前  言

    Internet技术、网络和业务的发展从各方面改变了人们的学习、工作和生活方式，给人们带来了巨大的便利，Internet已经成为人们生活中不可缺少的一部分。如果说移动电话解放了空间对人们的限制，那么IPTV恰恰解放了时间对人们的限制。通过IPTV，使“大家的电视”变成了“我的电视”，把“你播我看”的方式变成了“我选我看”的方式。简单地说，IPTV是一种利用宽带网络为用户提供交互式多媒体服务的业务，其主要特点在于交互性和实时性，通过IPTV业务，用户可以得到高质量的数字媒体服务，可以自由地选择宽带IP网的视频节目，还可以非常容易地将电视服务和互联网浏览、电子邮件收发以及多种在线信息咨询、娱乐、教育及商务功能结合在一起。这是一个颠覆性的技术，将给电信市场带来革命性的变化，它的宽带服务模式将形成一个极具前景的产业。可以说，IPTV将成为在宽带发展的杀手级应用，是最具潜力的增值业务之一。

    从全球范围来看，截至2004年9月，全球已有50多家电信运营商推出IPTV业务。直至2004年底，全球的IPTV用户已经超过700万。

    世界著名市场分析机构Strategy Analytics对IPTV市场总体收入和用户数进行了预测，预计2006年IPTV全球业务收入将达到80亿美元，用户数将达到800万以上。Strategy Analytics对全球IPTV业务的预测结果表明，用户数从2004年持续增长，预计市场大规模启动将在2006年，2008年将达到2000万以上。

    在全球范围内将IPTV业务看作是IP网络上具有很好的前途的一种业务的情况下，我国在IPTV业务的试验也开始起步。中国两家最大的商业IP网络运营者中国电信和中国网络通信公司也在不同的地点进行IPTV的试验或试运行。

    IPTV业务的发展得益于信息处理技术和内容分发技术的发展。主要包括视频图像编码技术、流化技术（包括MPEG-4/H.264编码技术，MPEG-7、MPEG-21）、DRM(数字版权管理)技术、数据存储及访问技术等等……

    下面我们主要针对IPTV系统中核心的数据存储及数据访问方面的应用进行分析与比较，力图为广大用户的IPTV系统建设起到积极地参考作用。

IPTV系统应用特性分析

    IPTV系统通常为用户提供两类使用方式：

    1. 直播：将各类视频信号转换为流模式，用户可实现类似于电视的收视方式；

    2. 点播：将直播信号以流媒体文件的方式存储在磁盘设备上，用户可选择自己感兴趣的节目进行播放；

    在前文中已经提到过，对最终用户而言，IPTV的最大优势就在于可以通过点播的方式访问自己感兴趣的节目。而点播方式无疑是实现这一重要功能的必然结果，因此，在IPTV系统中如何使最终用户得到良好的点播效果，尤其是大量用户同时访问时的点播效果，则是IPTV系统的重中之重。

1.1 传统IPTV点播系统的技术局限性

    传统的视频点播系统，由于受限于当时的IT技术以及出于对成本的考虑，大多采用多个服务器 + SCSI存储设备或者多个服务器 + 服务器内部硬盘的方式构成，其基本结构如下图所示：

传统IPTV点播系统基本结构图

    随着各地宽带用户数量的不断增长，这类点播系统结构上的不足，已严重影响与制约了点播业务自身地发展。 其缺陷主要表现在如下几个方面。

    1. 点播系统最大并发访问用户数量，尤其是对热点数据的并发访问受到极大限制

    当IPTV系统推出当前热门数据后，必然会产大量的用户集中访问。假设一台点播服务器能够支持的并发访问用户数为N，一旦用户数超过上限，该服务器上所有用户的视频点播质量都会受到影响 – 出现频繁的缓冲、用户无法得到流畅的播放效果。也就是说，即便是系统总体能承载点播服务器个数 x N的理论并发量，但实际上承载能力仅为一台服务器所能承受的最大限度N，因为在传统的点播系统中，特定数据只能由一台服务器提供对外的点播服务。

    2. 无数据冗余能力

    传统的点播系统，采用DAS结构的数据存储系统，各个服务器所管理的数据相互独立，一旦出现某台服务器故障，导致的必然结果就是该服务器所有的文件全部无法访问甚至损坏，无论是业务恢复还是重建片源库，都会造成服务的长时间中断。

    3. 数据管理性差

    由于每个服务器及相关的存储设备各自为政，彼此之间的数据、存储空间无法实现灵活的调配、管理，使得存储空间无法得到充分的利用。同时，也加大的系统的后期维护量 -- 系统规模越大，管理性越低、管理难度越大。

    4. 无法实现各服务器之间真正的负载均衡

    由于每台服务器上的数据各自独立，无法通过负载均衡类软件对系统负载进行自动的分配。为解决负载问题，需要网络管理员手工修改WEB服务器与流媒体文件的对应关系，在大规模的点播系统中，媒体文件数量数以千计，实际执行起来，工作量巨大，而且对系统负载的所谓平衡具有很大的随意性与不确定性，无法实现真正意义上的负载均匀分布。

1.2 用户需要什么样的IPTV点播系统?

    大型的IPTV点播系统，究竟需要提供一些什么样的功能特性呢？通过我们与大量用户的交流与研讨，我们发现，用户所关心的焦点问题集中在如下几个方面：

    1．足够的数据访问稳定性
    2．点播服务器群的负载均衡
    3．高扩展性
    4．易于管理
    5．系统性价比

    为了实现大规模点播应用，必须从系统结构上对点播系统进行改进，以满足上述的多种功能需求。

    目前，在大规模的点播应用系统中，主要存在着两类解决方案：

    1. 分布式点播系统

    2. 共享式点播系统

    绝大多数分布式点播方案中，都采用了流媒体服务软件提供的数据分发机制为核心的系统；以ImageSAN共享文件系统为核心的解决方案，则是共享式点播系统的典型代表。

    分布式方案已经在点播系统中已经拥有悠久的历史--2000年2月份RealNetworker公司发布的RealServer7.0版就已经提供了数据分发机制。

    而共享式点播系统的出现，则是得益于SAN网络存储局域网这种存储结构的普及，通过SAN的高速以及多通道特性，结合ImageSAN软件系统提供的完善的数据共享机制，为大规模的点播应用提供了全新的系统解决方案框架。

 
1.3 分布式点播系统分析

1.3.1 分布式系统典型结构

分布式系统典型结构

    分布式点播系统采用了核心服务器 + 边缘服务器的系统结构，通过流媒体等点播服务器端软件的功能设定，将点播服务器分为两类：

    1. 核心分发服务器

    核心分发服务器主要负责存储媒体数据、将边缘服务器请求的数据通过以太网络推送到边缘服务器。核心服务器存储并管理点播系统中的全部影片资料。

    2. 边缘点播服务器

    边缘点播服务器负责为宽带用户群提供点播服务，将最终用户的数据请求转换为自身的数据请求并发送到核心分发服务器，并且将以太网上来自分发服务器的数据流缓冲到本地，供最终用户访问。边缘服务器存储并管理点播系统中部分影片资料。

[1] [2] [3] 下一页