[發明專利]一種基于軟件定義網絡的流媒體分發系統和方法

有效

• 申請號: 201310418474.3
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103475947A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 陶蒙華;崔亞娟
• 申請（專利權）人: 中國聯合網絡通信集團有限公司
• 主分類號: H04N21/63
• 分類號: H04N21/63;H04N21/647;H04L29/06
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 栗若木;白瑩

技術領域

本發明涉及通信領域，尤其涉及一種基于軟件定義網絡的流媒體分發系統和方法。

背景技術

在早期的互聯網流媒體應用中，沒有專門的CDN（Content?Delivery/Distribution?Network，內容分發網絡），在網絡上設置幾臺服務器，將播放器接入互聯網就可以看視頻節目，網絡作為一個透明的數據傳輸通道發送媒體內容，由于IP網絡是一種“盡力而為”的服務網絡，因此網絡資源和帶寬得不到保證，因此遠距離服務無法保證QoS（Quality?of?Service，服務質量），而且經常出現的熱點效應導致服務器和骨干網過載和癱瘓。

為了解決視頻服務質量的問題，人們想到了在不改變網絡結構和技術的情況下，在工程上比較現實的方法就是CDN疊加/覆蓋網，CDN疊加在物理承載網之上，由分布在不同區域的服務器群組成，是一種提供應用層服務的虛擬網絡：應用承載網。通過CDN將媒體內容發布到最接近用戶的網絡“邊緣”，使用戶可以就近取得所需的內容，解決互聯網網絡擁擠的狀況，提高用戶的體驗，并節省骨干網資源。其實質是通過增加大量的邊緣存儲器來換取網絡帶寬和QoS。

CDN的優點雖然很多，但缺點也不少。CDN通過將內容發布到最靠近用戶的網絡“邊緣”，雖然減少了網絡帶寬消耗大的問題，但在網絡邊緣增加了大量的存儲服務器和緩沖設備，因此它是一種“以存儲換帶寬”的方式；另外，由于疊加網絡只是疊加在下層的物理承載網絡上，因此對下層網絡的控制比較弱，需要依賴承載網絡的網絡管理、資源調度、多業務QoS保證等，因此工作效率低下，關鍵技術的實現，比如內容路由、負載均衡等，都需要底層網絡的支持和協調；因此，運營商目前開展的IPTV業務，都是采用專網來保證用戶的服務質量，提供的是可控制、可管理、可運營的電信級的服務；互聯網視頻（即使采用了互聯網CDN）由于無法實現網絡資源的可控和可管，因此其服務質量得不到有效的保證，經常出現停頓和“卡”的現象。由于各種應用網絡（比如CDN網絡、P2P網絡等）不斷疊加到現有的物理承載網絡上，造成了物理承載網的過于龐大和過分復雜，這樣帶來的直接困難是網絡維護困難，管理成本不斷增加。

而隨著國家寬度提速計劃的深入，現在以及將來的傳輸能力為流媒體業務提供了堅實的傳輸帶寬基礎。視頻業務驅動互聯網帶寬爆炸式增長，超級寬帶勢在必行。流媒體傳輸的帶寬問題已不存在，關鍵是怎樣控制和使用這些帶寬，軟件定義網絡（SDN，Software?Defined?Network）的出現正好解決了這個問題。SDN是近十年來網絡領域最重要的創新，它被業界認為是未來十年最關鍵的技術。

SDN的特征包括（一）控制轉發分離（支持第三方控制面設備通過Openflow等開放式的協議遠程控制通用硬件的交換/路由功能；（二）控制平面集中化：提高路由管理靈活性，加快業務開通速度，簡化運維；（三）轉發平面通用化：多種交換、路由功能共享通用硬件設備；（四）控制器軟件可編程；可通過軟件編程方式滿足客戶化定制需求。

如圖1所示，其工作的基本思路是：網絡中的交換設備（包括路由器14、交換機15、光線路終端OLT、網關通用分組無線服務技術支持節點GGSN、通用分組無線服務技術服務支持節點SGSN等）都維護一個通用的流表，由流表控制交換機處理行為。交換設備中的流表通過標準的OpenFlow協議（圖1中以虛線表示），支持控制端13的控制和訪問?？刂贫?3通過接口與上層應用程序11交互，使得整個網絡的功能被抽象為標準的API接口12，可直接通過編程，進行網絡資源的配置、優化、管理等，根據特定需求，自由定義數據的路由途徑和轉發交換規則，最終實現對數據流的分類和精細化管理。通過公共API，支持快速的應用部署等。Openflow?V1.2增加了IPv6支持和一些動作的擴展，開始支持多controller來實現HA；Openflow?V1.3增加了QoS相關的支持，運行controller和Openflow交換機之間建立多個連接來提高性能。

但是，如何運用SDN技術來實現流媒體的分發，目前業界尚無具體方案。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何利用SDN網絡進行流媒體分發。

為了解決上述問題，本發明提供了一種基于軟件定義網絡的流媒體分發方法，包括：

接入網的第一應用服務器從所接收到的對流媒體數據的請求中提取請求參數，將所提取的請求參數發送給接入網的第一網絡控制器；