視(shì)頻點播廣播系統解決方案

視(shì)頻點播簡介

新一代流媒體(tǐ)網絡服務系統，能支持各種視(shì)頻、音(yīn)頻、課件、文本、圖片、動畫(huà)、執行(xíng)文件的網上(shàng)點播、廣播或直播服務，可(kě)順暢地運行(xíng)于局域網、廣域網（互聯網、電(diàn)信網、廣電(diàn)網）等任何複雜的網絡環境。

視(shì)頻點播能夠廣泛地應用在電(diàn)信運營、廣電(diàn)服務、郵政服務、圖書(shū)館、博物館、名勝展館、體(tǐ)育場(chǎng)館、智能小(xiǎo)區(qū)、賓館酒店(diàn)娛樂場(chǎng)所、廣場(chǎng)車(chē)站(zhàn)、機場(chǎng)碼頭、校(xiào)園教育、遠程教育、軍事訓練、國防教育等領域以及國家(jiā)黨政機構（公安交通(tōng)、工商稅務、海關邊檢、法院檢察院等）、遠程醫(yī)療、電(diàn)力系統、電(diàn)子化工、金融證券、傳統制(zhì)造、機械冶金等企業事業單位。我們可(kě)根據不同的應用領域提供相應的解決方案。

視(shì)頻點播系統架構

視(shì)頻點播系統在總體(tǐ)設計(jì)上(shàng)采用了客戶端／服務器(qì)模式；客戶端基于B/S方式浏覽訪問服務器(qì)，服務端采用“分布式”架構服務體(tǐ)系。

服務端主要由視(shì)頻服務器(qì)、廣播服務器(qì)、Web服務器(qì)、數(shù)據庫服務器(qì)、專業存儲設備等組成，在小(xiǎo)型應用中，可(kě)由單台服務器(qì)來(lái)完成服務端的工作(zuò)。視(shì)頻服務器(qì)的作(zuò)用一方面是為(wèi)終端用戶提供流暢的視(shì)頻流傳輸服務，另一方面為(wèi)系統管理(lǐ)員提供強大(dà)的視(shì)頻流監控服務；廣播服務器(qì)的作(zuò)用是為(wèi)用戶提供實時(shí)現場(chǎng)廣播和(hé)文件廣播；Web服務器(qì)主要為(wèi)用戶登錄、浏覽、查詢節目提供服務，進行(xíng)頁面管理(lǐ)；數(shù)據庫服務器(qì)主要存儲節目信息，為(wèi)用戶檢索查詢節目提供服務，存儲用戶信息，提供登錄、認證服務；由于視(shì)頻數(shù)據非常占用存儲資源，專業存儲設備主要是為(wèi)了解決海量數(shù)據存儲問題而設的，在實際應用當中，通(tōng)常會(huì)先考慮利用服務器(qì)本身所帶磁盤的存儲能力，當服務器(qì)盤片存儲能力不夠或出于其它考慮時(shí)，通(tōng)常要選用專業的數(shù)據存儲設備。

用戶終端以浏覽器(qì)方式訪問視(shì)頻點播系統時(shí)，首先是登錄到Web服務器(qì)，接下來(lái)由數(shù)據庫服務器(qì)提供服務，最後才由視(shì)頻服務器(qì)、廣播服務器(qì)提供視(shì)頻流傳輸服務。用戶端接收到數(shù)據後不須任何預讀，立刻響應，實時(shí)進行(xíng)解壓縮播放。

視(shì)頻服務系統架構如圖1所示。

系流量負載均衡

為(wèi)解決視(shì)頻數(shù)據流量負載均衡問題，視(shì)頻點播系統采用了以下兩種技(jì)術(shù)方案。

“分布式”服務器(qì)機群數(shù)據流量并發負載均衡

由于視(shì)頻點播系統利用了“分布式” 的多(duō)線程數(shù)據流量并發技(jì)術(shù)，所以在整個(gè)網絡服務系統中，不隻是某一孤立的視(shì)頻服務器(qì)為(wèi)用戶提供數(shù)據傳輸服務，而是所有(yǒu)的視(shì)頻服務器(qì)都可(kě)以同時(shí)進行(xíng)數(shù)據服務。整個(gè)服務系統的用戶登錄、浏覽、節目查詢、頁面管理(lǐ)等由Web服務器(qì)來(lái)執行(xíng)；數(shù)據庫服務器(qì)負責存儲及管理(lǐ)節目信息和(hé)用戶信息；但(dàn)是所有(yǒu)的數(shù)據都是由視(shì)頻服務器(qì)來(lái)發送傳輸。 具體(tǐ)的工作(zuò)原理(lǐ)是：當用戶“1”要點播本服務系統中已存有(yǒu)的“X”節目時(shí)，它首先登錄訪問Web服務器(qì)，在Web服務器(qì)的指引下，查詢到數(shù)據庫服務器(qì)中的“X”節目信息；然後再由Web服務器(qì)對“X” 節目信息進行(xíng)分析，查找“X”節目數(shù)據信息所歸屬管理(lǐ)的視(shì)頻服務器(qì)，找到後，Web服務器(qì)把用戶“1”的點播請(qǐng)求指向管理(lǐ)“X”節目數(shù)據信息的視(shì)頻服務器(qì)，并由該視(shì)頻服務器(qì)直接對用戶“1”傳輸數(shù)據，此時(shí)Web服務器(qì)與用戶“1”脫離服務聯系，直至下一次的點播請(qǐng)求。

重定向流量負載均衡

無論如何，單台視(shì)頻服務器(qì)的服務能力總是有(yǒu)限，當視(shì)頻服務系統需要進行(xíng)大(dà)流量數(shù)據并發，而某台服務器(qì)的服務能力又無法滿足要求時(shí)，可(kě)以通(tōng)過視(shì)頻服務器(qì)的重定向處理(lǐ)技(jì)術(shù)，來(lái)解決這個(gè)難題。

實際情況是：當主服務器(qì)對用戶所提供的同一節目視(shì)頻服務達到飽和(hé)時(shí)，可(kě)把該節目制(zhì)作(zuò)到冗餘服務器(qì)（别的服務器(qì)），并指令冗餘服務器(qì)對用戶提供該節目的服務，以減輕主服務器(qì)的負擔；或者是當主服務器(qì)上(shàng)有(yǒu)多(duō)塊網卡時(shí)，可(kě)把相同的節目設置到不同IP地址的網卡上(shàng)，也就是說不同的網卡可(kě)對同一節目進行(xíng)數(shù)據并發。

主服務器(qì)上(shàng)不同IP地址的多(duō)塊網卡數(shù)據并發，容易理(lǐ)解，不多(duō)贅述。

冗餘服務器(qì)的具體(tǐ)工作(zuò)原理(lǐ)是：當大(dà)量的用戶對視(shì)頻服務系統進行(xíng)訪問，發出對同一節目的點播請(qǐng)求時(shí)，如果首先被訪問的視(shì)頻服務器(qì)“1”的流量和(hé)帶寬已達到飽和(hé)，視(shì)頻服務器(qì)“1”會(huì)自動重定向到另一台與其裝有(yǒu)同樣數(shù)據的視(shì)頻服務器(qì)“2”，由視(shì)頻服務器(qì)“2”進行(xíng)數(shù)據并發，當視(shì)頻服務器(qì)“2”也達到流量和(hé)帶寬飽和(hé)時(shí)，接着會(huì)同樣重定向下一台視(shì)頻服務器(qì)，依此類推，直至重定向到視(shì)頻服務器(qì)“N”。

視(shì)頻點播的數(shù)據存儲

視(shì)頻點播支持集中式存儲和(hé)分布式存儲等數(shù)據存儲模式。集中式數(shù)據存儲，一般在單台視(shì)頻服務器(qì)服務時(shí)采用，相對比較容易管理(lǐ)和(hé)安全性高(gāo)，但(dàn)存儲容量有(yǒu)限，服務器(qì)的負擔比較重。為(wèi)解決服務器(qì)負載均衡及海量存儲難題，本系統采用分布式視(shì)頻服務器(qì)提供服務，相應地采用分布式存儲模式；分布式存儲雖然管理(lǐ)起來(lái)比較煩瑣一點，但(dàn)所有(yǒu)視(shì)頻服務器(qì)都可(kě)存儲視(shì)頻數(shù)據并且可(kě)同時(shí)提供視(shì)頻服務，減輕了主服務器(qì)的負擔，滿足了大(dà)量用戶同時(shí)點播和(hé)查閱數(shù)據的要求。

在數(shù)據的存儲方式方面，我們利用磁盤陣列技(jì)術(shù)解決了增加磁盤的存取速度，防止數(shù)據因磁盤的故障而丢失及有(yǒu)效的利用磁盤空(kōng)間(jiān)等問題。從而能夠發揮本系統的強大(dà)性能和(hé)滿足更多(duō)用戶的點播服務要求。