视频会议的带宽保障解决方案

时间:2011/07/18 来源:专业视听网

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摘要:

无论是公网还是专网,传输网络自身都没有一个很好的机制来确保视频会议的稳定性和高质量,本文将为此提出一个基于带宽保障机制的解决方案。

一. 方案背景

随着技术的日渐成熟以及性价比的不断提升,视频会议系统已经成为很多企事业单位信息化建设的标准配置。

视频会议的基本要求是画面清晰、流畅;声音逼真、连续。这些要求的满足很大程度上取决于传输网络的质量好坏,具体来说就是对承载音视频流的传输网络的丢包率、延迟和抖动这三项指标有着很高的要求。

然而,由于种种原因,传输网络自身没有一个很好的机制来确保视频会议的稳定性和高质量(与视频会议所用带宽的大小、性能及稳定性密切相关),本文将为此提出一个基于带宽保障机制的解决方案。

二.问题分析

视频会议主要分为硬件视频会议和软件视频会议,软件视频会议一般基于internet(采用VPN技术),internet中虽然有一些QoS机制,如资源预留协议(RSVP),但总体来看,其传输性能及稳定性与专网相比,相去甚远。本文将仅讨论基于专网的硬件视频会议。

大型企业、集团公司一般都建有自己的专网,专网上承载着企业的关键应用,如视频会议、OA、ERP、CRM、email、VoIP等,随着新技术、新产品的飞速发展,专网也开始承载一些大流量的非关键应用,如ftp大文件的传输,内部视频即时通讯,内部的流媒体点播等,这些非关键应用会挤占宝贵的专网带宽,使视频会议无足够的带宽可用(比如,高清视频会议通常每个会场至少需要1.5M以上的带宽,而一般非总部单位的专网带宽只有2M),最终导致视频会议的质量下降,甚至是不可用。因此,必须提供一种解决方案,来保障视频会议的带宽不被其它非关键应用挤占。

三.解决方案

1.基本思路

对于有限而宝贵的专网资源,首先应能分析出其中有哪些应用流量在传输,然后才能采用相应的带宽保障技术(各个厂商有所不同,比如packeteer采用的是TCP rate shaping技术),来保障重要的(如视频会议、OA等)流量,限制非重要的(如ftp、http等)流量,杜绝未经许可的(如非工作相关的大流量音视频传输)流量。

因此,在专网的关键节点(比如,专网出口)部署流量管理设备,用来识别、分析专网内的应用,并控制其带宽的占用,将是一种稳妥、有效的方案思路。

2.典型拓扑

根据上述思路,可以设计出该解决方案的典型拓扑示意图,如下所示: 
                  

由图可见,流量管理设备部署在专网的出口(一般位于出口路由器之后),对专网流量进行识别和控制,来确保一旦视频会议召开,即有独享的足够带宽。

3.保障机制

流量管理设备的带宽保障机制大致分为如下三个阶段:

1)识别

流量管理设备可以识别出网络通道中的应用协议,如http、ftp、视频会议所用协议等,目前主流的设备已可识别700多种协议,也就是说,网络中的绝大多数应用都可以被识别出来。

2)分析

应用被识别出来之后,流量管理设备会对这些应用流量进行分析,比如,消耗带宽的前十名应用是哪些,访问某个应用的带宽占用前十名IP是谁,等等,分析结果一方面可以生成报表供审阅、存档,另一方面可以作为下一步带宽整形的策略制定依据。

3)控制(整形)

控制亦称整形(shaping),也就是为某些重要应用(如视频会议)划分一个独享的带宽,比如说,专网出口带宽是2M,整形功能可以划分出1.5M专供视频会议使用,其它任何应用都无法占用,从而使视频会议的带宽得以保障。

4.工作流程

流量管理设备的部署、应用一般遵循如下流程:

1)先将流量管理设备部署在网络出口,一到两周之后,即可识别出网络中的所有应用;

2)根据这些应用的流量记录、数据分析,结合客户的实际需求,制定流量整形策略;

3)在流量管理设备上部署这些策略,并启用;

4)根据一段时间的实际整形效果,可以对策略进行优化调整。

应用流量管理设备前后的视频会议效果对比图如下所示:
       

其中左边图像是网络丢包比较严重时(被其它无关应用挤占所致)的效果,右边图像则是采用流量管理设备对视频会议进行带宽保障之后的效果。

四.典型产品

流量管理设备厂商不在少数,主要有国外的packeteer(已被bluecoat收购)、allot,国内的畅讯、深信服等,但从对视频会议协议识别的准确性和控制的精细性来看,packetshaper仍然是做得最好的产品,Packetshaper是packeteer的旗舰产品。
Packetshaper的协议识别界面实例如下所示: 
     

图中虚线范围内的RTP-I和RTCP-I协议族都属于视频会议相关协议,当网络通道中有视频会议召开时,Packetshaper即可识别并显示出这些协议,并按照预定的策略,立即为该视频会议预留出独享的固定带宽,从而达到智能地、自动地保障视频会议带宽的目的,视频会议结束之后,Packetshaper检测出通道中已无视频会议相关协议,则立即释放预留的带宽,给其它应用使用。

五.结束语

作为一家领先的视频会议领域的研发厂商与集成商,北京直真视通在其多个视频会议大型项目中,精心设计、严谨论证,成功地应用了Packetshaper流量管理设备,制定并部署了基于客户现状与需求的流量策略,为客户的视频会议保驾护航,确保了视频会议的完美效果,受到了用户的一致赞许。 


                                                                    北京直真视通科技有限公司 张弩

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