西門子武漢電信IPTV解決方案承載網(wǎng)部分

武漢電信 IPTV解決方案 承載網(wǎng)部分 北京西門子通信網(wǎng)絡(luò) 股份 有限公司 2005西門子版權(quán)所有 /webmoney 2 目 錄 1 背景分析 .3 2 武漢電信 IP TV承載網(wǎng)部署分析 .6 2.1 武漢電信城域網(wǎng) IP核心層 . 6 2.2 武漢電信城域網(wǎng) IP邊緣層 . 7 2.3 武漢電信城域網(wǎng) IP層協(xié)議分析 . 8 2.4 武漢電信城域網(wǎng)匯聚層 . 9 2.5 武漢電信城域網(wǎng)用戶接入層 . 9 3 承載網(wǎng)關(guān)鍵問題分析 . 11 3.1 接入?yún)R聚層組播復(fù)制點(diǎn)的選擇 . 11 3.2 部署組播需要注意的問題 . 17 3.2.1 組播上行的保證 . 17 在上行鏈路上使用 QoS控制機(jī)制 . 17 單獨(dú)構(gòu)建專用的組播傳輸通道 . 17 3.2.2 組播下行質(zhì)量的保證 . 17 控制端口的用戶數(shù)量 . 18 在用戶下行鏈路上使用 QoS保證組播數(shù)據(jù) . 18 3.3 組播安全性保證 . 19 4 不同用戶規(guī)模網(wǎng)絡(luò)模型分析 . 20 4.1 方案一：采用現(xiàn)有城域網(wǎng)直接承載（ 5-10萬(wàn)用戶以下適用） . 20 4.1.1 組播 復(fù)制點(diǎn)在 BRAS上（適合最少用戶時(shí)） . 20 4.1.2 組播復(fù)制點(diǎn)在 DSLAM上（適合較多用戶時(shí)） . 21 4.2 方案二：在現(xiàn)有城域網(wǎng)上疊加 VPN承載 . 23 4.3 方案三：設(shè)置專網(wǎng)承載 . 25 4.4 西門子建議實(shí)施步驟 . 26 5 組播方案案例 . 27 5.1 上海組網(wǎng)方案 . 27 5.2 廣西組網(wǎng)方案 . 28 6 附錄：組播的實(shí)現(xiàn)原理 . 29 6.1 組播路由協(xié)議 PIM SM. 29 6.2 主機(jī)路由協(xié)議 IGMP. 32 6.3 MSDP協(xié)議 . 33 6.4 Anycast RP. 33 /webmoney 3 1 背景分析 目前， IPTV承載的最主要內(nèi)容包括視頻點(diǎn)播 (VOD)及電視頻道 (TV)節(jié)目。為了能夠?qū)崿F(xiàn)較好的 IPTV效果，不僅對(duì)于節(jié)目源，編解碼， 等視頻處理部分有較高要求，對(duì)于目前武漢電信承載網(wǎng)也提出了新的要求， IPTV承載網(wǎng)要求能在帶寬、頻道切換時(shí)延、網(wǎng)絡(luò) QoS等方面提供 更好的 保證 。 帶寬： 在采用西門子先進(jìn)的 H.264編碼基礎(chǔ)上 要求每個(gè) IPTV用戶接入帶寬達(dá) 到 2M左右，其中視頻碼流部分約 1.6M左右，包含聲音、 PPPOE開銷及其他負(fù)荷在內(nèi)后建議采用 2M帶寬。 頻道切換時(shí)延：有線電視網(wǎng)的頻道切換非常快， IPTV也應(yīng)盡量減少端到端時(shí)延，據(jù) IPTV用戶調(diào)查，用戶可接受 2秒的 TV頻道切換時(shí)間及 10秒下的VOD切換時(shí)間。 QoS：丟包、抖動(dòng)等都會(huì)嚴(yán)重影響 IPTV的收看質(zhì)量，會(huì)讓用戶覺得IPTV比不上有線電視的感覺。 因此隨著城域網(wǎng)發(fā)展，我們建議逐步在武漢電信城域網(wǎng) 部署 QoS，對(duì)于 IPTV等 能夠帶來(lái)收入、 性能敏感 的 業(yè)務(wù)建議分配較高的優(yōu)先級(jí)，能夠更好的保證 IPTV的質(zhì)量 ,具體 QoS策略見方案描述。 IPTV承載網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)要求對(duì)國(guó)內(nèi)電信運(yùn)營(yíng)商的寬帶網(wǎng)絡(luò)提出了 新的挑戰(zhàn)，如果不在目前的寬帶網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用組播等新技術(shù)，以目前的寬帶網(wǎng)絡(luò)的性能是無(wú)法滿足大規(guī)模開展商用 IPTV業(yè)務(wù)的要求的。組播技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)電信運(yùn)營(yíng)商還沒大規(guī)模應(yīng)用，但它的特點(diǎn)使其特別適合 IPTV這類用戶量大，消耗大帶寬的業(yè)務(wù)。 組播 組播是指在 IP網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)包以盡力傳送的形式發(fā)送到所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的某個(gè)確定子集。 IP組播的基本思想是源 IP主機(jī)只發(fā)送一份數(shù)據(jù)，一個(gè)或多個(gè)接收者可接收相同數(shù)據(jù)的拷貝。組播的最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)的帶寬及服務(wù)器資源。不同用戶如果接收同一個(gè)組播流，服務(wù)器只需發(fā)達(dá)一份數(shù)據(jù) ，網(wǎng)絡(luò)只需在用戶的分支點(diǎn)進(jìn)行復(fù)制，在分支點(diǎn)以上的網(wǎng)絡(luò)只需傳送一個(gè)數(shù)據(jù)流。 /webmoney 4 IPTV的 直播 類節(jié)目是最適合利用組播技術(shù)傳輸?shù)?，因?yàn)?TV類節(jié)目所有用戶收看的都是同一個(gè)內(nèi)容 ，西門子在實(shí)現(xiàn)直播業(yè)務(wù) 采用了主流廠商普遍采用的 組播技術(shù)，在武漢電信現(xiàn)有城域網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn) IPTV中應(yīng)用組播需要考慮以下幾個(gè)問題： 1.組播復(fù)制點(diǎn)問題 組播復(fù)制點(diǎn)即用戶 IGMP請(qǐng)求的終結(jié)點(diǎn)。在組播復(fù)制點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)端口是否有 IGMP請(qǐng)求向端口復(fù)制組播流。組播復(fù)制點(diǎn)越接近用戶越能節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬。 但是對(duì)于設(shè)備的要求也就更高。 2.靜態(tài)組播 VS動(dòng)態(tài)組播 靜態(tài)組播指組播分發(fā)樹靜態(tài)建立，組播流不管有沒用戶接收都沿分發(fā)樹傳輸；動(dòng)態(tài)組播指利用組播路由協(xié)議 (如 PIMSM/DM)動(dòng)態(tài)建立組播分發(fā)樹，組播分發(fā)樹的建立是根據(jù)用戶是否有 IGMP請(qǐng)求建立的。 由于動(dòng)態(tài)組播需要建立組播分發(fā)樹再進(jìn)行組播數(shù)據(jù)的傳輸，而靜態(tài)組播已經(jīng)把組播數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇M播復(fù)制點(diǎn)，用戶的 IGMP請(qǐng)求一經(jīng)接收即可進(jìn)行分發(fā)，所以靜態(tài)組播的時(shí)延比動(dòng)態(tài)組播小， 但是帶寬浪費(fèi)也比較嚴(yán)重。 3.組播 QoS 組播是基于 UDP協(xié)議的，這意味著組播沒有丟包重傳 機(jī)制。 這一方面減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r(shí)， 但 另一方面也增加了 丟包對(duì)于視頻效果的影響。因此對(duì)于 IP TV業(yè)務(wù)實(shí)行高優(yōu)先級(jí) 的 QoS，從而得到較高的轉(zhuǎn)發(fā)級(jí)別顯得 尤為重要。 目前武漢電信 骨干網(wǎng)絡(luò) 剛剛進(jìn)行了擴(kuò)容與升級(jí) ， 骨干網(wǎng)絡(luò) QoS的保證能力大大提高 ，已經(jīng)初步具備了實(shí)行 QoS的能力 。 但是對(duì)于接入網(wǎng)絡(luò)由于建設(shè)時(shí)間較早，設(shè)備參差不齊導(dǎo)致對(duì)于 QoS支持能力不一致 ，因此我們認(rèn)為武漢電信城域網(wǎng)絡(luò)向支持 QoS的城域網(wǎng)演進(jìn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)在接入網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)該加以著重的分析和討論。 同時(shí)網(wǎng)絡(luò)的 IPTV用戶的容量對(duì)于 IP TV承載網(wǎng)所應(yīng)該采取的策略 也有著重要的影響。 /webmoney 5 下面我們將對(duì)在武漢電信城域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實(shí)施 IP TV直播以及點(diǎn)播業(yè)務(wù)的技術(shù)方案在承載網(wǎng)層面的重點(diǎn)和要點(diǎn)進(jìn)行分析。 /webmoney 6 2 武漢電信 IP TV承載 網(wǎng) 部署分析 IP TV 視頻業(yè)務(wù)目前主要包括 VOD 點(diǎn)播以及直播業(yè)務(wù)以及增值業(yè)務(wù) 部分 ，其中 VOD 點(diǎn)播以及直播業(yè)務(wù)是最主要影響承載網(wǎng)部署的因素，由于點(diǎn)播業(yè)務(wù)與直播業(yè)務(wù)采用了不同的傳送技術(shù)對(duì)于承載網(wǎng)的影響也不相同 。 點(diǎn)播業(yè)務(wù)采用較傳統(tǒng)的點(diǎn)到點(diǎn)傳送方式，與目前城域網(wǎng)上的流量 基本相似，對(duì)于承載網(wǎng)的影響相對(duì)簡(jiǎn)單，主要是對(duì)于 QoS 及帶寬上的需求。 直播 業(yè)務(wù)采用了 當(dāng)頻道以組播 形式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中后，由網(wǎng)絡(luò)邊緣相應(yīng)的組播復(fù)制點(diǎn)對(duì)媒體流進(jìn)行復(fù)制，以有效減輕核心網(wǎng)絡(luò)的壓力。 直播業(yè)務(wù)所對(duì)應(yīng)的組播流量 將 是目前武漢電信 承載網(wǎng) 上的一種全新的流量， 采用有效、合理的技術(shù)以及組網(wǎng)方案實(shí)現(xiàn) IP 直播業(yè)務(wù)的傳送是 IP TV 業(yè)務(wù)成功地要素之一，也是我們重點(diǎn)分析的內(nèi)容。 武漢電信現(xiàn)有的承載網(wǎng)主要是針對(duì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單播業(yè)務(wù)設(shè)計(jì) 和實(shí)現(xiàn) 的 ，現(xiàn)有的承載網(wǎng)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)难葸M(jìn)和改造才能更好的適應(yīng) IP TV 業(yè)務(wù)， 對(duì)于武漢電信城域網(wǎng)我們可以分為兩部分進(jìn)行分析，一部分是啟用了三層協(xié)議的 IP 層，另一個(gè)以二層接入為基礎(chǔ)的接入層。對(duì)于 IP 層 我們 又可以進(jìn)一步細(xì)分為 IP 核心層、 IP 邊緣層 。對(duì)于接入層又可以細(xì)分為匯聚層以及用戶接入層。下面我們將針對(duì)這幾方面網(wǎng)絡(luò)逐一進(jìn)行分析、與建議。 2.1 武漢電信 城域網(wǎng) IP 核心層 目前，武漢電信城域網(wǎng) IP 骨干 部分 經(jīng)過多次擴(kuò)容目前情況 良好，無(wú)需大的改動(dòng)能夠較好 的適應(yīng) IP TV 業(yè)務(wù)的要求，原因簡(jiǎn)要分析 如下： IP 核心層 主要由 Cisco GSR12012、 GSR12416、 GSR12816 等高端路由器 搭建而成 ，總體 來(lái)講 IP 核心層采用 高端 設(shè)備搭建。 性能、功能都比較先進(jìn)，對(duì)組播有著比較好的支持能力。 武漢電信曾經(jīng)在骨干網(wǎng)做過關(guān)于 組播的測(cè)試，測(cè)試結(jié)果比較令人滿意。最近 IP 核心層 經(jīng)過升級(jí)擴(kuò)容，性能 、帶寬得到了 進(jìn)一步得到提升。 /webmoney 7 IP TV 的直播業(yè)務(wù)在經(jīng)過 IP 層時(shí)采用組播方式傳送，一個(gè)頻道到一個(gè)組播復(fù)制點(diǎn)只需要一個(gè)數(shù)據(jù)流就可以了，無(wú)論該復(fù)制點(diǎn)下有多少用戶在觀看 。 因此可以節(jié)省大量的 IP 層 帶寬資源 同時(shí)也減小了組播對(duì)于設(shè)備的壓力。 2.2 武漢電信 城域網(wǎng) IP 邊緣層 目前武漢電信城域網(wǎng) IP 邊緣層路由器主要包括寬帶接入服務(wù)器（ BRAS）以及業(yè)務(wù)路由器（ SR） 。目前寬帶接入服務(wù)器的主要設(shè)備包括Juniper ERX1400 系列，以及華為 5200G產(chǎn)品為主。此 兩款產(chǎn)品均屬于業(yè)界較先進(jìn)的 BRAS 產(chǎn)品，性能和功能都比較強(qiáng)。特別是 Juniper ERX1400 產(chǎn)品已經(jīng)通過了多個(gè)國(guó)際組織和國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商的測(cè)試，被 普遍 認(rèn)為是能夠比較好的承擔(dān)組播復(fù)制點(diǎn)工作的設(shè)備之一。 西門子推薦進(jìn)行組播初期測(cè)試時(shí)盡量選用已經(jīng)經(jīng)過現(xiàn)網(wǎng)考驗(yàn)的 ERX 1400 設(shè)備作為初期測(cè)試的組播復(fù)制點(diǎn)，可能能夠達(dá)到更好的效果 。 同時(shí)也應(yīng)在華為 5200G產(chǎn)品上進(jìn)行組播測(cè)試，為 全網(wǎng)推廣做好準(zhǔn)備工作。 武漢電信目前主要采用的 SR路由器為 Cisco 7600系列、 Cisco 6500系列 以及華為 8500系列。 目 前 武漢電信 IP 邊緣層 還存在 著 部分設(shè)備在實(shí)現(xiàn) 透?jìng)?PPPoE 用戶 數(shù)據(jù)的二層功能 的同時(shí)， 也負(fù)擔(dān)著終結(jié)專線 用 戶 VLAN 的三層的功能的情況，我們認(rèn)為此種做法容易造成 L2/L3 邊界不清晰 ，增加了設(shè)備的不穩(wěn)定性同時(shí)也增加網(wǎng)管維護(hù)的難度 。 因此我們建議盡量將二層、三層網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)的邊緣節(jié)點(diǎn)劃分清晰，也就是將透?jìng)鲗?shí)現(xiàn) PPPoE 透?jìng)鞴δ艿慕粨Q機(jī)于實(shí)現(xiàn)終結(jié) VLAN 的交換機(jī)通過不同的設(shè)備分別實(shí)現(xiàn)。以保證二層、三層網(wǎng)絡(luò)的清晰、高效。 更好的實(shí)現(xiàn) IPTV 業(yè)務(wù)。 另外，目前武漢電信現(xiàn)網(wǎng)上也存在著 cisco 3550, Cisco 4500 系列 等中 低端交換機(jī)也承擔(dān) VLAN 終結(jié)任務(wù)的情況，我們認(rèn)為從多年網(wǎng)絡(luò)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)看三層交換機(jī)設(shè)備在運(yùn)行三層路由功能以及增值功能是的表現(xiàn)與路由器還是有一定差距，特別是 中低端交換機(jī)的三層性能更值得推敲。因此我們建議在城域網(wǎng)改造中盡量降低三層交換機(jī)的比例。 /webmoney 8 2.3 武漢電信 城域網(wǎng) IP 層協(xié)議分析 對(duì)于武漢電信城域網(wǎng) IP 層（包括 IP 核心層以及 IP 邊緣層）采用何種組播協(xié)議是非常關(guān)鍵 的，影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率以及穩(wěn)定性。 組播路有技術(shù)雖然有很多，包括 PIM-SM、 PIM-DM、 MOSPF、MBGP 等，但是對(duì)于武漢電信而言選擇并不困難。 但是 無(wú)論是從資源的合理優(yōu)化，還是目前的技術(shù)的發(fā)展， PIM SM 協(xié)議都是目前最佳選用的協(xié)議。 包括上海電信在內(nèi)絕大部分國(guó)內(nèi)外運(yùn)營(yíng)商均采用了此種協(xié)議。 同時(shí)， PIM SM協(xié)議 需要一個(gè) RP（組播匯聚點(diǎn)），所有的 PIM加入信息都要上傳到 RP 點(diǎn)在進(jìn)行建樹，因此 RP 在組播中相當(dāng)重要， RP 應(yīng)為無(wú)單點(diǎn)故障，高可用性節(jié)點(diǎn)。 如果希望 實(shí)現(xiàn)冗余， 可在 每個(gè)組播域 選擇 2臺(tái)核心路由器擔(dān)當(dāng) RP?？紤]到通過 BSR或 Auto-RP 實(shí)現(xiàn)冗余起不到負(fù)載分擔(dān)的目的，而且當(dāng)主要 RP 失效時(shí)切換到備用 RP 有一個(gè) PIM SM的協(xié)議收斂時(shí)間的問題，在此建議采用 Anycast RP 實(shí)現(xiàn)冗余和負(fù)載分擔(dān)。 對(duì)于 武漢電信 IPTV 初期工程， 組播源 如果 集中在一個(gè)局域網(wǎng)中， 而RP 選 在組播源所在局域網(wǎng)直連的路由器或三層交換機(jī)上由于網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)錈o(wú)冗余，可暫不考慮 RP 冗余的問題。 同時(shí)應(yīng)該注意： 在城域網(wǎng)上開啟組播應(yīng)用時(shí)，所有的路由器端口應(yīng)將PIM SM 模式打開，因?yàn)樵陔p鏈路情況下，如只將某一鏈路相應(yīng)端口打開，則在做 RPF 反向路徑檢測(cè)時(shí)，此組播路徑未必為單播最好路徑，這樣就可能造成組播建立不起來(lái)而導(dǎo)致業(yè)務(wù)出現(xiàn)故障。 因此武漢電信 城域網(wǎng) 我們建議選 用 PIM-SM 稀疏模組播路由協(xié)議、 初期采用 單 點(diǎn) RP 方式 ，隨著網(wǎng)絡(luò)發(fā)展逐漸過渡到采用 AnycastRP 方式 進(jìn)行組播布置。 /webmoney 9 2.4 武漢電信 城域網(wǎng) 匯聚層 目前武漢電信匯聚層設(shè)備主要采用了 Cisco 4500 系列，以及華為 8500 系列，也存在少量 Cisco 3550 系列產(chǎn)品。匯聚交換機(jī)往往采用雙上行結(jié)構(gòu)，一條鏈路連接寬帶接入服務(wù)器， 另一條上聯(lián) SR，用于專線業(yè)務(wù)。兩條上行鏈路無(wú)法提供備份保護(hù)功能。 我們認(rèn)為 如果將 IP TV 業(yè)務(wù)引入現(xiàn)網(wǎng)，武漢電信匯聚層 設(shè)備應(yīng)該能夠提供更好的備份機(jī)制，我們建議可以將匯聚的二層交換機(jī)通過光纖進(jìn)行連接以起到備份作用。但如果二層匯聚 交換機(jī)啟用普通的 STP 協(xié)議，對(duì)于故障 時(shí)間需要幾十秒鐘，就算采用 RSTP 協(xié)議仍然需要數(shù)秒鐘的時(shí)間才能進(jìn)行故障恢復(fù)，而對(duì)于不同于以往上網(wǎng)業(yè)務(wù)的 IP TV 業(yè)務(wù) 來(lái)講數(shù)秒鐘的網(wǎng)絡(luò)中斷很可能造成了連接的丟失，從而不得不重新建立連接，如果故障經(jīng)常發(fā)生很容易造成用戶滿意度的降低。 因此，我們這里建議西門子 ERP（以太網(wǎng)環(huán)保護(hù)協(xié)議）很適合此種場(chǎng)合應(yīng)用。 ERP 協(xié)議通過環(huán)形組網(wǎng)來(lái)達(dá)到鏈路保護(hù)的目的 。首先該協(xié)議采用環(huán)形組網(wǎng)，相比于雙星連接可以很大程度上減少對(duì)于光纖數(shù)量的要求，對(duì)現(xiàn)網(wǎng)改動(dòng)也較小。同時(shí) 理想情況下故障恢復(fù)的速度可以達(dá)到 50 毫秒級(jí)別，完全能夠滿足IP TV 需求，用戶甚至感覺不到網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了中斷。 另外 ERP 協(xié)議有著良好的兼容性，可以和其他不支持 ERP 協(xié)議的交換機(jī)共同工作。 因此我們建議可采用西門子推動(dòng)的 ERP 協(xié)議用于武漢電信匯聚層網(wǎng)絡(luò)。 2.5 武漢電信 城域網(wǎng) 用戶接入層 武漢電信現(xiàn)有用戶接入層主要由 DSLAM和低端交換機(jī)組成，其中 DSLAM數(shù)量最多，主要由華為、中興 DSLAM搭建。 IPTV 業(yè)務(wù)平臺(tái)及承載網(wǎng)絡(luò)的主要服務(wù)對(duì)象為現(xiàn)有寬帶接入用戶，目前XDSL 已經(jīng)成為寬帶接入的主要手段。如果使用 ADSL 技術(shù)，其最大上行 /下行速率為 640Kbps/8Mbps。基本可以滿足開展 IP TV 等寬帶業(yè)務(wù)的帶寬要求。但從“全業(yè)務(wù)，廣覆蓋”的角度出發(fā)，現(xiàn)有的 ADSL 應(yīng)有計(jì)劃的升級(jí)到 ADSL2 /webmoney 10 ，這樣既可以滿足對(duì)于高帶寬的需求，也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離接入以滿足廣覆蓋的要求。可見，未來(lái)幾年 ADSL2+將是寬帶接入的主要形式。 對(duì)于 IP TV業(yè)務(wù)開展來(lái)說(shuō)，基礎(chǔ)就是承載網(wǎng)絡(luò)中合理有效的組播部署， 為了方便的部署 IP TV業(yè)務(wù)，寬帶接入局端設(shè)備必須支持 IGMP Snooping或者IGMP Proxy，基于用戶端口的業(yè)務(wù)控制和分流也是必需的。能夠基于用戶端口加載 IP TV業(yè) 務(wù)屬性，實(shí)現(xiàn)可控組播。靈活的 VLAN功能是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)分流的前提， SVLAN是很好的實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)分流，用戶隔離和定位的技術(shù)，寬帶接入局端設(shè)備應(yīng)支持 SVLAN功能。并且，考慮專線用戶可能會(huì)有基于 VLAN的需求，因此 VLAN透?jìng)鳎?VLAN終結(jié)和 VLAN翻譯等功能將很有現(xiàn)實(shí)意義。 采用西門子方案情況下視頻流只需要約 2M帶寬，大大增加了可用的DSLAM范圍。但我們?nèi)越ㄗh對(duì)武漢電信 ADSL線路進(jìn)行測(cè)試。 總體上來(lái)說(shuō)， 對(duì)于 ADSL用戶， 長(zhǎng)度在 2.5公里之內(nèi)的線路，速率可達(dá)到4M能夠滿足開展 IPTV業(yè)務(wù)的要求。在市區(qū)及郊區(qū)的縣城 區(qū)域的實(shí)際線路情況，存在明顯的差別，建議在實(shí)際開通業(yè)務(wù)時(shí)，還需進(jìn)行實(shí)際測(cè)試。 通過 GTS系統(tǒng)，運(yùn)維人員可以對(duì) DSL的內(nèi)線、外線進(jìn)行測(cè)試，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)寬帶故障的“一點(diǎn)通”，不僅大大縮短了確定、排除故障的時(shí)間，而且減少了運(yùn)維的人力成本。建議基于現(xiàn)網(wǎng)的 TAM工程要有條不紊的進(jìn)行改造，而新供貨的 DSLAM設(shè)備則明確要求具有 TAM功能。 雖然家庭娛樂通信方案是獨(dú)立于承載網(wǎng)的，但如果運(yùn)營(yíng)商擁有高性能的承載網(wǎng)，則能夠使業(yè)務(wù)的質(zhì)量得到更可靠的保障。 具體說(shuō)來(lái)，增值 業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展 ， 基于新技術(shù)的 設(shè)備保障 增值 業(yè)務(wù) 的開展，有網(wǎng)絡(luò)和設(shè) 備基礎(chǔ)保證的新業(yè)務(wù)開展，才會(huì)最終帶來(lái) xDSL用戶 ARPU值的提升和寬帶業(yè)務(wù)的盈利。 /webmoney 11 3 承載網(wǎng)關(guān)鍵問題分析 3.1 接入?yún)R聚層 組播復(fù)制點(diǎn)的選擇 對(duì)于城域網(wǎng)承載 IP TV 業(yè)務(wù)有一個(gè)關(guān)鍵問題，就是 組播復(fù)制點(diǎn)的選擇 ，這個(gè)問題決定著組播數(shù)據(jù)流在接入層次的工作 整體流程 ，同時(shí)也影響著 IP TV 實(shí)施 的難易程度，因此該問題是我們必須要認(rèn)真面對(duì)和仔細(xì)分析的。 從目前 IP TV 發(fā)展情況來(lái)看，組播復(fù)制點(diǎn)通常在 選擇在 BRAS 或者DSLAM上。 3.1.1 在 BRAS 上進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制（少量用戶階段時(shí)推薦） 通常來(lái)講組播復(fù)制點(diǎn)應(yīng)該在距離用戶的最近的三 層設(shè)備上，對(duì)于武漢電信最多的 PPPoE 用戶而言組播復(fù)制的工作 自然可以 由 BRAS 承擔(dān)。 如下圖所示： BR A S 作組播復(fù)制點(diǎn)工作流程示意圖V ideo on Deman dM idd le w ar eV er imat r ix T and b er gn Cu b eC A S /D RM Broadcast T V匯聚層I P Ed g e B R A S組播業(yè)務(wù)流組播復(fù)制在 IP Ed g e ，可采用 PP PoE 或 Web 方式認(rèn)證優(yōu)勢(shì)接入網(wǎng)沒有要求與其他業(yè)務(wù)共用平臺(tái)運(yùn)維集中控制劣勢(shì)匯聚層帶寬壓力大 IP Edg e 設(shè)備性能要求高 在 BRAS 上進(jìn)行組播數(shù)據(jù)復(fù)制，由 BRAS 作為 PPPoE 和組播的終結(jié)設(shè)備，同時(shí) 承載 傳統(tǒng) Internet上網(wǎng)和 IPTV 業(yè)務(wù)。 /webmoney 12 在這種模式下，用戶將組播和一般的 Internet訪問 都 封裝在 PPPoE 的數(shù)據(jù)包里，通過 DSLAM 以及交換機(jī)等 二層傳輸設(shè)備，終結(jié)在作為寬帶接入服務(wù)器的 BRAS 上。 DSLAM 及匯聚交換機(jī)對(duì)組播業(yè)務(wù)均不能感知 ，它們 不需要支持組播 ，也無(wú)法支持 。 對(duì)于由 ADSL Modem 發(fā)起 PPPoE 呼叫的 用戶， ADSL Modem 需要支持IGMP Proxy，如果需要在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)視頻電話還需要支持對(duì) SIP 協(xié)議的 NAT轉(zhuǎn)換；對(duì)于由機(jī)頂盒發(fā)起 PPPoE 呼叫的用戶， ADSL Modem 無(wú)任何特殊功能要求，但如果用戶需要同時(shí)使用 IPTV 業(yè)務(wù)和基于 PC的 Internet業(yè)務(wù)則需要建立兩個(gè) PPPoE Session。 在 BRAS 實(shí)施組播數(shù)據(jù)復(fù)制的主要優(yōu)勢(shì)在于： BRAS 本身已經(jīng)具有三層轉(zhuǎn)發(fā)的能力，有能力支持組播數(shù)據(jù)的復(fù)制和轉(zhuǎn)發(fā)，并且在 BRAS 上有相應(yīng)的控制機(jī)制，來(lái)控制用戶的組播服務(wù)的能力。不需要 DSLAM支持組播。 在 BRAS 上實(shí)施組播復(fù)制的主要弱點(diǎn)是，由于 BRAS 的接入用戶相對(duì)集中，密度比較高，因此假如組播用戶的密度較高的話，對(duì) BRAS 的性能以及BRAS 與 DSLAM 間鏈路的帶寬壓力比較高，會(huì)對(duì)組播和傳統(tǒng) Internet 訪問的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響。但組播協(xié)議本身對(duì) BRAS 的 CPU 占用非常小，主要還是占用帶寬，如果改用單播則肯定會(huì)占用更多的帶寬。 ADSL 論壇正在起草一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，試圖將 DSLAM 和 BRAS 協(xié)調(diào)在一起，由BRAS 作為控制單元負(fù)責(zé)組播控制信息的傳送和解析，包括 IGMP 等，并有BRAS 控制在用戶量較少時(shí)由 BRAS 復(fù) 制，當(dāng)用戶量較多時(shí)，轉(zhuǎn)而將復(fù)制的工作交給 DSLAM。實(shí)現(xiàn)兩種方式的平滑過渡。 目前 武漢電信 網(wǎng)上 的 Juniper ERX BRAS 設(shè)備寬帶接入服務(wù)器有很好的組播復(fù)制和控制能力。已經(jīng)在上海電信通過了組播 4000 用戶無(wú)丟包的測(cè)試。同時(shí) ERX 的組播協(xié)議和控制功能也很豐富，支持 PIM、 MSDP、 MBGP、 PIM SSM、 IGMP V1/V2/V3。 3.1.2 在 DSLAM 上進(jìn)行組播復(fù)制（密集用戶階段時(shí)推薦） 眾所周知，組播復(fù)制點(diǎn)距離用戶約近，組播工作效率越高，因此如果將組播復(fù)制點(diǎn)向下推到 DSLAM 上組播流量將進(jìn)一步得到優(yōu)化 。 組播數(shù)據(jù)流示意圖如 /webmoney 13 下：DS L AM作組播復(fù)制點(diǎn)工作示意圖V ideo on De mandM iddle w a r eV e r ima t r ixnCu beC A S /D RMS URP A S S hiD 6 6 5 0 /7 0I P Ed g e組播業(yè)務(wù)流組播復(fù)制在 DSLA M 或接入交換機(jī)，采用 Web方式認(rèn)證優(yōu)勢(shì)帶寬利用率高單臺(tái)設(shè)備性能壓力小劣勢(shì)現(xiàn)網(wǎng)接入設(shè)備面臨壓力運(yùn)維部門壓力較大 如果將組播流量封裝在 PPPoE 的輸數(shù)據(jù)包里， DSLAM 就無(wú)法感知相關(guān)的組播信息，因此要在 DLSAM上進(jìn)行組播復(fù)制，組播流量就不能采用 PPPoE 而必須采用 IPoE 的封裝方式，即機(jī)頂盒由 DHCP 服務(wù)器分配 IP 地址。 DHCP 服務(wù)器可以單獨(dú)在城域匯聚網(wǎng)上設(shè)立，也可以利用 BRAS 啟用 DHCP 功能。DSLAM 啟用 IGMP Proxy 或 IGMP Snooping（建議采用 IGMP Proxy） ，DSLAM匯聚交換機(jī) 建議采用 IGMP Snooping，進(jìn)行流量?jī)?yōu)化。 采用在 DSLAM 上進(jìn)行組播 復(fù)制主要優(yōu)勢(shì)在于：組播復(fù)制點(diǎn)移到最接近用戶的 DSLAM端，可以減輕對(duì) BRAS 的性能以及 BRAS 與 DSLAM間鏈路的帶寬壓力。 采用在 DSLAM上進(jìn)行組播復(fù)制主要弱點(diǎn)在于： DSLAM需要支持組播，計(jì)費(fèi)和認(rèn)證策略需要改變 。 兩種方式比較如下： /webmoney 14 比較項(xiàng) BRAS作為組播復(fù)制點(diǎn) DSLAM作組播復(fù)制點(diǎn) 擴(kuò)展性 隨著用戶的增加，需不斷擴(kuò)充DSLAM與 BRAS之間的帶寬 帶寬較為固定，較少隨用戶實(shí)際接入數(shù)量而改變。 設(shè)備能力 BRAS設(shè)備需要對(duì)組播報(bào)文在大量的邏輯端口上進(jìn)行復(fù)制，對(duì)設(shè)備的性能影響較大。 需要進(jìn)行組播 報(bào)文復(fù)制，建議通過二層硬件機(jī)制，減少對(duì)設(shè)備影響 資源情況 設(shè)備和帶寬資源使用效率較低 設(shè)備和帶寬資源使用效率較高， 業(yè)務(wù)質(zhì)量保證 需制定細(xì)顆粒度的 IP層 qos機(jī)制。 可通過一、二、三層 qos嵌套機(jī)制解決。 安全性 網(wǎng)絡(luò)安全問題需要考慮 如果業(yè)務(wù)網(wǎng)為相對(duì)專用網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)較低。 從上表可總結(jié)為：長(zhǎng)期來(lái)看第二種方式是比較適當(dāng)?shù)倪x擇，但也應(yīng)該看到，第一種方式具有實(shí)施方便、對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)要求低、管理維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單的特性，可作為初期試運(yùn)行采用。 由于機(jī)頂盒不能使用 PPPoE，而需要采用 DHCP 方式， PC 用戶使 用PPPoE 認(rèn)證也失去了意義，因?yàn)?PC 同樣可以通過 DHCP 方式獲得 IP 地址。為了解決這類問題 這里又區(qū)分為兩種模式： a) 同一用戶的 PC或機(jī)頂盒都用 DHCP分配 IP地址。 此時(shí) PC 或機(jī)頂盒都通過 DHCP 獲得 IP 地址接入網(wǎng)絡(luò)。此時(shí)為避免其他用戶通過 DHCP 非法獲取IP 地址，可以由 DSLAM 用 DHCP Option 82 報(bào)文上報(bào) ADSL 端口號(hào)，并在DHCP 服務(wù)器上綁定端口的方式進(jìn)行 PC 和機(jī)頂盒的接入認(rèn)證。 提醒：機(jī)頂盒接入時(shí)還有 第二 層認(rèn)證是 IPTV 平臺(tái)中間件對(duì)機(jī)頂盒登錄時(shí)的業(yè)務(wù)認(rèn)證。 但這樣對(duì)現(xiàn)有的 PC 上網(wǎng)用戶計(jì)費(fèi)模 式有所改變，基于現(xiàn)有的 DHCP 方案只能采用包月。 b) PC 用戶繼續(xù)用 PPPoE，機(jī)頂盒在 DHCP 服務(wù)器上進(jìn)行 Mac 地址綁定。 這種模式需要 DHCP 服務(wù)器對(duì)機(jī)頂盒的 Mac 地址綁定來(lái)分配 IP 地址，由于機(jī)頂盒只局限于一個(gè)或某幾個(gè)廠家，可以由 DHCP 服務(wù)器進(jìn)行某一些地址段的 Mac 地址綁定。 提醒：機(jī)頂盒接入時(shí)還有 第二 層認(rèn)證是 IPTV 平臺(tái)中間件對(duì)機(jī)頂盒登錄時(shí)的業(yè)務(wù)認(rèn)證。 建議 Modem采用雙 PVC上聯(lián) 。 /webmoney 15 兩種認(rèn)證方式比較如下： PPPoE 認(rèn)證方式 用戶寬帶上網(wǎng)和 IPTV 業(yè)務(wù)使用同一 VC 目前，寬帶個(gè)人用戶的 PPPeE 認(rèn)證 要朝著唯一性限定的方向發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)用戶綁定，采用 PPPoE 方式的只能在 DSLAM上實(shí)行每個(gè)用戶獨(dú)立的 VLAN， 的方式實(shí)現(xiàn) 對(duì)現(xiàn)有接入網(wǎng)沖擊較大， QoS 保證困難 ，擴(kuò)展性較差 BRAS 對(duì)組播的復(fù)制能力較差，同時(shí)需實(shí)施 QOS 策略。 適合業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)初期 DHCP 認(rèn)證方式 在 DSLAM設(shè)備上實(shí)現(xiàn)寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)與 IPTV 業(yè)務(wù)分離，采用專用鏈路連接到匯聚層設(shè)備上，繞過 BRAS 采用 DHCP OPTION 82，配合 ARP Inspection 以及DHCP 系統(tǒng)上層應(yīng)用的安全控制技術(shù)，能夠解決用戶地址盜用和安全控制的問題。 方便組播及 QoS 的部署 適合大規(guī)模的運(yùn)營(yíng) 3.1.3 西門子 建議 對(duì)于 武漢電信 IPTV 試運(yùn)行初期 ，用戶數(shù)量較少 時(shí) ，我們建議在 BRAS實(shí)現(xiàn)組播復(fù)制，這樣參與組播的網(wǎng)元數(shù)量較少，有利于部署。這種在 BRAS 上進(jìn)行組播復(fù)制的組網(wǎng)方式在上海、北京、廣東、廣西等地的電信網(wǎng)通已獲得成功，且在這些案例中使用的 BRAS 型號(hào) Juniper ERX 與武漢電信目前的主力BRAS 是一致的。 隨著 IPTV 業(yè)務(wù)的開展，當(dāng) IPTV 業(yè)務(wù)發(fā)展到密集用戶階段，逐步將組播復(fù)制點(diǎn)下移到 DSLAM。同時(shí)從 Modem 開始使用雙 PVC，把 IPTV 業(yè)務(wù)流和PC上網(wǎng)業(yè)務(wù)流區(qū)分到不同的邏輯網(wǎng)絡(luò)中，以保證 IPTV 業(yè)務(wù)的 QoS，實(shí)現(xiàn)可溯源。另外，由于采用 DHCP 方式，需要對(duì)用戶認(rèn)證及可訪問的地址域進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化和研究。 /webmoney 16 組播復(fù)制點(diǎn) BRAS組播復(fù)制 DSLAM組播復(fù)制 應(yīng)用場(chǎng)合 少量用戶，或用戶分散 密集用戶 認(rèn)證方案 1 2 3 PC 用戶接入Internet的認(rèn)證 PPPoE PPPoE DHCP Option82 IPTV 機(jī)頂盒接入 IP 網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證 PPPoE DHCP Mac綁定 DHCP Option82 /webmoney 17 3.2 部署組播需要注意的問題 3.2.1 組播上行的保證 組播數(shù)據(jù)的絕大部分是下行數(shù)據(jù)， 在 武漢電信 IPTV 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期在BRAS 上作組播復(fù)制時(shí)， 由于復(fù)制發(fā)生在 BRAS 上 ，因此主要的組播數(shù)據(jù)發(fā)生在 BRAS 的下行端口，此時(shí) BRAS 的上行端口主要用作組播源的數(shù)據(jù)進(jìn)入，當(dāng)上行端口的帶寬得不到保證的時(shí)候，將直接影響組播數(shù)據(jù)的時(shí)延和抖動(dòng)，因?yàn)樯闲卸丝跒榻M播和單播公用，相互之間會(huì)有影響，而且上行端口的組 播源數(shù)據(jù)將會(huì)直接影響下行數(shù)據(jù)的復(fù)制和轉(zhuǎn)發(fā) ，確保足夠的上行端口帶寬對(duì)保證 IP TV業(yè)務(wù)的質(zhì)量有重要作用。 針對(duì)這種情況，可采取的方法有兩種： 在上行鏈路上使用 QoS控制機(jī)制 在上行鏈路上使用 QoS 機(jī)制，將組播信息的優(yōu)先級(jí)提高，并保證其傳輸?shù)臅r(shí)延和穩(wěn)定性。這樣能夠保證組播源的數(shù)據(jù)質(zhì)量，能夠?yàn)橛脩艚M播的服務(wù)質(zhì)量打好良好的基礎(chǔ)。 單獨(dú)構(gòu)建專用的組播傳輸通道 為了保證組播源的質(zhì)量，可以采 取的另一種方式就是使用單獨(dú)的組播傳輸通道，將核心的組播數(shù)據(jù)和單 播 數(shù)據(jù)分開在兩個(gè)不同的層面上（或不同的鏈路上）。使用成熟的有服務(wù)質(zhì)量保證的組網(wǎng)方式，如 ATM， MPLS 等。這樣能夠有效保證組播源的質(zhì)量。 3.2.2 組播下行質(zhì)量的保證 對(duì)于武漢電信而言，組播的上行流量由于傳遞與高端核心路由器，往往擁有 較高的性能與較高的帶寬，加之 IP TV 業(yè)務(wù) 在 IP 骨干層使用組播技術(shù)進(jìn)行傳送，減少了對(duì)于帶寬的占用，因此組播上行流量往往較容易得到保證。 /webmoney 18 當(dāng)組播上行鏈路有了保障之后，就需要考慮組播數(shù)據(jù)的下行鏈路的服務(wù)質(zhì)量的問題。 特別是對(duì)于 BRAS 作組播復(fù)制點(diǎn)是，由于沒有利用組播的優(yōu)勢(shì)，在BRAS 下行帶寬占用比較嚴(yán)重特別是組播用戶數(shù)量龐大時(shí)。而且 在 BRAS 的下行端口處，各種用戶訪問（包括單播和組播）是混合在一起的，因此完全有可能會(huì)造成相互之間的干擾，這種情況在出現(xiàn)端口超賣的地方會(huì)尤其明顯。為了解決這個(gè)問題我們可以采取兩個(gè)方面的 解決辦法： 控制端口的用戶數(shù)量 對(duì)于 BRAS 作組播復(fù)制點(diǎn) 時(shí)用戶直播部分所占 下行 流量 與用戶數(shù)量程正比關(guān)系，因此有必要對(duì) BRAS 做出接入用戶數(shù)量的最大限制。 BRAS 作組播復(fù)制點(diǎn)時(shí)首先應(yīng)該考慮 BRAS 性能問題。 我們以 ERX 1400為例，上海關(guān)于 ERX 1400測(cè)試顯示， ERX 可以以高性能支持 4000組播復(fù)制的用戶，考慮到目前武漢電信 BRAS 設(shè)備普遍已經(jīng)處于較高的負(fù)荷工作狀態(tài)，因此我們建議每個(gè) ERX 允許最大同時(shí)并發(fā) 1400組播用戶，假設(shè)最高峰時(shí)有 70%使用直播業(yè)務(wù) ，因此每個(gè) ERX 最多可以開放 2000 IP TV 用戶。 下面從流量方面加以分析 : 假設(shè)每個(gè) ERX 最大 支持 2000 IPTV 用戶， 正常情況時(shí)最大 70% 同時(shí)在線率， IP TV 每用戶的視頻帶寬為 2M， 因此 IP TV 業(yè)務(wù)將新增占用約 2000*70%*2=2.8G左右?guī)?，因此如?IP TV 用戶數(shù)在一個(gè) BRAS 上開到 2000，那么這個(gè) BRAS 應(yīng)該與匯聚層交換機(jī)之間應(yīng)該增加 3條 GE 鏈路。 或者平均每增加 700 IP TV 用戶應(yīng)該增加一條 GE 接口。 對(duì)于匯聚層設(shè)備建議根據(jù)實(shí)際 流量占用 情況調(diào)整帶寬 。 在用戶下行鏈路上使用 QoS保證組播數(shù)據(jù) 當(dāng)用戶端口發(fā)生超賣的情 況，或者用戶的流量模型超過了我們的預(yù)計(jì)的時(shí)候，我們可以采用在下行鏈路上保證用戶 QoS 的方法，優(yōu)先允許組播數(shù)據(jù)通過，保證組播流量的服務(wù)質(zhì)量。 我們建議兩種策略都應(yīng)該武漢電信城域網(wǎng)內(nèi)實(shí)施。也應(yīng)該注意到，目前武漢電信城域網(wǎng)內(nèi)接入設(shè)備廠家較多，型號(hào)也多種多樣，在實(shí)行 QoS 之前應(yīng)該統(tǒng)一考察接入層設(shè)備的 QoS 支持能力。 /webmoney 19 3.3 組播安全性保證 組播網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施，將為用戶提供一種全新的廣播類型的服務(wù)，同樣網(wǎng)絡(luò)上增加了新的安全隱患，這種安全的隱患主要集中在對(duì)服務(wù)的攻擊。 這種攻擊主要是用戶 PC感染病毒或者網(wǎng)絡(luò)黑客惡意產(chǎn)生的，攻擊 的主要方式就是從用戶端發(fā)出大量各種組播控制數(shù)據(jù)，阻塞核心 CPU對(duì)組播控制數(shù)據(jù)的處理能力，從而使正常用戶的組播請(qǐng)求得不到響應(yīng)，造成事實(shí)上的組播服務(wù)中斷。 由于組播服務(wù)的單向性，大部分的組播流量應(yīng)該是用戶側(cè)的下行流量，相反的用戶側(cè)的上行流量非常少，而且應(yīng)該局限在可知的幾個(gè)組播用戶組之中。針對(duì)這種情況，我們可以在用戶端的入口方向設(shè)置速率限制，將此方向的組播流量限制在很小的范圍內(nèi)，而且只能發(fā)出目標(biāo)為已知組播組的數(shù)據(jù)，其他的將全部過濾，這樣就可以將用戶的攻擊的程度降到最低，并且防止用戶訪問任何未經(jīng)授權(quán)的組播組。 對(duì) 于初步階段采用組播復(fù)制在 BRAS 上進(jìn)行時(shí)，由于 IP TV 數(shù)據(jù)流與普通的上網(wǎng)數(shù)據(jù)流通過相同的 VC傳遞，因此安全問題更應(yīng)該的得到重視。建議在現(xiàn)有基礎(chǔ)上繼續(xù)減小廣播與的范圍，也就是在一個(gè) DSLAM上讓一個(gè) VLAN內(nèi)的用戶盡可能的減少，有利于進(jìn)一步增強(qiáng)全網(wǎng)的安全性。 另外，對(duì)于用戶訪問組播的權(quán)限，可以通過 RADIUS 服務(wù)器，在用戶登陸的時(shí)候，根據(jù)不同用戶的屬性，動(dòng)態(tài)開放，不能不加區(qū)分的將所有用戶的組播同時(shí)打開。 對(duì)于 后期階段，組播復(fù)制點(diǎn)下移到 DSLAM上時(shí)可以事先在 DSLAM設(shè)備上實(shí)現(xiàn)寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)與 IPTV 業(yè)務(wù)分 離，同時(shí)采用邏輯上獨(dú)立的鏈路連接到匯聚層設(shè)備上，進(jìn)一步增強(qiáng) IP TV 網(wǎng)絡(luò)的安全性。同時(shí)建議采用 DHCP OPTION 82，配合 ARP Inspection以及 DHCP 系統(tǒng)上層應(yīng)用的安全控制技術(shù)，解決用戶地址盜用和安全控制的問題。 /webmoney 20 4 不同用戶規(guī)模網(wǎng)絡(luò)模型分析 隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大， IPTV 用戶數(shù)量一定會(huì)越來(lái)越多，當(dāng) IP TV 用戶數(shù)量超過一定限額時(shí)，現(xiàn)有的承載網(wǎng)將很難很好的使用 IP TV 網(wǎng)絡(luò)需求，那時(shí)新的技術(shù)可以應(yīng)用在承載網(wǎng)以更好的滿足 IP TV 的業(yè)務(wù)需求。 針對(duì)組播及內(nèi)容分發(fā)， 從宏觀上 講 目前有 以下 幾 種方 案 可供參考 ： 1、 直接采用現(xiàn)有 城域 網(wǎng)進(jìn)行承載 ，分步驟實(shí)行一些 QoS 策略。 2、 在 現(xiàn)有城域網(wǎng) 上疊加 VPN進(jìn)行承載 ，實(shí)行 QoS 策略。 3、 在 IPTV 頭端設(shè)備和邊緣路由器間采用直達(dá)鏈路或環(huán)設(shè)置專網(wǎng)承載 。 下面對(duì)三種方案進(jìn)行比較及分析。 4.1 方案一： 采用現(xiàn)有城域網(wǎng) 直接 承載 （ 5-10萬(wàn)用戶以下適用） 在現(xiàn)有城域網(wǎng)內(nèi)直接承載最大的好處就是對(duì)網(wǎng)絡(luò)改造較小，便于實(shí)施， 方案適用于 IP TV用戶不太多時(shí)采用， 對(duì)現(xiàn)網(wǎng)改動(dòng)相對(duì)較小。 西門子認(rèn)為對(duì)于 5萬(wàn)用戶的實(shí)現(xiàn)方式仍可以進(jìn)一步依據(jù)組播復(fù)制點(diǎn)的位置劃分為兩部分 。 4.1.1 組播復(fù)制點(diǎn)在 BRAS 上（適合最少用戶時(shí)） 如前所述 ，將組播復(fù)制點(diǎn)定位在 BRAS 時(shí)運(yùn)營(yíng)商只要對(duì)現(xiàn)網(wǎng)進(jìn)行很小的改動(dòng)就可以支持 IP TV 業(yè)務(wù)。但是能夠以較高質(zhì)量接入用戶的數(shù)量也是最少的。 承載網(wǎng)上只需要對(duì)武漢電信 IP 網(wǎng)絡(luò) 層次 進(jìn)行調(diào)整即可，如前所述，采用PIM-SM 組播協(xié)議無(wú)疑是武漢電信 IP 層最好的選擇。試運(yùn)行時(shí)僅開啟一個(gè) RP作為 IP層的核心路由器。同時(shí)對(duì)于接入層不作調(diào)整，直接承載 IP TV業(yè)務(wù)。 通過 很少用戶的試運(yùn)行，武漢電信可以積累更方面的 IP TV 經(jīng)驗(yàn)，包括組播運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，維護(hù)管理經(jīng)驗(yàn)，以及用戶推廣經(jīng)驗(yàn)等等。 /webmoney 21 我們建議，在 IP TV 業(yè)務(wù)試運(yùn)行的同時(shí)，武漢電信可以進(jìn)行一系列的城域網(wǎng)改造工程，或者改造準(zhǔn)備 ，不僅逐漸完善現(xiàn)有城域網(wǎng)，同時(shí)也使得現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能夠更好的承載 IP TV業(yè)務(wù)。 主要的改造方式包括，根據(jù)實(shí)際帶寬占用情況擴(kuò)展帶寬、提高設(shè)備、鏈路可靠性，盡量避免單節(jié)點(diǎn)、單鏈路的故障。同時(shí)采用先進(jìn)的技術(shù)縮短故障恢復(fù)速度，如西門子推動(dòng)的 ERP協(xié)議可以將故障恢復(fù)速度降低到 50毫秒左右。 再有 ， 逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)于現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備的勘察， 摸清現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備對(duì)于組播的支持能力，是否支持 IGMP Snooping、 IGMP Proxy 協(xié)議以及對(duì)于 QoS的支持能力等方面 ，為下一步組播復(fù)制點(diǎn)過渡到 DSLAM上做好準(zhǔn)備。 4.1.2 組播復(fù)制點(diǎn)在 DSLAM上（適合較多 用戶時(shí)） 隨著 IP TV 用戶數(shù)量的不斷增多，武漢電信城域網(wǎng)應(yīng)該逐漸實(shí)現(xiàn)將組播復(fù)制點(diǎn)下移到 DSLAM 上，對(duì)于以太網(wǎng)用戶而言是下移到距離用戶較近的交換機(jī)上。 如前所述，如果單臺(tái) BRAS接入 IP TV用戶數(shù)量接近 2000，應(yīng)該提前考慮該 BRAS 下 二層 設(shè)備是否能夠很好的支持組播，具體來(lái)講就是是否能夠支持IGMP snooping和 IGMP proxy 協(xié)議以及足夠的 QoS功能。 組播復(fù)制點(diǎn)下移之后，該 DSLAM建議開啟 IGMP 協(xié) 議或者 IGMP Proxy協(xié)議，該 DSLAM 上行的二層設(shè)備建議開啟 IGMP snooping。同時(shí)將上網(wǎng)流量和 IPTV流量映射到不同的 VC當(dāng)中，用以進(jìn)行較好的流量區(qū)分。 需要說(shuō)明的是組播復(fù)制點(diǎn)下移 可以 分步驟完成，首先選擇用戶數(shù)量較多，匯聚層、接入層設(shè)備性能較強(qiáng)、功能較全的區(qū)域 進(jìn)行組播復(fù)制點(diǎn)的下移工作 的測(cè)試 ，然后伴隨著武漢電信城域網(wǎng)的改造根據(jù)實(shí)際情況逐漸實(shí)施。 建議通過機(jī)頂盒將 IP TV 部分流量通過 cos 標(biāo)示出來(lái)優(yōu)先級(jí) ，用以更好的實(shí)現(xiàn) QoS，我們建議 IP TV流量 cos可定義為 5。 IP核心層可采用雙 RP模式工作，同時(shí)采用 Anycast技術(shù)，在對(duì) RP進(jìn)行備份同時(shí)，進(jìn)行流量均衡。 /webmoney 22 利用現(xiàn)網(wǎng)， 我們認(rèn)為 可以支持多達(dá) 5萬(wàn)的用戶數(shù)量。如下圖所示： Siemens AG, October 2004C om m un i c a t i ons方案 1 : 基于現(xiàn)有城域網(wǎng)（ 5 萬(wàn)用戶）中間件電視頻道通信控制器3 層交換機(jī)T a n d b e rg網(wǎng)管設(shè)備控制平臺(tái)Vo D 服務(wù)器Vo D 網(wǎng)管區(qū) 1 區(qū) 14 區(qū) 15城域網(wǎng)骨干節(jié)點(diǎn)區(qū) 2B R A S B R A S B R A S B R A S安全數(shù)據(jù)中心（存儲(chǔ)密鑰）平臺(tái)I PT V 頭端設(shè)備平臺(tái)流媒體平臺(tái)（邊緣）流媒體平臺(tái) ( 核心 )Vo D 內(nèi)容管理系統(tǒng)SMG 內(nèi)容中心DRMI PT V 媒體流（組播）流媒體平臺(tái)（邊緣）Vo D 服務(wù)器Vo D 服務(wù)器Vo D 服務(wù)器流媒體平臺(tái)（邊緣）流媒體平臺(tái)（邊緣）Vo D 服務(wù)器 如上圖所示，方案 1 通過 武漢 電信城域網(wǎng)支持組播協(xié)議（ PIM）的 Internet平臺(tái)實(shí)現(xiàn)組播。組播媒體流由 IPTV 頭端設(shè)備發(fā)出，通過城域網(wǎng)的骨干節(jié)點(diǎn)后到達(dá)匯接層面（ 多 個(gè)區(qū)），再通過匯接層面達(dá)到 BRAS， 通過接入網(wǎng)絡(luò)后到達(dá)用戶 。 這種方案的優(yōu)勢(shì)是可以最大程度利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，不需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行很大的改造。 但是，其缺點(diǎn) 也非常明顯。首先，此方案 對(duì)組播業(yè)務(wù)的 QoS 進(jìn)行保障 有一定難度 ，一旦城域網(wǎng)出現(xiàn)問題，組播業(yè)務(wù)則無(wú)法正常開展。其次，對(duì)于組播協(xié)議（ PIM）的支持也存在問題。例如 Cisco 與 Juniper 設(shè)備間的 PIM 互通情況應(yīng)提前進(jìn)行測(cè)試。 /webmoney 23 4.2 方案二：在現(xiàn)有城域網(wǎng)上疊加 VPN承載 Siemens AG, October 2004C om m un i c a t i ons中間件T V C h a n n e l通信控制器3 層交換機(jī)T a n d b e rg網(wǎng)管設(shè)備區(qū) 1 區(qū) 14區(qū) 15C o r e N e tw o r k區(qū) 2B R A S B R A S B R A SB R A S控制平臺(tái)安全數(shù)據(jù)中心（存儲(chǔ)密鑰）平臺(tái)I PT V 頭端設(shè)備平臺(tái)Vo D 網(wǎng)管流媒體平臺(tái)Vo D 內(nèi)容管理系統(tǒng)SMG 內(nèi)容中心DRM方案 2 : 基于 M P L S V P N （ 10 - 20 萬(wàn)用戶）I PT V 媒體流（組播）流媒體平臺(tái)（邊緣）Vo D 服務(wù)器流媒體平臺(tái)（邊緣）流媒體平臺(tái)（邊緣）流媒體平臺(tái)（邊緣）Vo D 服務(wù)器Vo D 服務(wù)器M P L S V P NVo D 服務(wù)器Vo D 服務(wù)器 對(duì)于 本 方案， 目前來(lái)講有兩種技術(shù)可供選擇 。一種為通過 BGP/MPLS 2547bis VPN 進(jìn)行組播，而另一種為使用 L2 VPN（ VPLS, VPWS）進(jìn)行組播 。 從原理上講 L2 VPN 技術(shù)較適合以太城域網(wǎng)環(huán)境下的應(yīng)用，因?yàn)樗梢詫⑽錆h電信 IP TV 網(wǎng)絡(luò)整個(gè)虛擬成一個(gè)專用網(wǎng)絡(luò)，甚至包括了二層的接入網(wǎng)。但是我們也應(yīng)該看到包括 VPLS、 H-VPLS 在內(nèi)的以太網(wǎng)二層 VPN 協(xié)議還存在不少問題， L2 VPN 技術(shù)目前還未 完全 成熟 標(biāo)準(zhǔn)正在不斷完善之中， 國(guó)內(nèi) 也 沒有大規(guī)模應(yīng)用 實(shí)際案例。 因此我們不建議直接采用 L2 VPN協(xié)議在武漢電信城域網(wǎng)中。 我們建議在二層環(huán)境下可以通過最簡(jiǎn)單、被廣泛支持 VLAN 技術(shù)對(duì)于二層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行邏輯上的劃分。在武漢電信城域網(wǎng) IP 層首先采用目前已經(jīng)成熟的BGP MPLS L3 2547bis VPN。 來(lái)搭建三層的 IP TV 邏輯平臺(tái)。 通過 此種方式 /webmoney 24 VPN 進(jìn)行組播時(shí)， IPTV 頭端設(shè)備平臺(tái)及 多 個(gè)區(qū)流媒體平臺(tái)的路由器構(gòu)成MPLS VPN，這樣組播流則被發(fā)送給各個(gè)區(qū)平臺(tái)的路由器。 再由邊緣路由器向區(qū)域網(wǎng)進(jìn)行組播轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)可以采用靜態(tài)路由或其 PIM-SM協(xié)議。 這種方案有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)。首先，與 上個(gè) 方案一致， 本 方案也可以很大程度上利用現(xiàn)網(wǎng)。其次，可以利用一些 MPLS 保障網(wǎng)絡(luò)健壯的特性， IPTV QoS 保障高于第一種方案。 同時(shí)這種方案 在 IP 層 也存在兩個(gè)缺點(diǎn)。首先， 在同一 VPN 的邊緣路由器之間如果采用 PIM-SM 協(xié)議進(jìn)行組播路由， 不同廠家對(duì)于組播協(xié)議（ PIM）協(xié)議的支持及互通需要詳細(xì)測(cè)試，否則風(fēng)險(xiǎn)性極大。其次，為了使用 MPLS VPN，需要在 7個(gè)區(qū)的流媒體平臺(tái)加入 CE設(shè)備 （路由器） 。 本方案在二層范圍要求有較大規(guī)模的二層域才能有利于二層 VLAN VPN的組建，否則可能經(jīng)常面臨 VLAN 透穿的問題。 在二層范圍我們建議實(shí)施 VLAN stacking 技術(shù)或者西門子 VLAN switching 技術(shù)擴(kuò)展城域網(wǎng) VLAN 數(shù)量的范圍，更好的實(shí)現(xiàn)二層范圍內(nèi)的 IP TV 邏輯網(wǎng)的建立。 /webmoney 25 4.3 方案三：設(shè)置專網(wǎng)承載 如果 IP TV 業(yè)務(wù)在武漢開展的非常成功，希望在大用戶量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高 IP TV 服務(wù)質(zhì)量，也可以采用為 IPTV 專門興建一張網(wǎng)絡(luò)的方法來(lái)解決 ,方案拓?fù)涫疽鈭D如下： Siemens AG, October 2004C om m un i c a t i ons中間件T V C h a n n e l通信控制器3 層交換機(jī)T a n d b e rg網(wǎng)管設(shè)備區(qū) 1 區(qū) 14區(qū) 15C o r e N e tw o r k區(qū) 2B R A S B R A S B R A SB R A S控制平臺(tái)安全數(shù)據(jù)中心（存儲(chǔ)密鑰）平臺(tái)I PT V 頭端設(shè)備平臺(tái)Vo D 網(wǎng)管Vo D 內(nèi)容管理系統(tǒng)SMG 內(nèi)容中心DRM方案 3 : 使用專網(wǎng)（ 10 - 20 萬(wàn)用戶）流媒體平臺(tái)（邊緣）流媒體平臺(tái)（邊緣）流媒體平臺(tái)（邊緣）I PT V 媒體流（組播）Vo D 服務(wù)器Vo D 服務(wù)器流媒體平臺(tái)（核心）流媒體平臺(tái)（邊緣）Vo D 服務(wù)器Vo D 服務(wù)器Vo D 服務(wù)器 第三種方案為新建設(shè)一張網(wǎng)絡(luò)傳送 IPTV 組播媒體流。 也就是說(shuō) IP TV 網(wǎng)絡(luò)與原有 internet 網(wǎng)絡(luò)基本上相互獨(dú)立，能夠最有效避免兩種不同的應(yīng)用相互影響的情況，降低兩張網(wǎng)設(shè)備性能要求，同時(shí) QoS 最容易實(shí)施。但是本方案投資非常巨大，施工周期也很長(zhǎng)，需要全面考慮后才能實(shí)施。 通過以上分析可以看出 ，以上三種方案各有優(yōu)勢(shì)，而隨著用戶量的增加，對(duì)業(yè)務(wù) QoS 的保障將越來(lái)越重要。為了最終達(dá)到這個(gè)目的，西門子建議上海電信考慮對(duì)基于 ATM的城域網(wǎng)接入層和匯聚層設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，最終能夠使網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)為基于以太網(wǎng)的城域網(wǎng)。另外，隨著用戶的增加，建議將組播復(fù)制點(diǎn)由BRAS 移到 DSLAM，組播媒體流 可以 考慮使用 L2 VPN傳送至 DSLAM。 /webmoney 26 從投資角度來(lái)看，第一種方案是短期內(nèi)比較可行的方案；第二種方案及第三種方案均需要較大投資，由于購(gòu)買不同廠家的設(shè)備投資差別較大，因此在方案確定后需要進(jìn)行深入和細(xì)致的討論。 因此，總的來(lái)說(shuō)，第 一種方案能夠比較快的部署業(yè)務(wù)，第三種方案可以作為今后考慮的方向。 4.4 西門子建議實(shí)施步驟 西門子建議，首先采用第一種方案并且直接將組播復(fù)制點(diǎn)放到 BRAS 上，進(jìn)行試運(yùn)行，一方面拓展用戶，提高用戶認(rèn)知度。另一方面積極研究武漢電信現(xiàn)有城域網(wǎng)特別是二層網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備情況，準(zhǔn)備好城域網(wǎng)改造的前期工作。 當(dāng)用戶達(dá)到一定規(guī)模時(shí)考慮逐漸將 復(fù)制點(diǎn)向下移到用戶邊緣側(cè)，建議首先選擇 BRAS 進(jìn)行組播復(fù)制能力有限 且其對(duì)應(yīng)的二層設(shè)備能力較強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行下移測(cè)試。積累一定經(jīng)驗(yàn)且城域網(wǎng)初步改造完畢后再向全網(wǎng)推廣。 隨著用戶數(shù)量的拓展， 應(yīng)該對(duì)于 IP TV 用戶集中的區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)容，同時(shí) 積極檢測(cè)城域網(wǎng)流量狀態(tài)，如果某些端口流量達(dá)到負(fù)荷上限應(yīng)該盡快進(jìn)行局部擴(kuò)容。并且暫停該區(qū)域用戶的申請(qǐng)。 城域網(wǎng)改造時(shí)不僅應(yīng)該考慮到設(shè)備支持組播的能力，同時(shí)應(yīng)該將設(shè)備支持QoS 能力情況也放到重要位置，對(duì)于不支持 QoS 的設(shè)備建議替換，以保證全網(wǎng) QoS 的實(shí)現(xiàn)。 對(duì)于 IP TV 業(yè)務(wù)與普通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的區(qū)分我們建議通過 CoS 標(biāo)示來(lái)進(jìn)行，也就是通過機(jī)頂盒將 IP TV 業(yè)務(wù)（直播、點(diǎn)播）數(shù)據(jù)流標(biāo)有特殊的CoS 位 （如： 5），然后后續(xù)設(shè)備可以根據(jù)這個(gè)標(biāo)示進(jìn)行 QoS 處理。 建議將IP TV 業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí) 定為 高于普通上網(wǎng)業(yè)務(wù)，同時(shí)加大組播隊(duì)列的數(shù)據(jù)緩存空間已降低組播的丟包率。 同時(shí) IP 核心層采用 AnycastRP 技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)保證組播傳遞的可靠性。 隨著用戶數(shù)量的進(jìn)一步增長(zhǎng)，全網(wǎng)達(dá)到了 5萬(wàn) -10萬(wàn)用戶左右時(shí)西門子建議應(yīng)該考慮采用虛擬專用的 IP TV 網(wǎng)絡(luò)。具體采用何種策略需要依據(jù)當(dāng)時(shí)城域網(wǎng)現(xiàn)狀以及技術(shù)發(fā)展情況而定。 我們的建議是 如果 MPLS L2 VPN 技術(shù)已經(jīng)非常成熟并且得到了多數(shù)廠商的支持價(jià)格 也較合理時(shí)?？梢匀W(wǎng)采用 MPLS L2 /webmoney 27 VPN技術(shù)。如果 MPLS L2 VPN 還沒有完全成熟， 二層環(huán)境內(nèi) 可以采用 VLAN技術(shù)進(jìn)行虛擬 IP TV 專用網(wǎng)絡(luò)，并且建議在二層平臺(tái)之間搭建專用聯(lián)路專門承載 IP TV 視頻流直接通往 IP TV 平臺(tái)。 具體方案 可參見西門子電信級(jí)以太網(wǎng)相關(guān)方案。 西門子認(rèn)為現(xiàn)有武漢城域網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化改造后，應(yīng)該可以 以較高性能承載 10萬(wàn) -20萬(wàn)用戶。 如果武漢電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到 20-30 萬(wàn)用戶的 級(jí)別，也可以考慮城建單獨(dú)的專用的 IP TV 網(wǎng)絡(luò)，但是此種方案投資非常巨大，施工周期非常長(zhǎng)。而且如果想興建完全獨(dú)立的 IP TV 網(wǎng)絡(luò)將意味著每個(gè)家庭需要重新布放以太網(wǎng)線或者電話線。這樣的工作量和投資是驚人的和難以估計(jì)的。 因此 我 們建議如果興建專用網(wǎng)絡(luò)，也是從 DSLAM和 用戶交換機(jī)端以上的專用網(wǎng)絡(luò)。 5 IPTV方案案例 5.1 上海組網(wǎng)方案 上海 BRAS 采用的是 Juniper的 ERX1400，每臺(tái) BRAS 通過 GE 口雙鏈路直接上聯(lián)到 IP MAN匯聚層，大容量的 DSLAM（ 500線以上）通過 155M ATM口，光纖直連 BRAS ；低容量的 DSLAM（ 500線以下）通過 ATM骨干網(wǎng)的收斂后，與 BRAS 的 622M ATM口聯(lián)通。 城域核心網(wǎng)路由器和 BRAS 啟用 PIM-SM組播路由協(xié)議和 IGMP 組播協(xié)議。組播復(fù)制點(diǎn)，初期取在 BRAS 上， PC和機(jī)頂盒用 戶均采用 PPPoE方式接入，不更換用戶 Modem， IPTV 的 PPPoE Session由機(jī)頂盒發(fā)起。不改變PCInternet登錄帳戶的計(jì)費(fèi)方式， IPTV 的 PPPoE 登錄帳戶采用包月。 /webmoney 28 5.2 廣西組網(wǎng)方案 S ie m e n s HZ B / B M NGN, Oct . 2 0 0 5Guangxi CT 組播經(jīng)過 Ci sco 65 09 / H ua w e iNE80 / Juni p er E RX(B RAS ) / Hua w e iDSLAM南寧博覽會(huì)場(chǎng)Inte rne tT an d b er g電視廣播頭端設(shè)備nCUBEVo D 服務(wù)器M y r i o中間件娛樂業(yè)務(wù)管理n A B L E管理系統(tǒng)TDCT an d b er g設(shè)備控制機(jī)頂盒 2電視頻道v o i ced ata通信控制服務(wù)器南寧電信二樞紐樓交換機(jī)100 M650 9D SL A MB R A SN E80 組播路由經(jīng)過 Cisco6509、 HuaweiNE80、 Juniper ERX(BRAS)、Huawei DSLAM。城域核心網(wǎng)路由器和 BRAS 啟用 PIM-SM組播路由協(xié)議和IGMP 組播協(xié)議。組播復(fù)制點(diǎn)，取在 BRAS 上，用戶 PPPoE 方式接入。 /webmoney 29 6 附錄：組播的實(shí)現(xiàn)原理 下面著重介紹域內(nèi)組播的實(shí)現(xiàn)原理。 組播技術(shù)從協(xié)議角度可分為主機(jī)路由協(xié)議和組播路由協(xié)議。主機(jī)路由協(xié)議存在于網(wǎng)絡(luò)中的客戶端、服務(wù)器以及路由器之間，使用主機(jī)路由協(xié)議，發(fā)送端可通告相關(guān)路由器它們將發(fā)送何種數(shù)據(jù)，接收到刪除主機(jī)則可通告相關(guān)路由器是否對(duì)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中其他主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)流感興趣。最基本的主機(jī)路由器組播協(xié)議是 Internet組管理協(xié)議 IGMP，用于建立并維護(hù)路由器直連網(wǎng)段的組成員關(guān)系信息。 由于組播的組地址是虛擬的，無(wú)法從數(shù)據(jù)源一端路由到特定目的地，而只能建立一個(gè)從數(shù)據(jù)源到多個(gè)接 收端的無(wú)環(huán)路數(shù)據(jù)傳輸路徑，所以組播路由協(xié)議的任務(wù)就是構(gòu)建分發(fā)樹結(jié)構(gòu)從而形成組播路由。 6.1 組播路由協(xié)議 PIM SM PIM SM協(xié)議不僅是目前網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用最多的一種協(xié)議，也是跨域組播的基礎(chǔ)所在。 1.1 RP， SPT和 RPT 在 PIM SM協(xié)議中最基本的概念就是 RP 點(diǎn)，組播分發(fā)樹中的發(fā)送者和接收者都要匯集到此中央路由器并通過該點(diǎn)來(lái)了解對(duì)方是否存在， RP 從源（發(fā)送者）接收所有通信，并將通信轉(zhuǎn)發(fā)給接收者。在一個(gè) PIM SM域中 RP 并不一定只有一個(gè)，但對(duì)特定組播組 RP 只有一個(gè)， RP 同時(shí)還是域間組播路由協(xié)議的基礎(chǔ)。 要把 組播數(shù)據(jù)發(fā)送給所有接收者，支持組播的路由器必須創(chuàng)建分布樹（ Distribution trees）以控制 IP 組播數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中所經(jīng)過的路徑。信源樹（ Source trees）和共享樹（ shared trees）是兩種基本類型的組播分別樹： 信源樹是最簡(jiǎn)單的組播分布樹，它的根是組播源，各個(gè)支干形成一棵跨越網(wǎng)絡(luò)到達(dá)所有接收者的生成樹。由于這種樹使用網(wǎng)絡(luò)中的最短路徑，因此也可稱為最短路徑樹（ SPT）。 SPT中有一個(gè)（ S， G）項(xiàng)，其中 S 代表組播源， G代表組播組。 /webmoney 30 與信源樹以信源作為根不同，共享樹（ RPT）使用一個(gè)共用 的根，這個(gè)根位于網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)地方，這個(gè)共享的根稱為匯集點(diǎn)（ RP）。 1.2 RPF PIM SM中最重要的概念就是逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā) RPF，它是解決 Flooding問題的最優(yōu)化形式，通過路由器的單播路由表實(shí)現(xiàn)。在 RPF的約束下，只有當(dāng)特定接口 I是路由器 R到達(dá)源 S 必經(jīng)的接口時(shí)， R才通過 I接收來(lái)自 S 的數(shù)據(jù)，并將它們轉(zhuǎn)發(fā)到輸出接口列表上的所有接口。 1.3 PIM SM域內(nèi)組播路徑的建立 1.3.1 RP 的確定 在 PIM SM中， RPT（共享樹）建立的前提就是 RP 的確定，確定方法因版本的不同而不同： 在 PIM SM V1中，有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方法。在靜態(tài)方式下，每個(gè)葉子路由器（ Leaf Router）上都要配置 RP 的 IP 地址；動(dòng)態(tài)方式則采用 Auto-RP的方法（ Juniper和 Cisco均支持該特性），它首先通過 IP PIM send RP Announce命令指定某些路由器為 Candidate RP，它們向組地址為 9宣告， RP mapping agent對(duì)發(fā)送往組地址為 9的組宣告進(jìn)行偵聽以確定哪個(gè)為 RP，并向組地址為 0的組宣告，各葉子路由器偵聽發(fā)往該組的宣告就可以知道 哪個(gè) RP 可用。 在 PIM SM V2中，確定 RP 的方法同 Auto-RP 類似。首先配置某些路由器為 Candidate BSR（ Bootstrap Router，引導(dǎo)路由器）， Candidate BSR們通過選舉的方式確定 BSR；配置為 Candidate RP 的路由器通過單播向 BSR宣告， BSR定期生成 “引導(dǎo) ”消息，并逐跳地向整個(gè)域傳播，域內(nèi)所有路由器接收并保存由 BSR生成的 “引導(dǎo) ”消息；最后一跳路由器 DR將組播地址映射到一個(gè)可以為該組播組提供服務(wù)的 Candidate RP 上，然后 DR將向該 RP 發(fā)送“Join / Leave”消息（或單播的 “Register”消息）。 1.3.2 加入到 RPT（共享樹） 加入（ Join）過程由接收者發(fā)起。當(dāng)接收者想加入某一組播組時(shí)，它將發(fā)送 IGMP 消息到其上游路由器 DR（即 RPT中的最后一跳路由器）， DR沿 /webmoney 31 著 RP 方向向上游的 PIM鄰居發(fā)送 PIM（ *， G） “連接 ”消息，此 “連接 ”消息提供 3組播地址（該地址用于 PIM路由器定期發(fā)送 “呼叫 ”消息以發(fā)現(xiàn)鄰近 PIM路由器，所以又稱為 All PIM Router組地址）逐跳傳播，這說(shuō)明在 PIM SM域內(nèi)，所有 PIM鄰居都知道 該 “連接 ”消息，但只有指定的上游 PIM鄰居才執(zhí)行這一動(dòng)作。當(dāng)上游 PIM路由器接收到來(lái)自下游（ *， G）消息，它將檢查組播路由表以確定用于 G組的（ *， G）狀態(tài)是否存在。若存在，則表明已連接到了 RPT，且接收 “連接 ”消息的接口已寫入 OIF（ Out Interface）列表中了；若該（ *， G）狀態(tài)不存在，則在組播路由表中創(chuàng)建一個(gè)（ *， G）項(xiàng)，并將該接口寫入至 OIF列表。 “連接 ”消息項(xiàng) RP 方向繼續(xù)發(fā)送，直到加入到 RPT。如果最后一跳路由器到 RP 的（ *， G）項(xiàng)建立了，則對(duì)特定組播組 G的組播流就能夠到達(dá)已加入該組的所有接 收者。 1.3.3 節(jié)目源向 RP 的注冊(cè) 在沒有源的任何（ *， G）狀態(tài)的情況下，第一跳路由器（ DR）可以從源接收組播數(shù)據(jù)，并將該組播數(shù)據(jù)包封裝為 “注冊(cè) ”消息，然后將該消息單播至該組的 RP。 RP 打開每個(gè) “注冊(cè) ”消息，將解開的數(shù)據(jù)包沿 RPT樹向下傳送。 一旦源到 RP 的路徑建立， DR就開始將標(biāo)準(zhǔn)的組播數(shù)據(jù)包連同 “注冊(cè) ”向下發(fā)送至 RP（此時(shí)， RP