播的差别
单播、多播（组播）和⼴播的差别单播、多播和⼴播单播”（Unicast）、“多播”（Multicast）和“⼴播”（Broadcast）这三个术语都是⽤来描写叙述⽹络节点之间通讯⽅式的术语。
那么这些术语到底是什么意思？差别何在？1.单播：⽹络节点之间的通信就好像是⼈们之间的对话⼀样。
假设⼀个⼈对另外⼀个⼈说话。
那么⽤⽹络技术的术语来描写叙述就是“单播”。
此时信息的接收和传递仅仅在两个节点之间进⾏。
单播在⽹络中得到了⼴泛的应⽤。
⽹络上绝⼤部分的数据都是以单播的形式传输的，仅仅是⼀般⽹络⽤户不知道⽽已。
⽐如，你在收发电⼦邮件、浏览⽹页时，必须与邮件server、Webserver建⽴连接，此时使⽤的就是单播传输数据⽅式。
可是通常使⽤“点对点通信”（Point to Point）取代“单播”，由于“单播”⼀般与“多播”和“⼴播”相相应使⽤。
2.多播：“多播”也能够称为“组播”。
在⽹络技术的应⽤并⾮⾮常多，⽹上视频会议、⽹上视频点播特别适合採⽤多播⽅式。
由于假设採⽤单播⽅式，逐个节点传输，有多少个⽬标节点，就会有多少次传送过程，这样的⽅式显然效率极低。
是不可取的；假设採⽤不区分⽬标、所有发送的⼴播⽅式。
尽管⼀次能够传送完数据。
可是显然达不到区分特定数据接收对象的⽬的。
採⽤多播⽅式，既能够实现⼀次传送所有⽬标节点的数据，也能够达到仅仅对特定对象传送数据的⽬的。
IP⽹络的多播⼀般通过多播IP地址来实现。
多播IP地址就是D类IP地址。
即224.0.0.0⾄239.255.255.255之间的IP地址。
Windows 2000中的DHCP管理器⽀持多播IP地址的⾃⼰主动分配。
3.⼴播：“⼴播”在⽹络中的应⽤较多，如客户机通过DHCP⾃⼰主动获得IP地址的过程就是通过⼴播来实现的。
可是同单播和多播相⽐，⼴播差点⼉占⽤了⼦⽹内⽹络的全部带宽。
拿开会打⼀个例如吧，在会场上仅仅能有⼀个⼈发⾔，想象⼀下假设全部的⼈同⼀时候都⽤麦克风发⾔，那会场上就会乱成⼀锅粥。
IPTV业务及系统介绍-201202解析
音视频业务功能
音视频增强业务
IPTV扩展类业务
WEB Channel PC Client 高清本地播放 背景音乐 支持多CP 增值业务平台 终端U盘免配置 广告业务 电视公众广告 楼宇广告
电视消息系统 TVMS
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业务管理层
业务管理层主要包括CMS子系统、BSS子系统、网管子系统、报表子系统。 业务管理层主要提供内容管理、业务管理、用户管理、帐务处理和计费处 理和报表统计等功能。此外，业务管理层负责配置管理IPTV核心部件，以 及实时性能监控、提取设备日志、接收网元告警等。
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目 录
1. IPTV的涵义及业务种类简介
2. IPTV系统的典型组成部件及功能简介
3. IPTV组网典型网络结构简介 4. IPTV端到端业务流程简介 5. 华为IPTV解决方案的特色
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IPTV业务整体部署架构
EPG 本地NAS CMS STB升级 中心 M12000
NXGE
组播
电视直播源
IDC
VNET
IPTV省中心 区域中心
NXGE M12000
省骨干网
区域中心
点播20％
NXGE
M12000
IP城域网
IPTV组播问题处理方法
一、组网信息：网通新建一套IPTV城域网，主要承载地区IPTV和部分宽带网业务。
其中NE80E为口字形组网，中山NE80E和长江NE80E分别与中山NE5000E互联；和兴NE80E和尚志NE80E分别与尚志NE5000E互联。
长江NE80E和山中NE80E下行分别接两台cisco6509，cisco6509又分别各接入一台cisco4506交换机，cisco4506下挂组播源。
组播源连接情况（学府局为例）：城域网启用PIM－SM，长江局NE80E为静态RP。
客户反馈当在学府的4506上将RPT切换成STP后，发现在和兴的NE80E上组播路由的转发表的下游端口减少了。
RPT状态dis multicast forwarding-table 224.11.1.1Multicast Forwarding TableTotal 11 entries00001. (221.212.252.174, 224.11.1.1), MID: 1030, Flags: 0x0:0Uptime: 3d:09hIncoming interface: GigabitEthernet2/0/0List of 17 outgoing interfaces:1: GigabitEthernet10/0/0.102: GigabitEthernet10/0/2.103: GigabitEthernet11/0/6.104: GigabitEthernet10/0/9.105: GigabitEthernet11/0/3.106: GigabitEthernet11/0/7.107: GigabitEthernet11/0/0.108: GigabitEthernet10/0/5.109: GigabitEthernet11/0/2.1010: GigabitEthernet11/0/8.1011: GigabitEthernet10/0/7.1012: GigabitEthernet10/0/3.1013: GigabitEthernet10/0/6.1014: GigabitEthernet11/0/1.1015: GigabitEthernet10/0/8.1016: GigabitEthernet10/0/4.1017: GigabitEthernet10/0/1.10Matched 58355134 packets(7469457152 bytes), Wrong If 0 packetsForwarded 0 packets(0 bytes)RPT状态切换STP状态dis multicast forwarding-table 224.11.1.1Multicast Forwarding TableTotal 11 entries00001. (221.212.252.174, 224.11.1.1), MID: 1030, Flags: 0x0:0Uptime: 3d:09hIncoming interface: GigabitEthernet2/0/0List of 17 outgoing interfaces:1: GigabitEthernet10/0/1.102: GigabitEthernet10/0/2.103: GigabitEthernet11/0/6.104: GigabitEthernet10/0/9.105: GigabitEthernet11/0/3.106: GigabitEthernet11/0/7.107: GigabitEthernet11/0/0.108: GigabitEthernet10/0/5.109: GigabitEthernet11/0/2.1010: GigabitEthernet11/0/8.1011: GigabitEthernet10/0/7.1012: GigabitEthernet10/0/3.1013: GigabitEthernet10/0/6.1014: GigabitEthernet11/0/1.1015: GigabitEthernet10/0/8.1016: GigabitEthernet10/0/4.10Matched 58386531 packets(7469497521 bytes), Wrong If 0 packetsForwarded 0 packets(0 bytes)端口GigabitEthernet10/0/0.10所接的正式学府SE800设备。
IPTV简介
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内容运营平台： 业务运营平台 CDN业务网络 CDN业务网络 承载网络 家庭网络
内容运营平台 内容提供
内容运营平台主要包括内容运营商平台以及第三方业务提 供商提供的应用服务。内容运营商平台主要负责相关视音 供商提供的应用服务。内容运营商平台主要负责相关视音 频节目播放系统和监管系统的建设与管理。其功能包含业 频节目播放系统和监管系统的建设与管理。其功能包含业 务逻辑处理、业务数据处理，视音频节目内容的组织、制 作、审核、存储、转播、内容安全等。第三方业务提供商 主要提供在线游戏、信息服务、电子商务、互动节目等应 用服务，通过内容运营商平台发布，供用户订购后使用。
承载网络 路由转发
承载网络主要由接入路由器、BRAS、DSLAM和MODEM等 承载网络主要由接入路由器、BRAS、DSLAM和MODEM等 设备组成，所有这些设备共同负责将IPTV业务流从媒体服 设备组成，所有这些设备共同负责将IPTV业务流从媒体服 务网络传送到用户终端。对点播类业务，宽带接入网络只 务网络传送到用户终端。对点播类业务，宽带接入网络只 提供用户接入控制和数据传送通道，同时保证IPTV点播业 提供用户接入控制和数据传送通道，同时保证IPTV点播业 务的QoS，业务的控制则是由业务管理和终端实现。对直 务的QoS，业务的控制则是由业务管理和终端实现。对直 播类业务，宽带接入网络在实现传送功能的同时，还可以 进行直播业务权限控制、直播业务统计等功能，同时保证 IPTV直播业务的QoS。 IPTV直播业务的QoS。
IPTV网络模型 IPTV网络模型
整个IPTV系统是一个庞大复杂的系统，汇聚了视频处理、 整个IPTV系统是一个庞大复杂的系统，汇聚了视频处理、 数据通信、数据传输、业务运营管理等多个领域的技术， 贯穿了视频源网络、媒体服务网络、宽带接入网络、机顶 盒设备等多个网络和设备。IPTV组网模型由业务管理控制 盒设备等多个网络和设备。IPTV组网模型由业务管理控制 和业务配送两部分构成。前者包括业务支持系统、后台营 帐系统和数字版权系统，主要功能为对后者进行管理和控 制，后者包括视频源系统、媒体服务网络、宽带接入网络 和用户端设备，主要功能为进行视频处理、存储、分发、 传输和播放。IPTV组网模型如图1 传输和播放。IPTV组网模型如图1-3所示。
IPTV_组播_多播技术详解
摘要IP 组播技术实现了 IP 网络中点到多点的高效数据传送。
因为组播能够有效地节约网络带宽、降低网络负载，所以在实时数据传送、多媒体会议、数据拷贝、游戏和仿真等诸多方面都有广泛的应用。
本文介绍了组播的基本概念和目前通用的组播协议，以及组播组网的基本方案；并针对组播业务需求和运营过程中面临的问题，提出了电信级的可运营、可管理的“受控组播”解决方案，包括信源管理、用户管理和组播安全控制等方面的内容。
关键词组播运营管理受控组播 IGMP DVMRP PIM-SM PIM-DM MBGP MSDP1组播概述1.1组播技术的产生原因传统的IP 通信有两种方式：第一种是在一台源 IP 主机和一台目的 IP 主机之间进行，即单播（unicast）；第二种是在一台源 IP 主机和网络中所有其它的 IP 主机之间进行，即广播（broadcast）。
如果要将信息发送给网络中的多个主机而非所有主机，则要么采用广播方式，要么由源主机分别向网络中的多台目标主机以单播方式发送 IP 包。
采用广播方式实现时，不仅会将信息发送给不需要的主机而浪费带宽，也可能由于路由回环引起严重的广播风暴；采用单播方式实现时，由于 IP 包的重复发送会白白浪费掉大量带宽，也增加了服务器的负载。
所以，传统的单播和广播通信方式不能有效地解决单点发送多点接收的问题。
IP 组播是指在 IP 网络中将数据包以尽力传送（best-effort）的形式发送到网络中的某个确定节点子集，这个子集称为组播组（multicast group）。
IP 组播的基本思想是，源主机只发送一份数据，这份数据中的目的地址为组播组地址；组播组中的所有接收者都可接收到同样的数据拷贝，并且只有组播组内的主机（目标主机）可以接收该数据，网络中其它主机不能收到。
组播组用 D 类 IP 地址（224.0.0.0 ～ 239.255.255.255）来标识。
1.2组播技术的市场前景IP 组播技术有效地解决了单点发送多点接收的问题，实现了 IP 网络中点到多点的高效数据传送，能够大量节约网络带宽、降低网络负载。
IPTV技术交流(网络部分)-T
IPTV网络介绍- IPTV节目直播流程
CMS
CE/CX
组播源向组播节点下发组播 流,并且进行周期性检查
HMS
USC/EPG
STB获取目标
TV频道的组 3
播地址.
STB通过认证
1
后，从USC获 得TV节目的
组播地址表
2
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下页
用户使用遥控器选择
Remote TV频道
Control
MENU
<
二层网络设备（DSLAM、AG）关闭IGMP 城域网二层由于设备种类多、很多设备不支持组播功能，目前暂不做组播部署。二层
设备只对组播报文做透传处理，但由于有些类型的DSLAM默认开启了IGMP SNOOPING、IGMP PROXY功能，会截取组播包，造成组播报文透明转发失败，所以对于DSLAM和AG设备要关闭其 IGMP功能。对于新开的接入设备尤其要注意。
目前安庆IPTV业务平台共有两套系统—UT和中兴，属于 IPTV边缘节点。UT平台边缘节点采用单播模式承载直播、点 播业务；中兴平台采用单播模式承载点播业务、组播模式播 放直播业务。
第3页
IPTV平台介绍-系统架构
实时转码， 直播电视 编码
电信级 运营支撑系统
o 内容管理 o 用户管理 o 业务管理 o 计费中心
renminlu_2(config)# ip igmp disable//用该命令关闭即可
第13页
IPTV网络介绍-用户速率开销计算
第14页
IPTV网络介绍-用户开通IPTV准备工作
业务开放硬件准备
（1）安装宽带 （2）用户端线缆的布防及机顶盒的安装
业务开放指标要求
IPTV业务开放要求视频源到用户之间必须有稳定的2Mbit/s 下行速率，在实际电路开放过程中，还需要考虑线路传输消耗 附加带宽，所以，用户如需开放IPTV业务，其业务带宽至少在 3Mbit/s！
组播接入解决方案
config ifcfg-ip6tnl10 ifcfg-ip6tnl18 ifcfg-ip6tnl25 ifcfg-ip6tnl4 ifcfg-mip6mnha1 update-log
ifcfg-eth-id-00:23:7d:55:d6:baifcfg-ip6tnl15 ifcfg-ip6tnl22 ifcfg-ip6tnl3 ifcfg-ip6tnl9 providers
ZMSS1:/etc/sysconfig/network #
根据eth0的物理MAC为HWaddr00:23:7D:55:D6:BA，找到网卡的配置文件ifcfg-eth-id-00:23:7d:55:d6:ba
二，采用与IPTV提供业务的设备共用相同的数据设备（单T64G或者两台T64G）
分别如图三，图四。（这里不做详细的描述）
这种组播接入方式组播输入与VS8000提供的组播输出采用相同的线路，因此这种组网方式是唯一一种能够对组播接入提供冗余备份的方式，但因为共用设备，因此组播接入的数量减少了一半，（目前T64G只支持256个组播，因此最多只能建立128个频道）。
对数据设备要求更高：因为在设备上有大量的组播路由，因此对设备的性能要求更高
组播数量的限制也不利于运营商对频道的不断增长的需求。
因为提供了线路上的备份，因此对VS8000的交换板配置又需要有特殊的配置要求。
第四章
四.1
四.2
第五章
五.1
以SUSE 9为例。先确定VLAN需要绑定到哪一个物理端口，我们以将VLAN绑定在ETH0上为例。
第二章-IPTV-网络部分-流媒体的传输与控制协议-5
• 传输延迟的另一个表现形式是传输抖动〔jitter〕。 抖动是传输中各个分组的不同传送时间和错序造成 的
IPTV流媒体传输与控制协议
• 流媒体的网络传输特征
– 低传输延迟
• 根据150ms的传输延迟限制，整个传输分为4局部
• 分组交换在网络中间的每个节点上都进行过失检验，如果出现 过失，则进行重传，因此端到端延时较大
• 帧中继只做过失检验，如果出现过失，则丢弃信包，而数据重 传等恢复工作交给端点完成，这样在一般情况下，端到端延时 较小
• ATM差 错检验工作都交给端点去完成，交换节点的惟一工作 就是传送信包，因此端到端延时最小
• RTP／RTCP协议族概述
– 功能描述
• RTCP并不保证QoS或可靠性传输，结合RTP提供 以下支持媒体流的功能
– 时间戳：RTP提供时间标记，用于不同媒体流之间的同步 – 序列编号：由于到达接收端的数据包可能是不按次序的
〔UDP不按次序传送数据包〕，RTP用序列编号对接收到 的数据包进行正确的排序 – 有效载荷类型识别：包含在RTP包中的有效载荷类型由一 个称为有效载荷类型识别符的RTP包头域来指示 – 信源识别：每一个RTP包的信源由一个称为同步信源识别 符〔SSRC〕的R rP包头域来指示
• 协议过载是指因协议管理信息过多而引起的网络过载现象。 RSVP的过载由3个因素决定：RSVP消息〔预留消息和路径消 息〕的数目、RSVP消息的大小和消息发出的频率
IPTV流媒体传输与控制协议
• RSVP协议
– RSVP操作模型
• RSVP资源预留处理初始化 • RSVP中心服务器查询本地路由器的路由表获得路
IPTV传输选择单播还是组播
单播传输是点到点的传输方式，当同一个同数据需要发送到多个目的地时，源为每个目的地址准备了单独的一个包。
在单播流中，想要观看视频的每个用户必须向视频源提出需求，源必须创建一个流，流的包中含有每个用户的IP地址。
当同时观看人数增加时，源的负载也跟着增加。
单播的优势是网络适应性强，可控性强、交互性好，不足之处是源负载能力随用户数增加而增加。
组播传输是一对多传输方式，类似于广播，一个单独的视频流同时送往多个用户，网络定向为每个受众复制视频流，这种复制发生在网络内部而不是在信号源，在网络内部，特别的协议允许IP路由器识别组播包，然后把它们送到各个组播目的地，这通过给包一个特别的组播地址来完成，用一个特别协议允许用户加入组播，这对网络提出了特别要求，一般公网是不支持组播传输的。
组播仅在一个方向工作，正像播出广播一样，这就意味着组播本身无法解决互动问题，但组播最大优势是负载能力强，无论用户数如何增加，源的负载并不会增加。
所以IPTV传输是选择单播还是组播，需要根据如下原则处理：
一是用户规模，一般终端设备数小于1000台的，建议用单播方案，实施比较方便。
如酒店用户、学校用户、医院用户等。
如果终端设备数超过1000，建
议用组播方案，如小区宽带运营商等。
二是应用性质，单项传输一般用组播（如直播），双向传输只能用单播（如点播）。
三是网络环境，异构网络（如互联网）传输只能用单播，单一网络（如宽带运营商接入网）可以用组播。
单播和为了理解组播
IPTV定义：所有IPTV系统传送视频用IP网，这是对的，但反过来说，用IP网传送视频的系统都是IPTV, 那就不对了。
那么真正的IPTV是什么哪？IPTV是在一个IP网上传送传统广播频道到消费者一个简单的传送方式的，用以取代地面广播、CATV和卫星服务。
即使使用了IP，公共互联网实际上并不具有IPTV的主要特性。
事实上，IPTV服务几乎是通过专用网进行传输的，正如在美国和其他地方电话公司所具有的电话专用网。
从观众端观点看，机顶盒是需要的，他把进入的IPTV信号变换成标准的视频信号，以供家中电视机显示。
那么它的主要特征是：1.连续的视频流：具有专业制作的内容（如电视广播网络送来的）；2.成百个不停止、连续播出的频道；3.统一的内容形式（所有通道共享一种压缩方式和使用同一个码率4.在专用网上传输：如电话公司的DSL；5.通过机顶盒在家庭电视机上观看5.通过机顶盒在家庭电视机上观看互联网视频：互联网视频是借助公共互联网传送视频内容进行观看的方式。
在互联网视频系统中，服务器提供商建立一个门户网站，供人在标准的浏览器进行收索。
在这个网站中供收索用的内容以表或目录出现，一旦观众选择了内容，这个节目就会从服务器传到用户的PC机，这时媒体观看软件可以观看，也可把内容下载到另外的设备中。
互联网视频的主要特征是：1.内容长度不等：从短片到电影大片；2.提供Millions of content offerings3.很多内容格式：不同的压缩方式、版权管理技术和图像分辨率；4.在公共互联网上传输；5.可在PC机上软件观看，也可在小型视频放机上或借助网络适配器在电视机上观看单播和组播技术组播是同时送一个信号到多个用户的过程，所有观看者同时得到同样的信号这如同传统的电视广播一样。
实际上所有商业视频广播都使用组播进行工作，包括有线电视、卫星电视，直播电视和绝大多数IPTV设备。
然而对于流视频和互联网视频来说是例外而不是惯例，下面我们将详细加以解释..1.基本概念为了理解组播，我们先把它与单播进行比较，在单播中每个视频流都精确的送往每个受体，如果多个受体需要同一个视频，那么信号源就要对每个用户产生独立的单播流。
关于IPTV组播解决方案介绍
关于IPTV组播解决方案介绍IPTV组播解决方案是一种基于Internet Protocol Television (IPTV) 技术的视频传输解决方案。
它利用IP网络，使用组播(Multicast) 的方式，将视频信号传输到多个终端设备。
传统的IP视频传输方案中，视频信号是通过单播 (Unicast) 的方式传输到每个接收终端。
这种方式有诸多局限，包括网络带宽需求高、成本高昂、网络拥塞等。
而IPTV组播解决方案通过将相同的视频信号同时广播给多个终端，大大降低了带宽需求和成本，并提高了视频的传输效率。
IPTV组播解决方案主要包括发送端、网络和接收端三个主要组成部分。
首先，发送端负责将视频源信号编码并转换成组播信号。
编码过程使用标准的视频压缩算法，如H.264，以减小数据量并提高传输效率。
编码后的视频信号被发送到组播服务器，该服务器负责将信号通过IP网络广播到接收端。
其次，网络是IPTV组播解决方案的核心。
为了有效地支持组播传输，网络需要支持组播协议，如Internet Group Management Protocol (IGMP) 和Protocol Independent Multicast (PIM)。
这些协议允许网络设备建立和维护组播组，并路由组播流量到相关终端设备。
此外，网络需要具备足够的带宽和质量保证机制，以保证视频信号的传输质量。
最后，接收端设备用于接收和解码组播信号，并将其转换成可播放的视频信号。
接收端设备可以是家庭的电视机、电脑终端或者移动设备，如智能手机和平板电脑。
这些设备需要支持IPTV协议和相应的解码器，以播放和显示接收到的视频信号。
总体而言，IPTV组播解决方案具有以下优点：1.带宽效率高：通过组播的方式，视频信号只需一次传输到网络，然后广播到多个终端，大大降低了网络带宽需求。
2.成本效益：相对于传统的单播传输方式，IPTV组播解决方案可以减少网络设备和带宽资源的使用，从而降低了运营成本。
单播-组播-广播的区别与优缺点
通讯协议的特点及应用对比当前的网络中有三种通讯模式：单播、广播、组播，其中的组播出现时间最晚但同时具备单播和广播的优点，最具有发展前景。
一、单播：主机之间“一对一”的通讯模式，网络中的交换机和路由器对数据只进行转发不进行复制。
如果10个客户机需要相同的数据，则服务器需要逐一传送，重复10次相同的工作。
但由于其能够针对每个客户的及时响应，所以现在的网页浏览全部都是采用IP单播协议。
网络中的路由器和交换机根据其目标地址选择传输路径，将IP单播数据传送到其指定的目的地。
单播的优点：1. 服务器及时响应客户机的请求2. 服务器针对每个客户不通的请求发送不通的数据，容易实现个性化服务。
单播的缺点：1. 服务器针对每个客户机发送数据流，服务器流量＝客户机数量×客户机流量；在客户数量大、每个客户机流量大的流媒体应用中服务器不堪重负。
2. 现有的网络带宽是金字塔结构，城际省际主干带宽仅仅相当于其所有用户带宽之和的5％。
如果全部使用单播协议，将造成网络主干不堪重负。
现在的P2P应用就已经使主干经常阻塞，只要有5％的客户在全速使用网络，其他人就不要玩了。
而将主干扩展20倍几乎是不可能。
二、广播：主机之间“一对所有”的通讯模式，网络对其中每一台主机发出的信号都进行无条件复制并转发，所有主机都可以接收到所有信息（不管你是否需要），由于其不用路径选择，所以其网络成本可以很低廉。
有线电视网就是典型的广播型网络，我们的电视机实际上是接受到所有频道的信号，但只将一个频道的信号还原成画面。
在数据网络中也允许广播的存在，但其被限制在二层交换机的局域网范围内，禁止广播数据穿过路由器，防止广播数据影响大面积的主机。
广播的优点：1. 网络设备简单，维护简单，布网成本低廉2. 由于服务器不用向每个客户机单独发送数据，所以服务器流量负载极低。
广播的缺点：1.无法针对每个客户的要求和时间及时提供个性化服务。
2. 网络允许服务器提供数据的带宽有限，客户端的最大带宽＝服务总带宽。
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– 发送者不一定要是组的“成员”
– 只有是接收组的“成员”，才能接收到发给该 组的数据
– 如果发送数据到组地址，则所有该组“成员” 都能接收到数据
IPTV网络部分单播组播
• 组播地址
– 需两种地址，一个IP组播地址和一个MAC组播 地址，其中IP组播地址标识一个组播组
• 组播通信的要求
1)主机的TCP／IP支持发送和接收IP组播； (2)TCP／IP协议栈中支持IP组播； (3)具有IP地址分配策略，并能将第三层IP组播地址映 射到第二层MAC组播地址； (4)软件支持IGMP； (5)需要IP组播应用软件，例如电视会议软件等； (6)发送端、接收端之间的所有路由器、交换机、 集线器都具备组播的功能； (7)能够识别防火墙，使组播通信畅通。
– 发送服务器仅仅向1个 组地址发送信息，接收 者只需加入到这个组就可以接收信息，所有的 接收主机接收的是同一个数据流
– 单台服务器能够对几十万台客户机同时发送连 续数据流，所有 发出请求的客户端共享同一信 息包，减少了网络传输的信息包的总量
IPTV网络部分单播组播
• 单播和组播的不同
IPTV网络部分单播组播
• 组播的分布树(Distribution Tree)
– 源分布树
• 源分布树是指以组播源作为分布树的根节点、将组 播源到每一个接收者的最短路径结合起来构成的转 发树
• 源分布树使用的是从组播源到接收者的最短路径， 通常也称为最短路径树(Shortest Path Tree，SPT)
• 如果组中有多个组播源，则必须为每个组播源构造 一棵组播树
IPTV网络部分单播组播
• 广播通信
– 在IP子网内广播数据包，所有在子网内部的主 机都将收到这些数据包，而不论这些主机是否 愿意接收该数据包
– 广播的使用范围非常小，只在本地子网内有效， 路由器一般不会转发广播包，广播传输会增加 非接收者的开销，并可能导致广播风暴
IPTV网络部分单播组播
• 组播通信
• 构造组播的分布树，使组播数据包能够传送到相应的组播组成 员
– 采用使用方式分类
• DM(Dense Mode，密集模式)路由协议，采用定期广播组播报 文的方法维护组播分布树，而且只使用源分布树，组播流量被 广播到网络中所有的组播路由器。
• SM(Sparse Mode，稀疏模式)路由协议，采用选择性地建立和 维护分布树的方式，由空树开始，仅当组成员请求加入分布树 时才做出分布树修改
IPTV网络部分单播组播
• 组播的分布树(Distribution Tree)
– 最短源分布树
பைடு நூலகம்
IPTV网络部分单播组播
• 组播的分布树(Distribution Tree)
– 共享分布树
• 共享分布树以某个指定路由器作为分布树的根节点， 该路由器称为汇聚点(Rendezvous Point，RP)，将 RP到所有接收者的最短路径结合起来构成分布树
• 组播的分布树(Distribution Tree)
– 组播模型中，组播源向某一组地址传递数据包。 为了向所有接收者传递数据，一般采用组播分 布树描述IP组播在网络里经过的路径，指定路 由器根据组播分布树可以得出转发数据包的唯 一路径，由于成员动态地加入和退出，分布树 也必须动态地更新
IPTV网络部分单播组播
– 发送主机需要多个IP地址和MAC地址，其中单 播IP和MAC地址用于单播通信，而IP和MAC组 播地址用于组播通信
IPTV网络部分单播组播
• 组播地址的指定
– IP组播地址亦称主机组地址，用于标识一个IP组播组， 由D类地址标记。D类IP地址(IPv4)的最高4位为 “1110”，地址范围从224.0.0.0到239.255.255.255
– ANA规定，224.0.0.0到224.0.0.255地址范围为保留地 址，224.0.1.0到238.255.255.255地址范围作为用户组 播地址，在全网范围内有效，239.0.0.0到 239.255.255.255地址范围为本地管理组播地址，仅在 特定的本地范围内有效
– 以太网的第二层组播地址(MAC组播地址)可以从IP组播 地址中衍生。MAC组播地址共有48位，其中前24位必 须为0xO1-0o-5E(十六进制)，分配给组播使用的MAC 地址范围为0xO1-00-5E-00-00-00至0xO1-00-5E-7FFF-FF
IPTV网络部分单播组播
• 组播地址如何分配
– 动态地址分配：会话目录工具(SDR)，组播地 址动态客户机分配协议(MADCAP)-RFC 2730， 组播地址Set-Claim(MASC)-RFC2909
– 静态全球组地址分配：RFC2770 – 管理员进行人工地址分配：企业最常用的办法
IPTV网络部分单播组播
IPTV网络部分单播组播
• 组播路由协议分类
– DM路由协议
• DVMRP是一种基于距离向量算法的组播路由协议， 通过RIP协议来发现到源的最短路径，采用“扩散剪枝(Broadcast and Prune)”的方式来建立生成树
• 组播源首先把组播数据信息发送给RP，再由RP转 发给组播组的所有成员，因而共享分布树也被称为 RP共享树(RFF：RP Path Tree)
IPTV网络部分单播组播
• 组播的分布树(Distribution Tree)
– 共享分布树
IPTV网络部分单播组播
• 组播路由协议分类
– 组播路由的目的
IPTV网络部分单播组播
• 数据通信的分类
– 数据单播 – 数据广播 – 数据组播
IPTV网络部分单播组播
• 数据单播
– 单播通信需要在发送者和每一接收者之间建立 单独的数据通道
– 如果同时给多个接收者传输相同的数据，必须 相应地复制多份相同的数据包，一旦有大量 主 机希望获得数据包的同一份拷贝时，将导致发 送者负担沉重、延迟大、网络拥塞
IPTV网络部分单播组播
• 组播的优点
– 效率增强：控制网络流量，降低服务器和CPU的负担 – 性能更优化：消除流量冗余 – 分布式应用：使多点应用成为可能
• 组播的缺点
– 尽力而为传递会产生丢包 – 不能避免拥塞 – 数据包的复制 – 无序发生
IPTV网络部分单播组播
• 组播端到端体系结构
IPTV网络部分单播组播