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[周报全文]畅流不息校园网——校园网带宽和服务质量技术分析

2002年06月03日 00:00:00 | 作者:佚名 | 来源:$page.getBroMedia() | 查看本文手机版

摘要:畅流不息校园网——校园网带宽和服务质量技术分析

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畅流不息校园网
——校园网带宽和服务质量技术分析
广州市第一商业学校  房志刚

校园多媒体应用

    在校园网里,典型的多媒体应用有以下几种。

    视频点播

    现代的视频点播(VOD)技术是基于Internet 的Web应用模式。客户机通过浏览器在校园网站选择节目,Web服务器提供浏览,视频服务器分发各种媒体格式的视/音频数据源,客户机使用媒体播放软件就可播放文件,并可以进行开始、暂停、快进、快退、倒放、循环等播放控制。VOD方式属于“一对多”的广播方式,一个数据节目源可以被多个用户在不同的时间段选择。视频点播可以作为教学素材演示、教学辅导、电子阅览及电子资料检索的手段,给予学生更多的选择权,充分发挥学生自主学习的积极性。

    视频广播

    视频广播是通过摄像机(或录像机)将实时音/视频信号发出,由连接的计算机及其视频捕捉设备完成信号的模/数转换,再经编码压缩(如RV格式),打包传播。视频广播也是一种“一对多”的广播传播方式。客户端PC也只需要浏览器和媒体播放软件,就可以进行选播和解码、回放。

    视频广播可以取代闭路电视系统,节省布线和器材。可用于会议实况直播、教学公开课直播以及类似需求的场合。学生可以直接通过PC收看。

    视频会议

    视频会议原理与视频广播类似。但它在网上的传播是一种“多对多”的广播方式。每个视频会议点既是接收端,也是广播端。每个会场需要其它所有会场或仅是主会场的信号,所需的设备更多,技术比较复杂。

影响校园网带宽和服务质量的因素

    在校园网多媒体应用中,要避免带宽和QoS瓶颈带来的问题,应主要关注下面这些因素。

    1.网络传输媒介系统

    双绞线  双绞线(UTP)的带宽和距离成反比。选择级别更高的布线系统,可以在保证带宽的前提下延长传输距离。超5类UTP,100M的带宽传输距离可达到150米,或100米链路带宽达到150M。6类UTP可以提供高于超5类线2.5倍的带宽或在200M的情况下,延长传输距离达250米。但是其布线成本要比五类系统高,而且测试复杂,各厂商减少6类布线串扰的技术及产品兼容性较差。此外,在布线之前对线缆进行预测试,了解线缆的技术特性,可以通过对相关指标的综合考虑,得到带宽和QoS的最佳效果。

    光纤 光纤有单模和多模两类。纤芯直径62.5μm的多模光纤,传输率的最大值约2.5Gbps。但要保证达到1Gbps的传输率,链路长度须小于250米;单模光纤直径细,光直线传播,色散小,传输距离长,带宽较高,但是光端的收发设备昂贵。光纤的连接技术也直接影响带宽。使用熔接方式相对于压接方式,可靠性高,衰减值小,但工艺比较复杂。

    2. 网络互联系统

    网络互联系统主要指网络的连接转发设备,包括交换机、集线器、光纤收发器等等。为了保障带宽和QoS,需要注意以下几点。

    正确选择和设置交换机  交换机类型繁多,技术指标复杂。但任何指标几乎都与带宽、QoS和网管有关。除了端口速率、吞吐量、背板带宽、地址表深度、端口聚合、协议树、堆叠、光纤模块的支持等特性之外,还有支持802.1p 、802.1Q、IGMP、组播、RSVP等等。

    从管理的角度分类,交换机可分成非网管型和网管型两类。前者廉价、速度略快,但不具备许多可管理的功能;后者可以通过其内置的网管平台和外部的网管软件,对其各项“智能”功能进行设置。现在的可网管型交换机均支持802.1Q(+微信关注网络世界),即支持VLAN的划分,将IP广播包限制在子网之内,避免扩散,提高传输效率。子网之间IP包的通信通过中心三层路由交换机转发。

    QoS保证  最好使从终端到VOD服务器之间链路上的所有交换机都要支持802.1p和IGMP功能,中心路由交换机要支持组播和RSVP。支持IGMP并不等于具有组播功能,IGMP能够监听下游客户IGMP会话请求,将客户终端加入组播端口,但并不能将数据复制(多路转发)。要注意交换机的设置,是否处于支持802.1p定义的优先级别、支持IGMP、组播的状态。

    使用全双工的技术产品  全双工模式可以在两对线上沿两个不同方向同时接收和发送信号,避免接收和发送之间的碰撞,成倍提高带宽。交换机属于全双工产品,而集线器属半双工产品。

    利用交换机端口聚合的功能 在交换机之间带宽不足的情况下,还可以将一对RJ45端口“捆绑”成一个RJ45,使带宽加倍或延长传输距离。

    3. 网络服务器和工作站

    对基于Web的VOD应用模式来说,在软件的算法没有取得突破性进展之前,还要依赖服务器的速度和吞吐量。

    处理器  以目前的应用水平来看,采用Intel 处理器并且支持SMP(对称多处理)的服务器有较好的性价比。使用双处理器的SMP服务器与单处理器相比,能以较低的成本和较大的幅度提高服务器的整体性能。这对于中小型的校园网,是一种较理想的选择。

    系统总线  系统总线是衡量服务器带宽性能的最主要因素,也是制约I/O速度的一个瓶颈。目前支持SMP的服务器主板芯片组主要有RDRAM和SDRAM两种。大多数服务器厂商使用后者。

    磁盘系统  要保证服务器的I/O带宽,就要选用转速较高的硬盘。服务器主板大都集成了SCSI控制芯片,选择控制芯片是挑选服务器的一个重要项目。提高磁盘读盘速度的另一个途径是使用磁盘阵列。磁盘阵列要使用SCSI磁盘阵列卡,其内存大小也有区别,接口标准同上。

    网络适配器  千兆网卡是提高网络服务器性能的一个支点,对于负载较大的VOD服务器,千兆级网卡要比多个百兆网卡更有效。
[责任编辑:程永来 cheng_yonglai@cnw.com.cn]