1. 項目背景

    隨著Internet的迅速普及，上網人數有了突飛猛進的增長。與此同時，人們對于Internet上的信息要求也越來越高。漸漸不能滿足于簡單的文字界面和枯燥的MIDI音樂，而 渴望能夠聽到看到更加親切的聲音和圖像。于是網絡流媒體技術隨著網絡的發展而誕生了，并且融入了電視技術，而成為迅速興起的一門高科技綜合性技術。它利用了網絡和視頻技術的優勢，徹底改變了過去收看節目的被動方式，實現了節目的按需收看和任意播放，集動態影視圖像、靜態圖片、聲音、文字等信息為一體，為用戶提供實時、交互、按需點播服務的系統，網絡流媒體和實時在網上直播重大事件會成為一個全新的領域和充滿生機的市場。

    因特網(Internet)作為一種新的媒體和信息傳播方式，目前已逐步深入到全世界的每一個角落，同廣播電視、報紙、雜志等傳統媒體一樣，Internet正逐步成為信息的重要來源之一。因特網的興起和發展對廣播電視事業來說是極大的挑戰，但同時也給廣播電視事業帶來了極大的發展機遇，利用因特網的傳播技術優勢和靈活的傳播理念來實現廣播電視與因特網的強勢聯合、優勢互補，從而占領現代傳播技術的制高點和宣傳主動權，是因特網時代廣播電視參與網絡并贏得發展機遇的關鍵，也是廣播電視在因特網時代發展的必由之路。

    隨著寬帶技術的普遍應用、解壓縮技術的不斷提高，網上的視頻播放已成為可能。近年來，自動根據網絡的速度傳輸相應圖像的流媒體技術的普及應用，使VOD視頻播放時通時斷的問題得以根除，給互聯網提供了視頻節目播放的條件，使辦一個真正意義上的網上電視臺已成為可能。

    廣東網通擁有豐富的帶寬資源，以廣州IDC中心為核心，提供2.5G的出口帶寬，同時在深圳、東莞、佛山三地還有分中心，網絡用戶資源輻射廣東全省。為進一步發展用戶資源，并同時讓現有客戶享受多元化的信息服務，計劃引進大型流媒體VOD系統，為現有的5萬在線用戶提供寬帶視頻信息娛樂服務，網通的用戶只要通過普通的PC終端，通過普通的ADSL上網，就可以點播收看到清晰流暢的動態電影圖像。

2. 解決方案系統設計－網通實際應用情況分析：

    在廣東網通應用IP VOD系統，以目前網通的在線5萬用戶來考慮，按照常規20%的點擊率計算，目前的并發點播數將高達10000個。另外，未來隨著用戶的增加，整個VOD系統也必須進行擴展。因此電信級VOD系統必須具有很好的擴展性。為了解決IP VOD系統不斷發展帶來對該系統的更高要求，建議采用模塊化-分布式系統，系統設計思路是管理集中，存儲分布，負載均衡分布，為將來系統發展作好平滑擴展、資源最大共享的準備。這樣，系統就可以更好的適應點播用戶群的增加，合理利用網絡帶寬，為系統經濟效益、系統將來擴容、網絡服務質量保證等各方面帶來非常大的好處。

    系統設計的基本思想：在廣州中心區只放置WWW服務器、認證服務器、計費服務器、數據庫服務器、管理服務器、管理工作站及部分流媒體服務器，由中心進行統一管理、統一計費，以統一的門戶向全區用戶提供服務，用戶在中心統一認證，而其他的流媒體服務器分布放置在周邊深圳、東莞、佛山，形成VOD服務器系統的級聯。

    在中心地區的流媒體服務器性能最好，采用寶德高端四路至強服務器PT4800R，雙機集群實現媒體資源中心的服務；周邊地區的流媒體服務器的推薦性價比優良的新至強(擴展64位)塔式PT6510實現，并隨著根據本地范圍用戶數的增加以后再進行增加。

    各地的流媒體服務器也都可以向整個中心地區及其他周邊地區的用戶服務，各地服務器之間進行負載平衡，實現節目動態分布、自動分發以解決高并發流的要求。

3. 系統工作原理：

    3.1 服務器分布放置，解除網絡主干可能帶來的瓶頸

    如果采用把視頻服務器集中放置在中心，所有用戶的點播流都是從中心出來，那么，無論中心的服務器群有多么好的負載平衡方式，只能平衡服務器本身資源占用，但從中心向外提供服務的主干網絡帶寬是有限的，當達到一定用戶同時點播（如10000），則中心網絡主干帶寬成為整個系統的瓶頸。而在系統設計中，如果不采用把服務器集中放置在中心進行集中點播服務，而是把視頻服務器分布均衡地放置在各地，這樣，全地區用戶的點播將分布到各地，網絡的負載是分布到不同地區的電信主干上，再使用一下按照通信量進行分配的負載平衡方式，不會在任何地區的電信主干形成瓶頸。

    3.2 存儲方式：

    除中心地區存儲所有的片源之外，系統內其他視頻服務器在結構和作用上不分主次，都是平等的，每臺視頻服務器的節目存儲方式建議為：把存儲空間分為兩部分，一部分為90%（該值可設定），作為固定節目存儲；另外10%作為節目動態分布用。系統中各服務器的固定節目存儲空間（90%）中存儲的節目是由中心管理員上載發布的，且每臺服務器中的節目都互不相同；而動態分布空間中的節目是必要時（由負載平衡方式決定）才從其他服務器自動分布過來，這部分空間中的節目可能有相同的，當這部分空間沒有了，系統將自動刪除該空間中點播次數最少的節目并繼續重復緩沖其他服務分布來的節目。這樣做有兩大必要性和優點：

    A, 資源利用率最大：因為所有服務器中的固定節目存儲空間（90%）的節目都不同，沒有專門的緩沖服務器或邊緣服務器來做完全分布或備份，每臺服務器的儲存資源利用率都很高（90%）。

    B, 只有把整個儲存空間劃分為兩部分，才能真正保證有效存儲空間永遠保持高的利用率。我們建議，每臺服務器把負載平衡所用的空間固定，當該空間（如100GB）滿了，則系統自動統計哪部分影片被點播的次數最少并刪除，留出空間以便以后緩沖節目，這樣就可以保證緩沖節目所使用的儲存空間在限制范圍內，而不是無限制性的使用，從而保證固定節目儲存空間不受影響而保持高的利用率。如果不固定用做緩沖的空間，那么隨著緩沖的節目增多，各服務器可用空間就逐漸減少，而且因緩沖的節目可能會緩沖到多臺（甚至每臺），當過一段時間后，可能出現所有服務器的儲存空間中都是緩沖的節目，而且可能80%的節目都相同，這樣就會使服務器的存儲資源造成極大浪費；同時，這給對服務器資源的監控管理帶來不便。