发射台信源节传系统组播隔离技术研究.docx

1、«中国有线电视2018(10)CHINADIGITALCABLETV技术交流中图分类号：TN934.81文献标识码：A文章编号:1007_7022(2018)1116413DOI:1012071/ccatv2018_10111发射台信源节传系统组播隔离技术研究马玉忠(青海省中波台管理中心的青海西宁810000)摘要:描述了目前发射台多级信源节传组播导致网络拥塞的几个问题用通过IP组播拥塞控制的区域划分和IP组播边界的控制的结合实际应用中的几种节传模式讨有效地解决了广播电视发射台站信源节传系统组播导致的网络拥塞问题用其中区域划分采用VLAN的trunk方式府IP组播边界的控制采用了端口

2、隔离技术用以上两种方式不但适合较为复杂的局域网或区域性网络府而且在二层、三层交换机上轻松实现R具有很好的普适性用同时能够更好地适应多级信源节传系统府采用单一或组合的方式府对信源节传系统IP组播拥塞控制效果明显面提高了发射台信源节传网络的稳定性科呆障了信源安全和播出安全用关键词:交换机皿组播IVLANjPtrun赫端口隔离ResearchonMulticastIsolationTechnologyforTransmittingStationsSourceNodeTransmissionSystemMAYuzhong(QinghaiProvinceAdminisliationCenterofMed

3、iumWaveStationilXining810000(China)Abstract:Thispaperdescribesseveralproblemsofnetworkcongestioncausedbymultistagesourcefestivemulticastattransmilters.BydividingtheareaoiIPmultica$1congestionconirolandcontrollingtheborderofIPmuliicasttandcombiningwithseveralmodesoftransmissionsavinginpracticalapplic

4、ationijihenetworkcongeslioncausedbymulticastoisourcesavingsysteminbroadcastandtelevisionstationiseffectivelysolvedbytheabovetwomodes.TheIrunkmodeofVLANisusedtodividetheareaandtheportisolationtechnologyisusedtocontroltheIPmulticastboundary.TheabovetwomethodsarenolonlysuitableformorecomplexLANorregion

5、alnetworkbutalsoeasyIoimplementonthetwotierandthreetier$wilehesi)andhavegooduniver$aIiiy.Althesamelimeitcanbelteradapttomultilevelsourcesavingtransmissionsystem.UsingasingleorcombinationofwayshasobviouseffeciforthesourcesavingtransmissionsystemIPmulticastcongestioncontroltimprovingthestabilityofthet

6、ransmiltersourcesavingtransmissionne:workandpromisingsourcesecurityandbroadcastsecurity.Keywords:$witchlmulticastVLANjlrunkjportisolation0引言化覆盖等项目的建设n越来越多的广播电视管理中心通随着全国广播电视台站管理中心和中央无线数字过光缆或微波向下属的多个台站开始传输数字化信作者简介:马玉忠(1986-)府男面工程师府从事无线发射、技术项目规划、频率规划、覆盖优化、网络信息安全等工作商Email：mayuzhongx!1164wwwccatvcom源N不论是

7、星型或树形的网络结构构成的信源节目传输网络都具有了一点对多点的特性R目前的传输网络基本上都实现了IP化0因此在节传系统中IP化的信源基本上全部采用组播方式向下属台站进行传输月随着传输网络的多级化和复杂化R容易导致组播泛滥从而严重影响广播电视节目传输的质量0偶发节目停播的现象1I在节传系统中组播控制显得越来越重要R在实际的工作中经常出现由于没有进行组播控制而导致网络拥塞0拥塞一旦发生将严重影响节传系统网络的稳定性K导致各个下属台站节目的停播或出现卡顿影响节目的播出质量3本文通过多种方式对网络组播隔离进行了深入分析W适合不同规模的节传网络对组播的控制#规模可大可小R采用综合手段有效地解决了组播泛滥

8、的问题彳在广播电视节传系统中得到了很好地应用#具有很好的实用价值冲1多级信源节传系统设计多级信源节传系统的设计需要适应大多数发射台管理部门实际规划网络*节目传输采用省级、市/州、县、台站的多级节传模式#应用比较广泛的是树形结构网络n如图1所示N在这种模式下通过对交换机进行配置从而对组播进行控制和限制片我们通过3种方式对常用组播进行限制分别包括:VLANtrunk进行组播区域划分、端口隔离实现组播边界的控制、综合采用ACL进行综合组播控制R通过以上3种方式有效的对组播进行隔离R防止组播泛滥导致网络拥塞问题Ntrunk将各个业务不同的VLAN进行透传0这样将节传系统下行的组播与其他业务进行VLAN

9、隔离甘通过不同的VLAN将上行和下行业务分组&通过trunk进行端口汇聚彳这样在不增加专线和费用的情况下将数据业务分组#降低了网络承载的相关耦合度n提高了系统的隔离度R一种业务产生问题时不会影响另外一种业务2片通过VLANtrunk方式实现交换机数据配置时彳要在省、州/市、县等汇聚交换机增加网络管理功能以方便监控数据的汇聚H此种方式适合网络容量大、数据业务分类清晰、业务种类多的网络H根据目前节传中心的实际情况#我们把互补相关的业务分为：节传业务、监控业务和安防业务营设计的目的是三者业务相互独立互不影响3I其原理是通过划分VLAN10.VLAN1kVLAN12三个VLAN将交换机分为3个

10、相互隔离的业务组川同时利用端口trunk将3个VLAN通过一个端口输出W输出的信号可以接入光缆、PTN等设备#这样只占用一根双向传输光缆即可实现数据上下行隔离N同样在接收端交换机上也配置3个相同VLAN号VLAN10.VLAN11.VLAN12和trunk接口W两级业务光缆均接入trunk端口片交换机通过解相应的VLAN号得到相应的数据和节目N此时虽然经过了同一个交换机的端口进行数据传输n但是节传业务、监控业务和视频安防3个业务网络基于2层全部是隔离的M结构图如图2所示IIuJr上级交换机VLAN1011VLAN11!VLAN12；trunk端口i节传业务监控业务安防业务卜级交换机VLAN1O

11、、LAN11、VLAN12,通过一个网口k妾入PTN或光纤传输VLAN10!VLAN11!VLAN12*trunk端口IIi节传业务监控业务安防业务图1树形网络结构11VLANtrunk进行区域和业务分离由于广播电视节传系统在一个大的网络下有多个业务在运行W包括节传系统下行、监控系统上行W各业务的同时运行W互相之间会挤占网络带宽并相互影响R目前对于相互独立的业务常常采用业务分组的办法或划分子网的方式进行处理*本文采用VLAN对各个业务进行划分W并利用VLAN将业务分组帅同时利用图2利用trunk进行业务分组原理图I2端口隔离端口隔离按照隔离方向分为单向隔离和双向隔离按照交换机层级分为二层隔离和

12、三层隔离业最终配置的方式可以灵活组合以上四种方式#通过四种方式的组合为组播的隔离提供了很好的策略R基于不同的需求采用不同的策略月端口隔离的原理如图3所示W在同一台交换机中端口1与端口3互通川端口2与端口3互通R端口1和端口2不通月通过端口隔离的图3端口隔离示意图由于目前主流的二层、三层交换机均支持端口隔离技术#因此本方式适合网络容量较小、数据业务简单、业务分类较少的网络整13综合方式除了采用以上两种区域控制策略外W还可以采用ACL（访问控制列表）、静态路由等流控方式有效减少34图4各级端口隔离示意图2配置可以有效组织端口1的组播流进入端口2从而防止组播泛滥甘起到组播分区隔离又与上级端口都能通讯

13、的目的W在现实的节传系统中技术实现的是不同组播路径下同级组播之间进行二层或三层的隔离彳抑制组播范围蔓延导致的网络拥塞&也是组播边界控制的一种方式N在广播电视节目传输系统中往往采用上级与下级均不隔离彳同级组播之间进行隔离的方式甘实际应用中如从省级平台往8个州/市进行节传时彳应该省与8个州/市之间不进行隔离#8个州/市之间进行二层双向相互隔离月同理组播到达州/市往县进行节传时同样采用州/市与各个县不隔离各个县之间互相隔离N通过这样的方式。有效地减小了各个县之间网络的耦合性营通过网络的同级层层隔离实现组播区域划分彳抑制组播范围从而防止组播泛滥N具体划分如图4所示N由于同一个隔离组之间的端口相

14、互不通讯0因此州级端口隔离组中的数据相互不通0各州之间网络就隔离开了R县级端口隔离组中的各县网络也相互隔离。这样省中心可以访问任何一个县的数据斤各州、各县之间的网络互相不能访问W组播泛滥H在整个节传网络中开启1GMPsnoopingV3协议（组播退出机制）0有效减少无效组播的发送H提升整体网络效率N2结论本文通过无限制组播在节传网络中造成网络拥塞和中断的问题#采用了区域限制、流量限制、组播退出机制等多种方式对组播进行有效控制0其中采用区域控制策略包括VLANtrunk、端口隔离技术有效地解决了组播泛滥导致网络拥塞的问题N在简单网络条件中可以采用其中单一的策略就能起到很好的效果N在大型的网络中往往采用综合的方式对组播进行区域限制和流量控制R同时根据不同的网络层级进行相应的策略4I通过多种方式的实际测试有效地解决了组播泛滥的问题#提高了数字电