宽带网络流媒体技术和应用( 二 )




(2)服务器性能
随着流媒体规模的扩大,流媒体服务器的性能成为制约流媒体服务扩展能力的重要因素 。流媒体服务器性能的要害指标是流输出能力和能同时支持的并发请求数量 。影响流媒体服务器性能的因素很多,包括CPU能力,I/O总线,存储带宽等 。通常,单个流媒体服务器的并发数都在几百以内,因此,为了具有更好的性能,目前的高性能流媒体服务器都采用大规模并行处理的结构,例如采用超立方体的结构将各个流媒体服务单元连接起来 。还有一种方法是采用简单的PC集群的方式,这种方式下多个PC流媒体服务器用局域网连接,前端采用内容交换/负载均衡器将流媒体服务的请求分布到各个PC媒体服务单元 。后一种方式性能较前一种方式低,但是成本低,轻易实现 。
(3)媒体流传输的质量控制
这是制约流媒体性能的最重要的因素 。由于流媒体传输对网络带宽、延迟、丢失率等都有很高的要求,而基于无连接的包交换IP网络对带宽资源和服务质量的控制能力都比较弱,因此,在IP网络上进行流媒体传输需要采用一些应用层的质量控制机制来解决传输中的问题 。这些质量控制机制可以分为几个层次:最常用的方式是采用速率适应机制,基本的方法是通过一定的速率反馈机制,利用媒体流的速率层次编码能力,在媒体服务器端动态地调节流媒体的传输速率,保证客户端在网络可用带宽变化的时候也能够正常地收看流媒体内容 。速率适应机制附以差错控制和冗余控制能够有效地保证流媒体的正常收看 。目前流媒体的主流产品都具备应用层的速率适应能力 。另外一种方法是采用内容分发网络(CDN),采用CDN传输流媒体的优点主要包括三个方面:第一是通过应用层的内容分发降低了主干网络的流媒体流量,并实现了基于应用层的组播仿真(即利用主机构建独立于网络层的逻辑组播树,并采用主机上的应用层软件进行组播转发) 。第二是通过分布在网络边缘的流媒体服务器,避免了拥塞链路,提高了流媒体传输的性能和响应时间 。最后,通过CDN能够有效地提高整个流媒体系统的扩展性,降低对每个流媒体服务器的性能要求 。目前,利用CDN传输流媒体是大规模流媒体应用的发展趋势 。
流媒体业务系统
制约流媒体发展除了技术问题外,还有商业运营的问题 。因为流媒体应用广泛开展的一个重要前提是:流媒体的应用提供商必须能够赢利 。因此,流媒体应用必须以适当的业务模式来开展,这涉及到诸多方面的问题,包括业务的支撑能力、业务的运营模式等 。
从业务提供的角度,一个完整的流媒体业务系统应该至少包含三个部分的功能:业务功能提供,通过功能的实现和整合向用户提供完整的业务,例如对于远程教育应用,功能提供是指将流媒体的教学资源组织成有计划、有步骤的教学课程系列提供给用户;业务治理,业务治理包括用户治理、内容治理、认证、授权、记账、计费等;媒体内容传送,在承载网上有效地传送流媒体内容是业务提供的基础 。
目前,网络上实际运行的流媒体业务系统一般都是小型的、用户范围比较狭窄的系统 。这些系统也能支持上述的基本功能,但是这种小而全的模式有几个缺点:功能不完整、性能和扩展性较差;系统的规模有限,包括网络的规模和用户的规模 。对于独立的流媒体应用而言,用户资源是独立的,用户需要单独地去发展 。而网络的规模一般局限于小区或者城域范围;开发周期长,业务提供慢;运行和维护的成本高,应用提供商需要独立负责所有的运行和维护;运营模式单一,不能有效地满足市场的变化,缺乏灵活性 。

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