實現最佳IP網絡架構和控制

奧利弗·斯華

對提高生產效率的追求推動許多廣播公司轉向IP技術。IP被認為比廣播專屬的基帶便宜，其主要吸引力之一是其處理任何視頻和音頻技術的能力。

然而，在許多情況下，廣播公司最初都選擇“對等”網絡替換。這就偏離了IP帶來的關鍵點，即所謂“IP LAN/ WAN融合”，這種融合能夠通過共享分布各地的設備、演播室、控制室和制作人員，更容易實現節約成本和提高靈活性。

許多廣播公司在籌謀滿足廣播特定要求的方略時，被誤導向耳目閉塞的IP交換機供應商尋求建議。然而，首要的重點應放在把握好恰當的網絡架構和控制，這意味著要權衡三種常用的主要架構布局。

集中式星型網絡

在架構方面，大部分廣播公司的習慣是采用“集中式星型網絡”，即所有連接經過一個可放置于總控室內的大型IP路由器。

這種架構的主要缺點是一切都必須通過中央路由器，每一個設備都離不開昂貴的光纖連接。

其次是擴展性問題。容量達限往往比預期更快，那就需要替換中央路由器。由于每一個連接設備都占用中央路由器上一個昂貴的高帶寬端口，因此，低帶寬設備的每端口成本居高不下。

此外，缺乏聚合性意味著必須由邊緣設備處置冗余需求，因而需要兩條到中央路由器的連接，或主備交換機各一條。

最后，設定全部流量都通過中央路由器，就使得星型網絡架構不再適合把遠端地點作為主地點的擴展。

葉脊式

第二種模式是葉脊式（分布式核心網絡）架構，包括在核心的兩個或更多路由器及邊緣上其它較小的路由器。這減少直接到主路由器的連接數量，使光纖管理簡單化。它要求的中心路由器上的端口較少，有更高效的每端口成本，尤其是對低帶寬設備。

葉脊式架構降低內在冗余的成本，也提供最佳的靈活性和擴展性。由于可隨時增加容量，網絡初始規模不必很大。

雖然真正的葉脊式架構可能比其它方式復雜，但它仍然不失為一種可擴展、彈性和高性能的結構，可完美滿足廣播公司的需求。

雙星型

第三種架構模式是“雙星型”架構，它依然包括使用兩個主干路由器，但不同之處是網絡內每張葉片僅僅連接到一個脊柱。

遺憾的是，就負載分配和總網絡容量優化而言，這并非一種靈活方式。作為一種“偽”葉脊式方案，隨著網絡的進化，它會對需要冗余連接的終端設備提出特殊要求，并且也會受困于冗余問題。

這種架構的支持者通常喜歡基于協議的自動化路由，而不是軟件定義的網絡。但是，盡管雙星型更適合于自動路由，但總體來說它并非一種更可取的選擇，只有真正的葉脊式架構才能使廣播公司充分利用其電視中心內的IP基礎設施投資。

不過，除了網絡架構，廣播公司還必須調度和控制IP媒體網，權衡自動路由和SDN的相對優點。

自動路由

自動路由意味著將如何傳輸各個媒體流的決定交給網絡，而不是操作者。

盡管自動路由（以及IGMP和PIM協議）被廣泛應用于全世界的IP網絡，但在性能和帶寬管理方面它們有短板。

自動路由不夠快捷，難以勝任現場制作，而且可能遇到網絡回路的難題。這只能通過加大運行復雜性來解決，除非設計和控制網絡時非常小心，否則就有網絡過載的風險，導致不穩定和信號丟失。此外，由于流傳輸到目的地沒有得到明確控制，還有保護和安全的漏洞。

軟件定義網絡路由

SDN把路由控制交給一個集中式控制層。管理和調度軟件全面監控可用設備、網絡結構和服務。這使它能夠對路由和控制流做出智能決定，并且提供廣播公司所期待和需要的明確路由能力。

這有很多優點。首先，它確保比自動路由有更高水平的性能，原因是軟件也控制每一個媒體流。實際上從保護和安全角度來看，它也頗為有益，因為調度和控制軟件能夠容易地建立路徑分集，防止出錯，而且還能通過完全控制允許哪個目的地接收哪個組播信號降低安全風險。

與自動路由不同，通過恰當的軟件，S D N能夠容易地處理任何網絡架構。其全部優點最終使之成為建立真正靈活、可擴展和高性能IP媒體網的首選控制方式。

雖然IP技術優點明顯，但廣播公司應謹記一個成功的IP設施是在架構徹底重新設計的基礎上建立的。并且成功還在很大程度上由網絡內各部件的控制方式所決定。

廣播公司應采用真正的脊葉模式構建網絡，用SDN路由控制網絡內的部件。它是最大限度發揮IP技術功效的最有效方式，反過來又有助于實現最佳投資回報和更高的運營成功率。B&P;