华硕VOD视频点播系统方案.doc

绿色高效的VOD视频点播系统方案姓名：陈小兵职业：网络技术电子邮件：联系地址：北京市1014信箱15分箱邮政编码：102249目 录1项目背景31.1当今多媒体的发展潮流31.2 VOD系统在现实中的应用42.VOD系统总体设计42.1设计目标42.2系统设计原则52.3系统总体架构53系统详细设计63.1系统软件选型63.2 系统工作流程图93.3 性能参数93.4系统功能模块104系统硬件选型104.1性能卓越的企业级服务器104.3目标市场135系统报价135.1软件系统报价135.2硬件系统报价131.项目背景VOD系统，全称是Video on Demand，即按需要的视频流播放，是互动式点播系统。您常常为了等待某个电视节目而不得不收看您并不愿意看的广告，又可能为错过了某个好节目而惋惜。而VOD系统可以允许您随时直接点播希望收看的内容，就好像在自己家里播放录像带或影碟一样，但是您又不需要购买录像带或者VCD盘，也不需要录像机和影碟机，而是通过多媒体网络将视频节目按照个人的意愿送到您的面前。1.1当今多媒体的发展潮流现阶段，随着人们对校园的关注，以及政府企业等单位对学校投入力度的增大，使学校的网络规模初具雏形，宽带的普及使我们的教学方式产生了很大的变化，利用软件来达到多媒体视音频教学、远程教育、实时教学都成为可能，而且以不可阻挡的潮流发展。视频点播（VOD）产生于上个世纪中叶，据可查资料，美国的一些企业在那时就开始针对贵族阶层的应用需求提供相对应的产品，即视频点播系统。直到现在，视频点播出现了各种不同技术和不同方式，如借助电视线路（同轴电缆）基于传统传媒方式、通过语音电话点播的准视频点播，基于Cable Modem接入解决方案的视频点播，以及基于局域网文件共享模式的数字化视频点播。随着数字技术、网络技术、视频技术等的迅速发展，在网络视频领域，流媒体技术应运而生，相应的催生了基于流媒体技术的视频点播。在我们国家，视频点播的概念在上个世纪90年代以后才渐为人知，真正在媒体上频繁出现的第一阶段是在96年前后，98、99年有实际应用，2000年VOD在应用领域、应用数量上均有不同程度的拓展，2001年，是 VOD的技术及应用飞速发展的一年。从现在的情况来看，视频点播领域是多种技术并存、应用水平不一，模拟视频、共享应用代表了落后技术在该领域应用的最后挣扎，流媒体技术作为先进的视频点播技术，代表了该领域的发展方向。其具体应用目前还仅限于为特定的用户提供服务。由于网络视频是困扰全世界IT界的技术难题，随着硬件技术（如服务器性能的提高）及网络技术（网络带宽的提高、新的网络交换传输技术的出现等）的不断发展，流媒体技术必将会得到更快、更深的发展。其应用也会从目前的特定用户走入千家万户。1.2 VOD系统在现实中的应用VOD系统目前多用于多媒体教学、广播教学、远程教育等，通过建立信息化统一平台，可以高效、快速、及时、全面、畅通无阻的实现对多种媒体信息的处理。1.2.1多媒体视频资源库现代化教育的方向是要建立起内容丰富的视频教育资源库，管理者（教员）可以先备好课程制作出多媒体课件，然后把它存储到视频点播系统的片源库中，学员可以按照自身的具体情况进行学习。1.2.2 视频课件视频课件的组成部分可包括:自己录制的视音频文件、网上下载的视音频文件、从音像制品中压缩成的视音频文件。VOD系统在教学中的应用，以及产品的选择，我们将在以下内容中做出详细的说明，包括系统实现目标、设计原则、总体构架以及软硬件选型等等。2.VOD系统总体设计2.1设计目标视频点播系统实现的目标是充分利用互联网的优势，发挥网络资源共享，建立视频点播系统，为在线教育及娱乐提供多种视频的服务。主要可应用在多媒体教学、广播教学、远程教育等。通过建立信息化统一平台，可以高效、快速、及时、全面、畅通无阻的实现对多种媒体信息的处理。2.2系统设计原则稳定性：视频点播系统运行稳定，故障率低；完整性：系统提供完整的视频服务系统；开放性：分布式体系、开放式传输协议；通用性：支持国际标准和主流视频、音频格式，支持主流课件数据格式；可用性：B/S结构体系、WEB界面管理，方便用户使用与管理。2.3系统总体架构根据用户的需求我们采用了视频原始服务器加附加视频服务器的方式作为此次系统的组成方式。硬件视频服务器采用机架式服务器（dell6950）1台为原始视频服务器，（dell2950）3台为附加视频服务器，双线100兆会聚后，直接接入网络。原始服务器安装300G硬盘8块，采用RAID5方式，可存储1.8T的节目。客户端通过拨号连接互联网进行点播。这样用户端可以很好的点播视频节目。本方案充分的考虑到了以后的拓展，能够保证服务器随着点播用户的增加而扩充设备就可以满足并发数目的需求，其拓扑图如图1所示。图1 VOD系统拓扑图视频点播系统拓扑图3系统详细设计3.1系统软件选型综合考虑性能、价格等各方面因素，我们选择中心附加服务的VOD系统作为组织部远程教育网的视频点播系统的软件平台，中心附加服务的VOD系统具有以下优势。（1）分布式运算/机群式服务,提供高性能及高可靠性,和良好服务质量控制 分布式体系设计、支持集群式接入，轻松实现多台服务器分担大流量视频流并发，节省了存储空间的费用。 流媒体服务器、调度服务器、数据库服务器、广播服务器等可以有效的协作服务； 流媒体服务器可以最大化的利用网络带宽； 调度服务器可以实现有效的调度和负载均衡； 多个流媒体服务器与调度服务器的协作可以实现有效的服务质量控制；（2）便于再线升级扩容当业务需求服务能力不够进行扩容时，只要在新服务器上安装好软件，进行简单的设置就可以并网使用。（3）纯软件的点播系统，支持最常用的asf、wmv、wma格式考虑的现在用户的客户机大多是安装windows 的操作系统，采用asf、wmv、wma作为服务流媒体，避免了用户安装播放器和播放控件的繁琐事情，做到只要安装好系统就能观看的目的。同时也减少了网络维护员的维护时间。 （4）对服务器性能的低要求中心附加服务的VOD系统服务端采用Windows2003操作系统自带的media server 服务，对服务器硬件相比，采用第三方的流媒体服务端要求降低低，而效率性能极高。（5）采用双网卡会聚，充分利用网络带宽资源100Mbps带宽下，单台服务器，可达70个以上的wmv（1.5Mbps）并发流；500Kbps的wmv可达200-300并发流。（6）点播视频内容响应速度极快解决了需要对视频流预读而占用网络带宽及硬件系统资源的问题。保证点播视频内容时无需预读、不用等待，完全动态解压，即点即播，快而准；任意拖动、绝无停顿，真正的流式解压技术。读取播放画面流畅、清晰。（7）强大的节目制作工具、方便易用支持目前流行节目制作工具，操作简单、使用方便，提供视频预览和节目批处理制作、多节目合并等功能。（8）开放的存储格式不对存储介质作任何的特殊处理，采用标准的通用格式来完成视频源的存储。对NAS、SAN等存储设备不需设置。（9）B/S结构体系、WEB界面管理点播端、管理端均采用B/S（浏览器/服务器）结构，和Internet无缝结合。 点播终端通过网页进行点播，只需要通过鼠标进行点击即可播放，无需任何的设置，简单快捷，并可以点播过程中出现中断时能迅速恢复继续进行点播。（10）点播内容的随机性随着带宽的不同，点播格式也可以实现多样的选择。如在主干为100M的网络中可以点播大码流（码流为2M以上）的文件，对窄带用户来说则可以点播码流比较小（350K以下）的文件。（11）跨路由、跨网段无需任何设置采用udp传输，视频流可以轻松实现跨网段、跨路由远程传输，而对交换机、路由器等设备进行特殊的设置。具有IP访问控制功能。3.2 系统工作流程图图2 系统工作流程图3.3 性能参数在100M网络、windows2003 SERVER环境下WMV参数指标,由于wmv的视频数据流量不定，所以不同码流片源的并发流数指标是不一样的。以500K码流的片源为例 同时支持的并发流数 180 300流 支持同一节目并发流数 180 300流 响应时间 3秒 平均码流范围 0.20 0.5Mbps 视频质量 25 30帧/秒3.4系统功能模块视频文件分发系统、视频文件管理系统、服务调度系统。视频文件分发系统：当单位时间内对某一部片子访问次数达到一定阀值时，触发原始流媒体服务器向附加流媒体服务器分发文件。视频文件管理系统：。对附加流媒体服务器上的文件进行管理，当磁盘空间少于一定的数值时，对一些不经常访问的文件进行删除。服务调度系统：对用户的访问进行调度，优先考虑附加服务器提供服务，实现负载均衡。4系统硬件选型根据系统的要求，考虑到技术的发展与系统对性能的要求，对比目前市场上主流的服务器产品，经过我们详细的比较和分析，最终我们选择华硕TS300-E3-PA4服务器作为系统的视频原始服务器，华硕TS100-E3-PI2为文件、Web、数据库以及附加视频服务器。4.1性能卓越的企业级服务器华硕TS300-E3-PA4/ TS100-E3-PI2服务器，性能高、扩展性好的机架服务器，具有强大的事务处理能力和高可用性，可以很好的应用于大型企业MIS主机、金融证券行业、省地市主机服务器市场及电信、ISP、IDC等密集计算应用环境，其服务器详细参数如表1和表2所示。 表1华硕TS100-E3-PI2服务器详细参数基本类别类型入门级网络类别塔式处理器CPU类型奔腾4CPU频率(MHz)3000处理器描述标配1个奔腾4 631处理器支持CPU个数1CPU二级缓存2MB主板主板芯片组Intel E7230 MCHFSB（总线）800MHz扩展槽1个PCI-E x 4插槽、1个PCI-E x 8插槽、2个32bit/33MHz PCI插槽内存内存类型ECC DDRII内存大小512MB最大内存容量8GB存储硬盘大小80GB硬盘类型SATA内部硬盘架数2个内置硬盘磁盘阵列卡支持RAID 0、1IDE控制器UltraATA 33/66/100光驱16X DVD网络网络控制器1个Broadcom BCM5753 PCI-E Gb LAN显示性能显示芯片ATI RAGE-XL/8MB接口类型标准接口1个外部 Serial接口、6个外部USB接口、1个VGA接口、1个RJ-45网卡插孔、1个PS/2键盘接口、1个PS/2鼠标接口电源性能电源单电源电源数量1功率（W）350W外观特征尺寸365170360mm重量13Kg软件系统系统支持Windows Server 2000 W/SP4(必须使用combo CD)、Windows Server 2003、Red Hat Linux ES 3.0、SuSE Enterprise 9.0 SP1适用环境工作温度10-35储存温度-40-70储存湿度20%-90%表2华硕TS300-E3-PA4服务器详细参数基本类别类别塔式结构5U处理器CPU类型奔腾4CPU频率(MHz)3000处理器描述标配1个奔腾4 631处理器支持CPU个数1CPU二级缓存2MB主板主板芯片组Intel MukilteoIntel ICH7RFSB（总线）800MHz扩展槽1个32-bit/33MHz （5V） PCI 插槽、2个64-bit/100MHz PCI-X 插槽、1个PCI Express x16插槽、Mini-PCI 插槽支持 ASUS Server Management board内存内存类型ECC DDRII内存大小512MB最大内存容量8GB存储硬盘大小80GB硬盘类型SATA最大热插拔硬盘数支持4个热插拔磁盘阵列卡支持RAID 0、1、0+1IDE控制器Intel ICH7R ICH ，1 X IDE接口光驱16X DVD网络网络控制器2个Broadcom BCM5721显示性能显示芯片集成ATI RAGE-XL PCI-based 显示核心、8MB显存接口类型标准接口1个外接串行端口、1个VGA接口、1个 1.44MB软驱接口、4个USB2.0接口、2个RJ-45 网卡接口、1个PS/2 键盘接口、1个PS/2 鼠标接口电源性能电源单电源电源数量1电压100V/240V；50Hz/60Hz功率（W）450W外观特征尺寸431220510mm重量18Kg软件系统系统支持Windows 2000 Server w/SP4、Windows 2000 Advanced Server w/SP4、Windows Server 2003 Standard、Windows Server 2003 Enterprise、RedHat Enterprise Linux AS3.0、SuSE Linux Professional Server 9.24.2目标市场华硕TS300-E3-PA4/ TS100-E3-PI2服务器目标市场定位在企业级服务器应用领域。配合集群解决方案和完善的冗余技术，可以完全满足ISP/ICP、大型办公自动化系统、大型Internet服务器、大型文件服务器、数据库服务器、连机事务处理、企业资源计划、电子商务等对高性能、高可靠、可伸缩性强的要求。用于办公自动化、Internet服务器、文件服务器等环境。性能高、稳定，可扩展性强，这种类型的服务器易于安装设置、易于维护