專利名稱：一種隨意視頻點(diǎn)播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種視頻點(diǎn)播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，特別是一種隨意視頻點(diǎn)播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
隨意視頻點(diǎn)播，即VOD(Video On Demand)，一直是寬帶計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展主要方向。長(zhǎng)期以來，國(guó)外各大型公司在此投入巨資，以期能夠占領(lǐng)該項(xiàng)目的制高點(diǎn)，而用戶對(duì)此的需求也越來越高漲。各公司提出了多種方案，其中，以數(shù)字網(wǎng)絡(luò)連接，進(jìn)行視頻傳輸?shù)姆绞街饾u得到了廣泛的認(rèn)可，成為了目前的主要發(fā)展方向。
但是，雖然以數(shù)字網(wǎng)絡(luò)傳輸有種種優(yōu)點(diǎn)，它也有一個(gè)致命的弱點(diǎn)，就是受到帶寬的嚴(yán)重制約。雖然傳輸損失、延時(shí)等種種問題可以通過軟件的方法加以解決，但總帶寬的限制是無法改變的。無論是100M網(wǎng)、1000M網(wǎng)，其帶寬容量都經(jīng)常不能滿足需要，使用更高速設(shè)備也只是杯水車薪，而代價(jià)也將是巨大的。這一點(diǎn)，被公認(rèn)為是IVOD(交互式VOD)所不能克服的，于是由此誕生了并不能實(shí)時(shí)點(diǎn)播的NVOD(近VOD)，仍然以廣播的方式進(jìn)行傳送，同時(shí)播放很多路信號(hào)，用戶選擇最接近其需要的一路信號(hào)進(jìn)行觀看。雖然用戶數(shù)不受限制，但是這樣就大大限制了VOD系統(tǒng)的能力和優(yōu)勢(shì)，并且使得網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)都是滿負(fù)荷運(yùn)行，無法承擔(dān)其他應(yīng)用。且此套系統(tǒng)的設(shè)備價(jià)格由于要適應(yīng)其特定需要，也顯得過高。
在實(shí)際使用中，我們需要的帶寬必須在相同或類似造價(jià)的情況下，能夠達(dá)到原有的數(shù)倍的能力才能在可接收價(jià)格內(nèi)實(shí)現(xiàn)VOD的應(yīng)用。這就促成我們必須對(duì)現(xiàn)有VOD網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究、加以改造。
目前的國(guó)內(nèi)外常見VOD應(yīng)用中，都是以原有的規(guī)范計(jì)算機(jī)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)體系為基礎(chǔ)，因而其帶寬明顯受到服務(wù)器出口、交換機(jī)、集線器等的限制，特別是服務(wù)器出口帶寬能力，嚴(yán)重制約這系統(tǒng)的能力(參見附圖)。我們要打破這種限制，就必須采用以前沒有過，而又符合網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用要求的VOD結(jié)構(gòu)。
我們使用過多級(jí)緩存的方式，即每一定數(shù)量的用戶提供一臺(tái)小型服務(wù)器，再將小型服務(wù)器連接到大型一些的服務(wù)器上，層層連接，由小型服務(wù)器起緩沖池的作用，擔(dān)負(fù)大部分頻繁的訪問，上一級(jí)服務(wù)器擔(dān)負(fù)不太頻繁的訪問部分，就可以實(shí)現(xiàn)較多用戶的使用。但這樣的代價(jià)是過多的服務(wù)器造成的高昂的費(fèi)用，并且也不能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。這套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式仍然是標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也是目前國(guó)際上大型VOD系統(tǒng)使用最多并被認(rèn)為最先進(jìn)的方式。
這時(shí)，我們注意到在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，路由器(router)所提供的功能是比較特殊的，它可以保證各個(gè)網(wǎng)段之問以全速連接。它的結(jié)構(gòu)便是提供多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接接口，每個(gè)接口可以連接一個(gè)網(wǎng)段，而每個(gè)網(wǎng)段互相訪問的速度——也就是訪問路由器的速度，都可以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)連接的物理帶寬能力(例如，以100M網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接時(shí)，就可達(dá)到100M網(wǎng)絡(luò)的帶寬，而不是和多個(gè)網(wǎng)段的訪問共享100M網(wǎng)絡(luò)帶寬)。這就使我們想到，如果在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中路由器的位置將路由器加裝視頻服務(wù)的軟硬件，構(gòu)成視頻／路由服務(wù)器，則各個(gè)網(wǎng)段之間仍然可以通過該服務(wù)器提供的路由服務(wù)實(shí)現(xiàn)連接，而在訪問視頻資料的時(shí)候，每個(gè)網(wǎng)段都能以網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬能力訪問該服務(wù)器，從而輕松的實(shí)現(xiàn)了用戶數(shù)和帶寬能力的成倍增長(zhǎng)，使得可接收價(jià)格和性能的VOD應(yīng)用成為了可能(如果在此結(jié)構(gòu)中不啟用路由服務(wù)，仍可進(jìn)行高速的VOD服務(wù)，但各網(wǎng)段之間將不能互相訪問)。如果使用多個(gè)服務(wù)器時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)效果近似使用多臺(tái)路由器，而對(duì)于VOD應(yīng)用，則帶寬和用戶能力又可得到成倍的增長(zhǎng)。經(jīng)過推算和多次實(shí)驗(yàn)，我們證實(shí)了該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度可靠性，并且了解到國(guó)內(nèi)外并無此種VOD結(jié)構(gòu)，我們的此套VOD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是全世界首先提出的，沒有先例的。
本發(fā)明的目的在于，提供一種隨意視頻點(diǎn)播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其可采用一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器并行工作。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種隨意視頻點(diǎn)播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其可在每個(gè)服務(wù)器上，安裝多個(gè)網(wǎng)卡(NIC)或網(wǎng)卡組，每個(gè)服務(wù)器均可以使用或不使用路由服務(wù)。
本發(fā)明一種隨意視頻點(diǎn)播(VOD)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，是在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(如以太網(wǎng))上，通過單服務(wù)器使用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口卡，即網(wǎng)卡(NIC)并行工作，并可連接多個(gè)服務(wù)器并行工作，從而解決以前數(shù)字網(wǎng)絡(luò)VOD系統(tǒng)帶寬不足的問題。
其中每臺(tái)服務(wù)器上可以安裝多個(gè)NIC，并且這些NIC之間為并行工作的關(guān)系；NIC的具體型號(hào)可以相同也可以不同。
其中從NIC引出的連接線，其另一端連接至交換機(jī)(SWITCH)或集線器(HUB)；每個(gè)SWITCH或HUB可以連接多臺(tái)服務(wù)器和多臺(tái)客戶機(jī)；每個(gè)SWITCH或HUB上與每臺(tái)服務(wù)器可以有1個(gè)或多個(gè)連接；連接介質(zhì)可以相同也可以不同。
其中的SWITCH或HUB，除與服務(wù)器的連接外，還應(yīng)連接客戶機(jī)或下層Switch或HUB。
其中同時(shí)使用多臺(tái)服務(wù)器時(shí)，各服務(wù)器為并行工作。
為進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)和特征，以下結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，其中

圖1為傳統(tǒng)常見的VOD體系結(jié)構(gòu)圖；圖2為傳統(tǒng)的多級(jí)緩存結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明多通道VOD體系的結(jié)構(gòu)圖。
首先請(qǐng)參閱圖3，一種隨意視頻點(diǎn)播(VOD)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，是在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(如以太網(wǎng))上，通過單服務(wù)器使用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口卡，即各個(gè)網(wǎng)卡之間(NIC)并行工作，并可連接多個(gè)服務(wù)器并行工作，從而解決以前數(shù)字網(wǎng)絡(luò)VOD系統(tǒng)帶寬不足的問題。
其中每臺(tái)服務(wù)器上可以安裝多個(gè)NIC，并且這些NIC之間為并行工作的關(guān)系；NIC的具體型號(hào)可以相同也可以不同。
其中從NIC引出的連接線，其另一端連接至SWITCH(交換機(jī))或HUB(集線器)。每個(gè)SWITCH或HUB可以連接多臺(tái)服務(wù)器和多臺(tái)客戶機(jī)。每個(gè)SWITCH或HUB上與每臺(tái)服務(wù)器可以有1個(gè)或多個(gè)連接。連接介質(zhì)可以相同也可以不同。
其中的SWITCH(交換機(jī))或HUB(集線器)，除與服務(wù)器的連接外，還應(yīng)連接客戶機(jī)或下層Switch或HUB。
其中同時(shí)使用多臺(tái)服務(wù)器時(shí)，各服務(wù)器為并行工作。
由圖3可以看出，本發(fā)明有以下的功能1、可采用一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器并行工作。各服務(wù)器存儲(chǔ)的內(nèi)容可以相同(提供更大訪問量)也可以不同(提供更大存儲(chǔ)量)。服務(wù)器內(nèi)部帶寬應(yīng)適當(dāng)大于連接網(wǎng)絡(luò)的總帶寬以確保穩(wěn)定。
2、在每個(gè)服務(wù)器上，安裝多個(gè)網(wǎng)卡(NIC)或網(wǎng)卡組，每個(gè)服務(wù)器均可以使用或不使用路由服務(wù)。安裝的網(wǎng)卡是插在服務(wù)器主板上的PCI槽內(nèi)(或根據(jù)具體需要安排)，使用盡量多的網(wǎng)卡以提供盡量大的帶寬?？梢允褂酶鞣N網(wǎng)卡，包括常用的100M網(wǎng)卡，或是特殊的4口或更多口的100M網(wǎng)卡組，也可以使用100OM以太網(wǎng)卡等。各網(wǎng)卡(網(wǎng)卡組相當(dāng)于多個(gè)網(wǎng)卡)之間采用并行工作的方式(采用冗余方式對(duì)帶寬無幫助)。
3、由各個(gè)NIC連接出的網(wǎng)絡(luò)連接可以為各種常用的介質(zhì)形式(光纖、銅纜、雙絞線、無線連接等)。
4、各NIC連接至交換機(jī)或集線器(一般采用交換機(jī)，采用集線器時(shí)，只應(yīng)與服務(wù)器有一個(gè)連接口，否則多連接對(duì)帶寬提高沒有用，只對(duì)容量提高有用，采用交換機(jī)交換機(jī)則不受此限制)，該交換機(jī)或集線器上可連接多個(gè)服務(wù)器和單個(gè)服務(wù)器的多個(gè)NIC。如為高帶寬接口和低帶寬接口混合的交換機(jī)，則應(yīng)將高帶寬接口與服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)接口的帶寬應(yīng)匹配。
5、4中描述的交換機(jī)或集線器，可以連接多個(gè)用戶，也可以連接多個(gè)下一級(jí)交換機(jī)或集線器。下一級(jí)的交換機(jī)或集線器也可以照此連接，依此類推(但應(yīng)滿足網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)幕疽?guī)范，連接級(jí)數(shù)多會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不可用，并影響速度，一般只連接一級(jí)較好)。
從圖3中，我們可以容易的看到，原有的常見的VOD體系結(jié)構(gòu)，無論怎樣安排，其訪問視頻服務(wù)的總帶寬能力不可能超過單獨(dú)NIC的能力；對(duì)于多級(jí)緩存的結(jié)構(gòu)，其主要缺點(diǎn)在于造價(jià)過高(同樣帶寬能力的情況下，使用服務(wù)器數(shù)量多出幾倍)；采用我們提出的結(jié)構(gòu)，其帶寬能力在單服務(wù)器下即可達(dá)到甚至超過一般的多級(jí)緩存結(jié)構(gòu)，多服務(wù)器時(shí)更可達(dá)到N*M*單NIC帶寬能力(N為單服務(wù)器使用的網(wǎng)卡數(shù)，M為服務(wù)器數(shù)量)，且不必考慮過多的流向、容量分配問題，而對(duì)于更大型的應(yīng)用，在此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上使用多級(jí)緩存結(jié)構(gòu)可比原有的系統(tǒng)提供高得多的能力。
該結(jié)構(gòu)的提出，一舉打破了此前基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的VOD系統(tǒng)在可接收價(jià)格范圍內(nèi)支持用戶數(shù)無法滿足應(yīng)用需要的定論，也使得此類系統(tǒng)必定使用昂貴網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳統(tǒng)成為歷史。該種結(jié)構(gòu)無論是對(duì)于IVOD還是NVOD，都可以成倍的提高能力、降低成本。對(duì)于我國(guó)目前的信息化建設(shè)中很重要的VOD建設(shè)提供了一個(gè)絕佳的選擇方案，同時(shí)也為我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)挑戰(zhàn)國(guó)際市場(chǎng)提供了一個(gè)絕佳的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種隨意視頻點(diǎn)播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，是在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)上，通過單服務(wù)器使用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口卡并行工作，并可連接多個(gè)服務(wù)器并行工作，從而解決以前數(shù)字網(wǎng)絡(luò)隨意視頻點(diǎn)播系統(tǒng)帶寬不足的問題。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隨意視頻點(diǎn)播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中每臺(tái)服務(wù)器上可以安裝多個(gè)網(wǎng)卡，并且這些網(wǎng)卡之間為并行工作的關(guān)系；網(wǎng)卡的具體型號(hào)可以相同也可以不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隨意視頻點(diǎn)播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中從網(wǎng)卡引出的連接線，其另一端連接至交換機(jī)或集線器；每個(gè)交換機(jī)或集線器可以連接多臺(tái)服務(wù)器和多臺(tái)客戶機(jī)；每個(gè)交換機(jī)或集線器上與每臺(tái)服務(wù)器可以有1個(gè)或多個(gè)連接；連接介質(zhì)可以相同也可以不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種隨意視頻點(diǎn)播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中的交換機(jī)或集線器，除與服務(wù)器的連接外，還應(yīng)連接客戶機(jī)或下層交換機(jī)或集線器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隨意視頻點(diǎn)播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中同時(shí)使用多臺(tái)服務(wù)器時(shí)，各服務(wù)器為并行工作。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)大用戶量VOD(隨意視頻點(diǎn)播)系統(tǒng),這是一項(xiàng)通過在單一服務(wù)器上使用多個(gè)NIC并行工作實(shí)現(xiàn)超大帶寬,并可通過多服務(wù)器并行工作進(jìn)一步提高帶寬能力,從而為大量用戶并行使用IVOD系統(tǒng)提供可能;該全新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在VOD系統(tǒng)中的使用,為實(shí)現(xiàn)廉價(jià)、高效的VOD系統(tǒng)提供了一條全新的道路,進(jìn)而開辟了一個(gè)全新的市場(chǎng)。
文檔編號(hào)G06F15/163GK1279435SQ9910943
公開日2001年1月10日 申請(qǐng)日期1999年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月30日
發(fā)明者張明 申請(qǐng)人:北京愛必得電腦有限責(zé)任公司