思科公司IPTV解決方案Cisco

1、1 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 思科公司iptv解決方案 石斌 思科系統(tǒng)（中國）網(wǎng)絡技術有限公司 2 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 內(nèi)容 思科iptv承載網(wǎng)解決方案 思科iptv整體解決方案 3 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 內(nèi)容 triple play推動城域網(wǎng)網(wǎng)絡結構的優(yōu)化 骨干網(wǎng)，匯聚層，接入層如何分離控制不

2、同接入業(yè)務 iptv 網(wǎng)絡結構 iptv網(wǎng)絡設計 iptv業(yè)務部署建議 4 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 triple play業(yè)務對現(xiàn)有城域網(wǎng)的挑戰(zhàn) 視頻業(yè)務高帶寬的特性對現(xiàn)有網(wǎng)絡結構和網(wǎng)絡設備的挑戰(zhàn) 從“連接”到“運營”轉變的挑戰(zhàn) 開展新業(yè)務，巨大的投資成本和保持盈利能力帶來的挑戰(zhàn) iptv業(yè)務需要高品質(zhì)sla, 為管理和監(jiān)控帶來的挑戰(zhàn) 全方位的安全保障的挑戰(zhàn) 城域網(wǎng)大規(guī)模時延敏感業(yè)務支持能力的挑戰(zhàn) 業(yè)務可用/健壯性帶寬需求時延和抖動丟包率鏈路和設備冗余 internet access中中不敏感不

3、敏感要求低 video(vod,組播）高高中度敏感高度敏感組播要求高 voice高低高度敏感中度敏感要求高 5 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 為什么要實施接入層業(yè)務分離？ 不同的業(yè)務需要不同的可用性，帶寬需求 用戶接入業(yè)務分離便于實施不同的qos策略和路由策略 運行商 組織結構 不同的業(yè)務可能由不同的部門管理； 業(yè)務隔離為不同部門分別管理各自的業(yè)務提供可能； ge dslam 6 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1

4、 匯聚層，接入層業(yè)務的業(yè)務分離 dsl hag video bridge group data bridge group port 1 port z video vc video vc data vc dsl hag +stb +stb +stb voip bridge group voice vc data vc voice vc 802.1q encaps 接入層通過多vc的方式分離 匯聚層通過多vlan和獨 立上聯(lián)鏈路的方式分離 service router bras internet 視頻 ？分離 話音 以太網(wǎng)匯聚 ge uplink video vlan data vlan voic

5、e vlan 7 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 video網(wǎng)關 以太網(wǎng)匯聚 ge uplink video vlan data vlan voice vlan 802.1q 話音網(wǎng)關 ip/mpls 骨干網(wǎng) 接入層 業(yè)務網(wǎng)關物理分離，骨干網(wǎng)共享 通過vr虛擬路由器分離？ 完全的物理分離？ 業(yè)務網(wǎng)關分離 encaps 數(shù)據(jù)網(wǎng)關 (bras) 8 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 業(yè)務網(wǎng)關物理分離，骨干網(wǎng)共享（續(xù)）

6、業(yè)務網(wǎng)關物理分離，為實現(xiàn)可運營可管理的網(wǎng)絡奠定了基礎； 控制平面和數(shù)據(jù)平面都有良好的擴展性； 可針對業(yè)務的特點，可靈活的實施不同的策略，技術和管理方式； 每個業(yè)務網(wǎng)絡都可以根據(jù)需要選擇性價比最高的平臺，從而降低總 體建設成本； 業(yè)務網(wǎng)關的物理分離便于對高品質(zhì)業(yè)務實施高可靠性和健壯性技術 視頻業(yè)務通過sr設備來進行傳送 接入層的業(yè)務分離 為每個業(yè)務建立分離的邏輯拓撲； 業(yè)務邏輯拓撲可能映射到相同或不同的物理鏈路； 不同業(yè)務終結于網(wǎng)絡中不同的層次和設備； 每個家庭網(wǎng)絡終端與相應的業(yè)務拓撲相對應； set top = video, pc = internet access, ip phone = v

7、oice 靈活的架構適合各種新興業(yè)務的快速開發(fā)與部署 9 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 regional broadband network access network access node (dslam) access loop mdf ethernet aggregationip bb network gateway l2ts l2tp customer prem. net cpe nsp1 asp1 a10-asp a10-nsp u user1 user2 t nid nsp2 ip -

8、qos a10-nsp ip - qos a10-asp v asp/bb network gateway aggregation network internet access鏈路 dsl (wt-101) dsl forum wt-101是幫助運行商從基于atm的匯聚網(wǎng)絡遷移到基于 ethernet的匯聚網(wǎng)絡的指導性文件，同時適應于日益增長的triple play等 多業(yè)務需求，提出優(yōu)化的網(wǎng)絡結構和拓撲 video分流鏈路 10 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 wt-101:從單獨的bras到多個b

9、bng pppoe在數(shù)據(jù)寬帶接入中擔負著用戶認證和計費的重任 在video業(yè)務中，無論是btv還是vod，認證系統(tǒng)都是由 video系統(tǒng)的上層應用層完成的，pppoe不再是必須 因此，wt-101中提出了ipoe和bbng的概念，bbng- broadband network gateway 從寬帶用戶到運營商ip網(wǎng)關，可以有多個bbng，而不是單 個bras作為網(wǎng)關和業(yè)務提供點 11 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 思科iptv承載網(wǎng)解決方案 triple play推動城域網(wǎng)網(wǎng)絡結構的優(yōu)化 iptv

10、網(wǎng)絡結構 組播復制點 采用適合iptv業(yè)務的協(xié)議和aaa方式 iptv視頻服務系統(tǒng)的部署與端到端的城域網(wǎng)結構 iptv網(wǎng)絡設計 iptv業(yè)務部署建議 12 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 組播復制點 wt-101建議采用ipoe結合ethernet實現(xiàn)高效的組播復制和傳送 為實現(xiàn)帶寬的最優(yōu)化，避免重復使用，video業(yè)務網(wǎng)關，以太網(wǎng)匯聚設備 和dslam應逐級復制 ip/mpls 骨干網(wǎng) video sr 以太網(wǎng)匯聚 tv+stb dslam dslam 本地組播復制 本地組播復制 本地組播復制 以太網(wǎng)

11、匯聚 城域網(wǎng)ip網(wǎng)絡 分級視頻 數(shù)據(jù)中心 城域網(wǎng)接入網(wǎng)絡 本地組播復制 以太網(wǎng)匯聚 13 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 采用適合iptv業(yè)務的協(xié)議ipoe, dhcp ipoe vs pppoe iptv業(yè)務包括vod和組播video, 是應用層的業(yè)務 用戶使用應用層業(yè)務時不能脫離應用層協(xié)議完成業(yè)務請求 在stb和視頻服務系統(tǒng)之間已有完善的認證，授權，計費，sla實施 ，準入控制，密要分發(fā)，數(shù)據(jù)加密等機制 因此完全沒有必要使用pppoe的封裝，ipoe是合理的選擇，pppoe 只會增加額外的開銷 采用

12、pppoe，并終結于bras，會使投資成本增加 采用dhcp dhcp是ipoe方式下ip地址分配的自然選擇 dhcp無論是在iptv應用系統(tǒng)和網(wǎng)絡設備中都有完善的安全機制和良好的 擴展性 全球著名的視頻服務提供商如comcast, fastweb, neuf,yahoo!bb等都 采用dhcp作為ip地址分配機制，最大規(guī)模已超過1千萬用戶 14 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 核心/出口路由器 分布層路由器 以太網(wǎng)匯聚 接入業(yè)務路由器 brassrbras brasbrassrsr 2層接入 dsla

13、m 交換機 ems dslam 交換機交換機 dslam 交換機 dslam ems ems ems ems/ hms ems/ hms cms iptv視頻服務系統(tǒng)分級部署模式 central media station edge /home media station edge media station 以太交換/mstp 大客戶 同城互連用戶 大客戶接入網(wǎng)絡平面 公眾接入網(wǎng)絡平面 15 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 思科iptv承載網(wǎng)解決方案 triple play推動城域網(wǎng)網(wǎng)絡結構的優(yōu)化 i

14、ptv 網(wǎng)絡結構 iptv網(wǎng)絡設計 城域網(wǎng)的可靠性和健壯性，組播的性能和擴展性是提供iptv業(yè)務的重要保證 網(wǎng)絡安全是開展iptv業(yè)務的基礎 城域網(wǎng)開展iptv業(yè)務建議的qos設計 城域網(wǎng)提供對iptv業(yè)務的網(wǎng)絡管理與監(jiān)控 iptv業(yè)務部署建議 16 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 qinq+video vlan 3層終結 man sr bras 匯聚交換機 adsl用戶 dslam 非video vlan加上外層802.1q tag后，2層連接至bras，保 證per user per vlan 接入

15、交換機下連dslam端口啟 動qinq, 將其中的video vlan作3層終結，3層連接至 sr dslam dslam與接入交換機之間使用 802.1q，video使用專用vlan qinq 3層連接 17 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 系統(tǒng)冗余和快速收斂 冗余的iptv視頻服務系統(tǒng)和轉發(fā)路徑 轉發(fā)路徑冗余對iptv組播流是必須的，對iptv單播流是可選的 冗余的service router連接到冗余的iptv視頻服務系統(tǒng) 網(wǎng)絡的快速收斂 以太網(wǎng)匯聚和service router之間運行3層，利用

16、成熟的ip fast convergence技術 可實現(xiàn)毫秒級的切換； 組播借助單播的快速收斂技術，也可實現(xiàn)毫秒級的切換； 組播源的快速切換 利用anycast技術，多個組播源共享一個ip地址，同時發(fā)送組播流量，網(wǎng)絡設備根 據(jù)最短路經(jīng)，選擇最近的組播源，最近的組播源失效，網(wǎng)絡進行單播，組播的快速收斂， 盡量降低業(yè)務中斷的時間； 18 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 組播性能和擴展性 igmp性能 以太網(wǎng)匯聚設備匯聚多臺dslam, dslam工作于igmp snooping方式時，以太網(wǎng)匯 聚設備同時處

17、理igmp報文的最大數(shù)量=匯聚的dslam數(shù)量* 平均dslam同時在線的 用戶數(shù)，以太網(wǎng)匯聚設備處理igmp的性能很重要 頻道切換時間 觀測到的性能 最好時1到2秒, 最差時 4-5秒； i-frame延時250ms 到1+ 秒； 網(wǎng)絡leaves vod = dscp af22； internet=dscp 0; voice=ef; queue 1 queue 2 queue 3 queue 4 schedtx 26 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 iptv流量監(jiān)控解決方案netflow的應用 et

18、h 0 eth 1 eth 4 eth 3 127.0.0.1 網(wǎng)管中心 netflow收集分析服務器 10.0.0.2 iptv服務器 - (10.0.0.2, 224.10.10.100) iptv使用的multicast流量紀錄 利用netflow技術對iptv客戶的業(yè)務流量進行精確統(tǒng)計和分析 netflow用來實現(xiàn)業(yè)務流量的精確計量，可以區(qū)分到每個客戶或每種業(yè)務類型 netflow適用于iptv視頻流的業(yè)務統(tǒng)計 與netflow 采集器配合工作，可以實現(xiàn)管理數(shù)據(jù)的集中采集和統(tǒng)計分析 27 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.1109

19、8_05_2005_c1 業(yè)務流量實時監(jiān)控 異常流量 核心1 核心2 (m) (m) 140 120 100 80 60 40 20 建立基于iptv業(yè)務的日常流量模型 0 發(fā)現(xiàn)異常流量，運維人員立即響應 建立一套適合iptv業(yè)務的流量模型分析機制 28 2005 cisco systems, inc. all rights iptv業(yè)務質(zhì)量監(jiān)測方案 核心/出口路由器 分布層路由器 接入業(yè)務路由器 brassrbras brassrbras sr 2層接入 dsla m 交換機 em s dsla m 交換機 dsla m 交換機 交換機 dsla m em s em s em s ems /

20、hm s ems /hm s cm s centra l media statio n edge /hom e media statio n 以太網(wǎng)匯聚 edge media station iptv業(yè)務質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)能實現(xiàn)： 實時監(jiān)測與分析 端到端，逐跳 主動運維 11098_05_2005_c1與運維管理掛鉤的長效機制reserved. 建立一套適合iptv業(yè)務的運營監(jiān)測機制 29 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 思科iptv承載網(wǎng)解決方案 triple play推動城域網(wǎng)網(wǎng)絡結構的優(yōu)化 iptv 網(wǎng)

21、絡結構 iptv網(wǎng)絡設計 iptv業(yè)務部署建議 30 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 iptv業(yè)務部署建議 部署業(yè)務分離的網(wǎng)絡結構 dslamhome gateway采用多vc分離業(yè)務 建議采用以太網(wǎng)匯聚設備，分流internet業(yè)務和視頻業(yè)務分別到bras和sr, 骨 干網(wǎng)共享； iptv系統(tǒng)部署建議 采用性能價格比高的ge/10ge技術，在用戶密度高的場合，盡量采用10ge 物理拓撲根據(jù)光纖資源情況，采用環(huán)形或星形 如果光纖條件允許，盡量采用10ge環(huán)； iptv業(yè)務采用ipoe和dhcp 視頻服務

22、系統(tǒng)分級部署cms-hms-ems cms到hms/ems的通訊通過vpn實現(xiàn) 31 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 iptv業(yè)務部署建議（續(xù)） 性能，擴展性部署建議 組播逐級復制，sr 以太網(wǎng)匯聚設備 dslam dslam部署igmp proxy dslam部署igmp fast leave iptv業(yè)務3層邊緣設在以太網(wǎng)匯聚設備 管理和監(jiān)控部署建議 匯聚交換機實施netflow流量統(tǒng)計 dslam實施頻道收看統(tǒng)計 部署iptv ip sla性能監(jiān)控系統(tǒng) 組播過渡方案 對于不支持組播復制功能的dsl

23、am, 在過渡期間，可通過ems將組播轉換成單 播的方式開展業(yè)務，逐步將不支持組播復制功能的dslam更換或升級到支持組 播復制 安全問題部署建議 dhcp server 地址耗盡 dslam -dhcp option 82 假冒dhcp server以太網(wǎng)匯聚設備dhcp snooping dhcp ddos 以太網(wǎng)匯聚設備dhcp ratelimit arp假冒以太網(wǎng)匯聚設備動態(tài)arp檢查 ip假冒以太網(wǎng)匯聚設備ip source guard igmp超范圍，超數(shù)量注冊dslam 和策略控制器、后臺系統(tǒng)配合控制 internet賬號盜用/共享以太網(wǎng)匯聚設備對internet業(yè)務實施qinq

24、 對cms的ddos攻擊cms實施ddos防護解決方案 非法組播源全網(wǎng)實施ssm, 邊緣實施ssm mapping 32 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 iptv系統(tǒng)部署建議安全部署建議 33 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 思科端到端video/iptv網(wǎng)絡解決方案 iptv業(yè)務 支撐系統(tǒng) iptv業(yè)務 承載網(wǎng) 家庭 網(wǎng)絡 核心設備 ip tv業(yè)務系統(tǒng) 匯聚設備匯聚設備 iptv安全防護 媒體分發(fā) 運營支撐系統(tǒng)

25、ip tv流媒體服務器 業(yè)務 路由器bras 匯聚設備匯聚設備 接入交換機 家庭網(wǎng)關 媒體分發(fā) 大客戶接入 網(wǎng)絡平面 dslam 公眾接入 adsl 網(wǎng)絡平面 modem 接入交換機 大客戶 網(wǎng)絡 承載網(wǎng)絡設計要點： 承載協(xié)議 高性能和擴展性 組播性能 qos實現(xiàn) 網(wǎng)絡安全 業(yè)務流量監(jiān)管 業(yè)務 路由器 業(yè)務匯聚 業(yè)務匯聚 34 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 思科iptv整體解決方案 cisco + sa + linksys + 專業(yè)化服務: the most comprehensive approac

26、h for data, voice, video cisco iptv/video over ip ngn 35 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 build crs-1, xr 12000, 7600, voip, more partner content providers middleware acquire scientific atlanta, linksys 科學亞特蘭大彌補了思科基于ip ngn架構的視頻解 決方案 ip dna video dna home networking dna c

27、ontrol 36 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 科學亞特蘭大給思科iptv整體解決方案帶來了 什么？ bss/ oss video hes network home adds: - stb - voice - modems adds: - video control adds entire block adds: - video edge - cable/fttp access system integration adds: - video he & s/w integration - control app. layer service layer network layer network 37 2005 cisco systems, inc. all rights reserved.11098_05_2005_c1 今天：全面的iptv解決方案價值鏈 cisco crs-1 cisco xr 12000 cisco ons 15454 mstp/mspp cisco ons 15600 mspp cat 4k/3k cisco ubr cmts cbpm cisco 7600 cisco crs-1 cisco 7600