CTI论坛: 银鲨流媒体视频服务系统在江苏电信的成功应用

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银鲨流媒体视频服务系统在江苏电信的成功应用

2003/11/07

　　随着现代网络技术的发展，作为第四媒体的网络开始带给人们的是更多形式的信息模式。从在网络上出现第一张图片，到现在各种形式的网络视频，三维动画，人们的视听觉感官在网络上得到了很大的满足。而同时面临的是另外一种不可避免的尴尬：正是由于人们需求的不断提高，上网人数的不断增加，加之网络硬设备的局限性，使得文件的大小成为网络传输一个不可忽视的参数。一方面，人们希望能在网络上看到生动清晰的媒体演示，另一方面人们又不得不去面对如此慢的网络速度下文件传输所需的大量时间。为了解决这种矛盾，一种新的媒体技术应运而生，这就是"流媒体技术"。

　　近年来，流式媒体（Streaming Media）越来越普及，VOD视频点播已经越来越广泛地应用于各行各业。由于视频点播可以将表达内容有效的、互动地利用起来，将历史或实时的视频资料提供给人们查询、研究、培训、娱乐等，彻底改变人们收看视频信息资料的方式，提高效率，因此，近几年互联网上的视频点播、视音频点播已是如火如荼，网络电视、网上视频点播已经越来越广泛地应用于各行各业，湖北电信的视频服务平台的搭建为实现这些应用奠定了坚实的基础。

2.平台规模

　　目前平台的建设目标是在多媒体宽带平台上实现比较有代表性和广泛需求的两种业务：VOD视频点播和网络电视。这两种业务也是目前宽带上最受用户欢迎的应用。可实现的功能应具备：宽带网站、宽带视频制作中心、视频点播（新闻点播、卡拉OK点播、音乐点播、影视点播、远程教育节目点播、股市行情点播及各种信息点播）、实时网络电视、互动游戏。

　　本次工程将在湖北电信现有平台的基础上建设面向全省的宽带流媒体视频服务平台（实现不少于10000个500k并发流的视频服务），建设湖北电信视频服务中心，并为建设全省分布式结构的流媒体服务平台打好基础，同时提供相应计费接口以便全省统一计费平台进行统一的计费管理。

　　内容主要包括VOD平台的管理系统、全省集中存储的片源库、VOD流媒体服务平台、计费系统等。
本期工程应提供的主要业务包括视频点播、广播、直播（网络电视及现场直播），同时提供广告插播业务。

3.系统总体设计

3.1系统设计原则
　　本次流媒体视频服务平台的建设从湖北电信全网的角度出发，坚持高起点、高要求，为湖北电信宽带用户提供高品质的视频服务。

1）、满足应用需求
　　系统的建设方案要完全满足湖北电信公司的系统本次建设目的，并具有很好的系统升级扩容能力，同时适应湖北电信公司应用平台作为一个先进的宽带应用和服务平台不断发展的需要。
2）、分布式结构
　　整个流媒体视频服务平台建设的总体思路为集中管理，建立统一入口认证、统一接口的WEB服务；流媒体视频服务建设采用分布式结构，建设一个中心，多个分中心。
3）、分步实施
　　整个流媒体视频服务平台的建设既有集中服务、管理能力，又有分步建设的能力。
4）、先进性
　　系统模型设计、软件结构以及软硬件平台采用当前主流的技术；整个视频服务平台建设或扩容后，在全国具有技术领先优势。
5）、可靠性
　　系统建设完成后，整个系统具有高可靠性；完全避免由于单点故障影响整个系统正常稳定运行；避免关键信息的丢失。
6）、可维护性
　　系统具有完善的自身监视和管理功能。
7）、可操作性
　　系统具有管理方便、操作简单的特点，尽量降低运营成本。
8）、可扩展性
　　系统的软件设计采用模块化体系结构，新功能的引入不影响原有的功能模块，具有良好的可扩展性。同时，系统的容量可随硬件的扩容和软件的升级达到更高的要求，具有良好的可扩展性，易于升级。
9）、安全性
　　系统具有高度的安全性，有较强的容错容灾能力，有完善的系统恢复和安全机制。
10）、开放性
　　系统采用分布式开放结构，充分考虑与其它系统的接口。具有可开发性，提供相应的API二次开发接口，以适应业务的迅速发展的要求。
11）、系统硬件平台采用先进性、成熟性、实用性相统一原则，采用符合国际标准的规范，具有良好的扩充性。
12）、系统建设充分考虑利用现有的设备资源。

3.2 系统设计
　　湖北电信公司流媒体视频服务平台建设的最终目标是建设一个统一认证、统一计费、统一管理，一个服务中心、多个分服务中心的分布式流媒体视频服务平台，为湖北电信宽带用户提供高质量流媒体视频服务。

1、系统采用统一认证、统一计费的集中管理机制；
2、系统提供统一入口、统一接口的WEB服务，即采用统一的EPG；
3、片源的采集、制作、存储、检索由中心站点集中管理；
4、各分中心的流媒体服务器采用自动调整策略回收本地影片；
5、全局的流媒体视频服务在各地流媒体服务器的节点之间进行动态负载平衡调度、路由选择调度；
6、由省中心负责向各分中心分发最新影片；
7、系统管理服务器可以进行全局管理，如同时删除影片以及各地镜像。

　　本次工程以武汉鲁巷局做为湖北电信视频服务管理中心，除节点机外的其它核心服务器都集中放置在鲁巷机房，负责全局的调度管理和统一管理；另外，在武汉洪山局分别建设1500个向武汉本地和2000个流向全省其它地市提供视频服务；在武汉营房村局建设1500个流向武汉本地提供视频服务。

　　在管理中心，核心服务器提供的功能如下：数据库服务器提供整个流媒体视频服务平台的中心资料支持和处理统计计费资料；WEB服务器提供统一的WEB页面等功能；本地总控服务安装在节点机上提供本地的动态负载均衡；全局调度服务安装在存储服务器上负责全局的内容调度和动态负载均衡；存储服务器配置大容量磁盘阵列提供整个系统的片源支持及备份；DRM服务器对相关片源进行数字版权管理，用户只有获得相应权限才可以观看经过加密的电影；SOAP/管理服务器提供WEB SERVICES服务和节点机访问数据库的接口；4台双信道直播工作站为湖北电信宽带用户提供8个频道的网络电视和直播频道；采集工作站可提供给湖北电信本地化的节目源制作和强大的转码功能。

　　本次工程建设是以武汉鲁巷为管理中心和其余多个地区为分中心的分布式流媒体视频服务平台，全省进行统一的管理和认证。在以后的系统升级中只需要在第一期工程的基础上，就可以简单的实现升级扩容，即根据需要在各分中心增加节点机可以了，同时还可以在分中心配备采集或直播工作站以满足本地化的需求。

　　同时，在系统中支持WINDOWS MEDIA和REAL SERVER两种平台，可同时支持REAL和WMV文件等多格式文件播放。

　　相对于集中式流媒体视频服务平台，分布式服务系统在并发流比较大或是骨干网络带宽资源较为紧张的情况下，根据就近原路由、本地服务的基本原则，能更快、更好的为用户提供服务，即节省了骨干网络带宽的压力，也减轻了省中心的负担。

　　湖北电信视频服务系统建设完成后将为湖北电信流媒体视频服务平台提供统一的管理中心、和统一的认证入口，将成为分布式系统的节目源管理和海量存储中心，为各分中心提供内容；以及成为整个系统主服务中心，具有最全的影片库和最大的并发服务能力。

4 与互联星空计费平台接口

　　银鲨流媒体视频服务平台严格按照电总《ChinaNet互联星空业务规范书（试行）》和《互联星空技术规范v1.0》的四个分册开发计费和接口软件。

　　从2002年初与湖南电信合作，开发湖南宽带网HBN的计费与接口软件，8月23日正式使用2003年按照电总正式发布的《互联星空技术规范v1.0》修改原计费与接口软件，在"5.17"电信日中，成为全国第一个按新的规范通过电总对真实SP(网蛙音乐和光线传媒)计费接口测试的厂商。

　　银鲨流媒体视频服务平台目前已实现和湖南互联星空综合支撑平台的规范接口，在近一年的实际运营中，为湖南互联星空综合支撑平台提供的原始资料及时、准确、规范。

5.系统功能和技术特点

5.1 软件系统设计原则
　　系统方案在满足湖北电信公司的系统建设或扩容目的基础上，具有优秀的系统升级能力，可以适应湖北电信公司应用平台作为一个先进的宽带应用和服务平台不断发展的需要。整个系统遵循以下设计原则：

（1）软件采用分层的模块化结构，模块之间的通信全部按规定接口进行。
（2）系统参数和用户资料与处理程序具有相对的独立性。
（3）软件具有容错能力，一般小的软件故障不会引起各类严重的系统再启动。
（4）软件设计具有防护性能，某一软件模块内的软件错误将会限制在本模块内，而不会造成其它软件模块的错误。
（5）系统具有软件运行故障的监视功能；
（6）在不同时期软件版本完全向下兼容，软件版本易于升级，且在升级的过程中不影响网络的性能与运行。

5.2系统统技术特点
整个银鲨流媒体视频服务平台作为全省公司的一个宽带流媒体运营支撑平台，具有高效稳定的系统性能，不仅为广大客户能够提供一个完善和全面的服务平台，还能为运营商带来巨大的宽带增值效益。与一般的系统相比，银鲨流媒体视频服务平台具有以下优秀的特点：

·专业的高性能流媒体视频服务器：针对大并发流视频处理的应用需求，对服务器体系结构、硬件工艺结构、存储结构、网络服务I/O、节点互连 I/O以及资源合理利用作了专业设计和测试，使其性能达到最优；
·专用的流媒体体系结构：采用流媒体服务网（外网）、管理网（专用局域网）、调度网（内联网）的网络结构，分布式存储结构，实现并发流数随节点数线性增长，具有良好的可扩充性；
·完备的系统监控与维护管理：实时捕获连接与断开事件，实时监控在线用户连接数和用户点播详细情况，实时监控所有节点、CPU、内存、磁盘阵列的空间占用和运行状态， IP可用状态和服务可用状态，在线用户数与用户信息，能自动进行异常处理，能满足运营级的需要；
·功能强大的后台管理平台：集成一体化的系统管理、系统监控、内容管理、智能分发、广播管理功能，并采用权限管理和虚拟网络系统等安全策略，提高系统的安全可靠性；
·智能高效的动态负载平衡调度：采用专有的动态负载平衡算法，自动进行副本复制与回收，实现智能化动态负载均衡调度，自动选择负载轻的节点进行服务；
·完善的安全机制：通过IP认证，可以限制外地用户访问。通过用户认证，限制非法用户访问。通过权限控制，限制用户只能访问指定级别以下的影片。通过Session认证（服务端二次认证），防止用户绕过页面认证，直接使用URL访问，并且防止各种流式下载工具进行下载，避免内容流失。通过连接数限制，防止用户或IP使用过多的连接，或者账号扩散。
·大并发流的支持：通过.NET技术和多线程并发控制等技术，可以支持大规模的流媒体系统。目前我们最大的系统网页点击率在450万左右已稳定运行数月，并发流数在7000个时也已稳定运行数月，而且该系统还可以轻松扩容。
·分布式支持：支持分布式服务、集中式管理，统一WEB入口、统一认证与计费，支持全局负载均衡调度与异地点播。
·广告支持：全方位支持广告插播，包括点播时插入广告、广播时插入广告。并具有广告内容管理和广告收看统计。
·方便的片源管理：自动识别码率、自动分发、自动发布、编目信息清单导入、传输状态监控。
·新技术支持：我们的系统全线基于.NET平台开发，同时支持windows server 2003和windows server 2000。采用了.NET技术、XML和SOAP技术、SMIL技术等。
·运营级的综合业务计费管理平台：实时的跟进电总关于"互联星空"计费的规范，及时的改进各种计费标准，提供活的计费方式，随时向客户提供最新、最标准的电信运营级计费管理平台。
·良好的可维护操作接口：支持可定制的用户接口，支持二次开发（包括内容管理及节目制作、播放等方面）。

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