IPTV傳輸視頻系統測量和監控的解決方案

本文主要列舉了幾個現有的知名監測和測試廠家的產品。其中監測設備主要用於設備和系統部署完成後對系統進行監視,測試設備主要用於在系統部署之前對系統和系統中用到的設備進行測試和驗證。

 IneoQuest公司及其產品其主要開發的產品應用有IP傳輸視頻信號編碼的模擬、IP視頻流的捕捉、IP視頻流的監控,以及IP視頻流質量的分析。 其用於視頻流監控的產品有IneoQuest Singulus G1-T(硬件平臺),以及控制Singulus G1-T的軟件應用程序Controller和IQMediaMonitor。

IneoQuest Singulus G1-T/IQController/IQMediaMonitor的主要特徵描述如下:
(1) 在Gigabit以太網中監測視頻點播及Broadcast over IP
(2) 捕捉、分析、生成最高至線速Gigabit以太網媒體的802.3
(3) 支持transport stream(傳輸流)over IP中的MPEG2、MPEG4、Media™ 9、H.264
(4) PacketMorph、TAP功能及更多
(5) 軟件包實現協議解碼
(6) 支持SNMP,用於監測和錯誤報告
(7) 支持MDI、鏈路狀態、MPEG流獲取和損耗事件的捕獲
(8) 流統計的自動報告
(9) 錯誤事件的24/7記錄
(10) 傳輸流的自動檢測
(11) 同時完成網絡性能和媒體傳遞索引(MDI)報告
(12) 銅/光纖以太網Tap/Sniffer可提供方便的數據獲取
(13) Video over IP信號源,採用大至80MB的傳輸流文件
(14) 支持Web的界面 - 基於瀏覽器的監測器功能
(15) 重新標記繞接上的PCR和CC字節
(16) 內置ASI出端口,用於額外的MPEG2研究
(17) 在沒有抖動或丟包的情況下播放video over IP
(18) 引入故障 - 抖動或丟包
(19) 經由IQMonitor的監測能力
(20) 支持SNMP
(21) 支持IGPM

(22) 背後的10/100以太網控制支持實時UDP流

Shenick diversifEye產品是IPTV性能測試工具。它可以在現有網絡情況下,性能評估出現有網絡支持的最大用戶數 ,也可以模擬成千上萬用戶全天候24小時訪問IPTV系統的情況,特別適合IPTV網絡規劃,設計,優化,維護等。
diversifEye支持通過DSLAM網絡,FTTB等多種接入方式,大業務模擬IPTV的應用,測試出系統的帶寬能力,系統頻道切換能力,系統頻道 內容驗證,用戶體驗基準等,除了Triple Play模擬外,還可以通過模擬DDoS,Spam,蠕蟲病毒等來驗證網絡的安全性能;支持P2P協議。
diversifEye還可以對流媒體服務器,Web Server/Mail Server等網絡在線服務器性能的評估。可以測試內容分發網絡(CDN),運營商的業務網絡。diversifEye通過了全球知名評測機構、專注於對 世界領先技術評測的Tolly Group(http://www.tolly.com) 公司的評測。憑藉該產品,Shenick還獲得了著名Frost&Sullivan資訊機構的2005年產品策略領導獎。
diversifEye還可以測試評估以太網絡QoS/QoE,2/3,4-7層網絡情況,IPv4/IPv6網絡共存時網絡的工作情況。
目前針對IPTV系統,diversifEye廣泛使用在Alcatel, Cisco, BT, France Telecom, NTT, JT等公司的網絡中。
目前,shenick進入中國大陸市場,上海肯爲通訊技術有限公司(www.commware.com.cn)是其唯一的大陸合作伙伴。
diversifEye具有如下的關鍵特性:
(1) 測試領域廣泛,如IPTV/Triple Play,應用服務器,網絡安全(防火牆),P2P,以太網絡(光纖/銅線/雙絞線),IPv4/IPv6共存測試;
(2) 支持IGMP/HTTP/SSL/FTP/Telnet/DNS/PPPoE/SMTP/POP3/RTP/RTSP協議;
(3) 支持在同一端口仿真多種服務應用(數據/語音/視頻);
(4) 支持仿真服務端(可以在同一端口);
(5) 支持仿真大量客戶端(可以在同一端口);
(6) 支持同時仿真服務端和客戶端;
(7) 支持模擬DoS/DDoS等攻擊;
(8) 支持2-3&4-7層協議測試,靈活支持網絡層及TCP層參數配置(最大段大小,VLAN Tag,IP分片,TCP超時等);
(9) 支持測試結果分析,可生成xml,pdf,html格式報告和圖表;
(10) 支持腳本開發(TCL/Per/XML);
(11) 支持模擬線路帶寬,網絡時延,丟包;
(12) 支持應用層捕獲重放功能(skype, MPEG.IPSec, ftp/tftp, HTTP, HTTPS, IM, etc);
(13) 支持SIP VoIP;
(14) 支持用戶真實模擬,如仿真多種瀏覽器,Proxy認證,用戶點擊思考(think time),用戶離開(click away);
(15) 內嵌大量的用戶習慣模型,如Channel changing等;
(16) 支持IPv4和IPv6雙協議棧環境;
(17) 支持多種網絡物理接口(電口,光口,混合);
(18) 性能指標:
① 單個chassis可支持300萬個HTTP Open連接
② 單個chassis可以支持3G HTTP Real Stateful吞吐量或6G stateless TCP layer 3數據包
③ 單個chassis最大每秒90000個HTTP請求,依每個HTTP的連線進行分析QoE,HTTP GET的迴應時間,1xx-4xx response codes, TCP retransmits, Connections per second等

④ 堆疊式(級聯)該設備,可以做更大量的測試模擬。

 IXIA 公司及其產品
IXIA 公司是總部設在美國加州的全球性公司,已在納斯達克上市公司, 代號爲XXIA。該公司是L2-L7 性能測試和一致性測試方案提供商,專注於 IP 測試技術的研究和開發。到目前爲止,其發貨量超過150,000 測試端口,硬件客戶大約有1000個,軟件客戶大約有5000個。IXIA 提供L2-7 層統一平臺的解決方案, 硬件具有前向和後向兼容性;其測試產品通過對大量的測試參數進行精密控制來顯現測試結果;所提供的板塊的每個端口都有獨立的CPU 和 FPGA,具有強大的功能;而且提供完整的自動化測試套件, 在整個測試環境中自動執行所有功能。該公司提供以下的測試內容:
(1)用戶接入設備測試
可模擬大量的用戶來評估邊緣設備的可擴展性和性能,並能對和接入用戶有關的DHCP, DNS, AAA 等服務器的性能評估。測試項主要包括:頻道切換時間測試、頻道容量測試 (Group Capacity)、CPE 的測試、DSLAM 的IGMP SNOOPING & PROXY、接入設備的QoS 策略設置的測試、PPPoE(基於承載網的組網結構)、IP 地址的管理能力 (DHCP)、用戶地址解析的速度 (DNS)、AAA Server。
(2)核心網絡設備測試 ---- 控制層面
對核心網絡設備的控制平面進行測試的內容包括: 路由表的容量, 收斂時間, 可靠性, 組播能力,MPLS 的支持能力等。
(3)核心網絡設備測試 ---- 數據平面
對核心網絡設備的數據平面進行測試的內容包括:
 設備的數據平面(2-3層): 轉發能力, 丟包率, 抖動等
 設備的數據平面(4-7層):設備對應用層業務的支持情況
 音頻質量——以MOS評估
 視頻質量——以MDI/V-Factor評估
 數據質量——Goodput, Transaction Rate, Latency 等等。
(4)內容服務器集羣測試
對視頻服務器的測試項包括:服務器對請求的響應時間、視頻質量測試(基於MDI)、MPEG I.P.B 幀的統計。並通過仿真大量的客戶來測試流媒體服務器和VoD Server:可支持RealOne, QuickTime, Microsoft Media Player 等播放器;服務器的視頻流文件可以爲MPEG2-TS 等各種格式。
(5)Triple Play網絡系統聯調, 驗收測試及日常維護測試
主要評估網絡支持IPTV 用戶的數量,IPTV 用戶的視頻質量,以及驗證QoS 的設置。

5. 產品分析
由於標準的不確定導致現有的測試、監測設備對於消息/信令的測試都沒有涉及。
另一方面,它們對視頻質量的度量標準不一,無論是V-Factor還是MDI,都主要集中在網絡傳輸設備對於視頻質量的影響,不能象傳統的MOS值一樣給一個量化的全面的視頻質量度量指標,無法提供一個完整的度量視頻質量標準的方法。
以下是一張上述產品的功能對照表。

技術指標 Clearsight IneoQuest diversifEye IXIA
側重領域 監測 監測 測試 測試
是否支持IPv4/v6 是 目前不支持IPv6 是 是
抓包能力 支持100/10M、GE、10GE 支持100/10M、GE、10GE 支持100/10M、GE、10GE 支持100/10M、GE
是否支持常用的4-7層協議
(如IGMP/HTTP/SSL/FTP/Telnet/
DNS/PPPoE/SMTP/POP3/RTP/RTSP)的分析 是 部分支持 是 是
是否支持實時分析能力 是 是 \ \
支持的視頻質量度量指標 基於V-Factor 基於MDI 基於MDI 基於MDI和V-Factor
是否支持分佈式控制 支持協議的分段分析 支持遠程控制 支持遠程控制 支持遠程控制
是否支持IPTV信令測試 否 否 否 否
技術指標 Clearsight IneoQuest diversifEye IXIA
側重領域 監測 監測 測試 測試
是否支持IPv4/v6 是 目前不支持IPv6 是 是
抓包能力 支持100/10M、GE、10GE 支持100/10M、GE、10GE 支持100/10M、GE、10GE 支持100/10M、GE
是否支持常用的4-7層協議
(如IGMP/HTTP/SSL/FTP/Telnet/
DNS/PPPoE/SMTP/POP3/RTP/RTSP)的分析 是 部分支持 是 是
是否支持實時分析能力 是 是 \ \
支持的視頻質量度量指標 基於V-Factor 基於MDI 基於MDI 基於MDI和V-Factor
是否支持分佈式控制 支持協議的分段分析 支持遠程控制 支持遠程控制 支持遠程控制
是否支持IPTV信令測試 否 否 否 否

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