一種基于openflow控制的視頻點播方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于openflow控制的視頻點播方法，應(yīng)用于一種基于Openflow協(xié)議的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，所述方法包括：Openflow控制器根據(jù)Openflow協(xié)議報文獲取當前系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲，并將所述網(wǎng)絡(luò)拓撲通告給視頻管理服務(wù)器；視頻管理服務(wù)器通知Openflow控制器向當前系統(tǒng)中的所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下發(fā)與預(yù)設(shè)信令報文特征庫對應(yīng)的流表；當有用戶發(fā)起點播業(yè)務(wù)時，視頻管理服務(wù)器通過與該用戶間的信令報文交互，獲取所述點播業(yè)務(wù)的流量特征；視頻管理服務(wù)器依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲上物理鏈路所能承受的訪問流量以及所獲取點播業(yè)務(wù)的流量特征判斷所述點播業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并通知Openflow控制器引導(dǎo)所述點播業(yè)務(wù)按判斷出的轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)。本發(fā)明方案能夠提高IP視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的利用率。
【專利說明】—種基于openf I ow控制的視頻點播方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控領(lǐng)域,尤其涉及一種基于openflow控制的視頻點播方法。
【背景技術(shù)】
[0002]虛擬化技術(shù)一直是云計算發(fā)展的重要推動因素。作為云計算的基礎(chǔ)構(gòu)架，桌面、存儲和服務(wù)器的虛擬化都已經(jīng)發(fā)展的如火如荼，而OpenFlow協(xié)議和SDN(Software DefinedNetwork，軟件定義網(wǎng)絡(luò))的提出，使得同為基礎(chǔ)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備支持網(wǎng)絡(luò)虛擬化多租戶架構(gòu)，將物理網(wǎng)絡(luò)和邏輯網(wǎng)絡(luò)有效分離，滿足了云計算的服務(wù)特性，同時提升了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。現(xiàn)有的OpenFlow架構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備按照維護的流表FlowTable進行轉(zhuǎn)發(fā),流表本身的生成、維護、下發(fā)完全由外置的網(wǎng)絡(luò)控制器Controller來實現(xiàn)。其中流表的結(jié)構(gòu)分為匹配域Match Fields、計數(shù)器和指令集三個部分，Match Fields是匹配報文的輸入關(guān)鍵字，計數(shù)器是管理所需，指令集是決定報文該如何轉(zhuǎn)發(fā)，比如最基本的轉(zhuǎn)發(fā)行為包括轉(zhuǎn)發(fā)給某個端口、封裝改寫報文后轉(zhuǎn)發(fā)以及丟棄等。
[0003]對于IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可能同時承載著不同優(yōu)先級的用戶，高優(yōu)先級的用戶需要獲得更好的QOS服務(wù)，低優(yōu)先級的用戶也需要獲得盡可能好的服務(wù)?，F(xiàn)有的IP視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)對高優(yōu)先級用戶的業(yè)務(wù)保障主要通過資源預(yù)留和差分服務(wù)來實現(xiàn)。前者通過在網(wǎng)絡(luò)上部署RSVP網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留協(xié)議，保障某條指定網(wǎng)絡(luò)路徑上具備某些特定特征的業(yè)務(wù)的帶寬；后者根據(jù)在業(yè)務(wù)流的IP頭部標記的DSCP優(yōu)先級來實現(xiàn)差異化的優(yōu)先服務(wù)。然而無論是資源預(yù)留的方案還是差分服務(wù)的方案，本質(zhì)上都是將高低優(yōu)先級用戶的業(yè)務(wù)流承載在同一路徑上，僅僅對不同優(yōu)先級用戶所使用的帶寬、緩存等資源進行平衡而已，并未從根本上解決視頻調(diào)度的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提出一種基于openflow控制的視頻點播方法,應(yīng)用于一種基于Openflow協(xié)議的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括Openflow控制器，視頻管理服務(wù)器以及若干監(jiān)控終端，其中所述視頻監(jiān)控系統(tǒng)中包括至少兩條物理鏈路互不疊加的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，所述方法包括:
[0005]步驟A、Openflow控制器根據(jù)Openflow協(xié)議報文獲取當前系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲，并將所述網(wǎng)絡(luò)拓撲通告給視頻管理服務(wù)器；
[0006]步驟B、視頻管理服務(wù)器通知Openflow控制器向當前系統(tǒng)中的所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下發(fā)與預(yù)設(shè)信令報文特征庫對應(yīng)的流表；
[0007]步驟C、當有用戶發(fā)起點播業(yè)務(wù)時，視頻管理服務(wù)器通過與該用戶間的信令報文交互，獲取所述點播業(yè)務(wù)的流量特征；
[0008]步驟D、視頻管理服務(wù)器依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲上物理鏈路所能承受的訪問流量以及所獲取點播業(yè)務(wù)的流量特征判斷所述點播業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并通知Openflow控制器引導(dǎo)所述點播業(yè)務(wù)按判斷出的轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)。[0009]本發(fā)明方案通過將IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)部署在基于Openflow的網(wǎng)絡(luò)中，利用了Openflow網(wǎng)絡(luò)便于對業(yè)務(wù)進行統(tǒng)一集中管理的特點，通過視頻管理服務(wù)器與Openflow網(wǎng)絡(luò)控制器之間的實時交互，在最優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑帶寬緊張的情況下，對整網(wǎng)視頻流的接入和轉(zhuǎn)發(fā)能力進行調(diào)整，引導(dǎo)低用戶優(yōu)先級的業(yè)務(wù)從其他轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)，提高了網(wǎng)絡(luò)的利用率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明示例性的一種實施方式中一種視頻調(diào)度方法的流程圖；
[0011]圖2是本發(fā)明示例性的一種部署在基于Openflow網(wǎng)絡(luò)中的IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)圖；
[0012]圖3是本發(fā)明示例性的一種部署在基于Openflow網(wǎng)絡(luò)中的IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)調(diào)度圖。
【具體實施方式】
[0013]為了使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚明白，以下結(jié)合附圖并舉實施例對本發(fā)明進行詳細描述。
[0014]本發(fā)明示例性的一種實施方式中，提出一種基于openflow控制的視頻點播方法，應(yīng)用于一種基于Openflow協(xié)議的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括Openflow控制器,視頻管理服務(wù)器以及若干監(jiān)控終端，請參見圖1，所述方法包括:
[0015]S101、0penflow控制器根據(jù)Openflow協(xié)議報文獲取當前系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲，并將所述網(wǎng)絡(luò)拓撲通告給視頻管理服務(wù)器；
[0016]S102、視頻管理服務(wù)器通知Openflow控制器向當前系統(tǒng)中的所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下發(fā)與預(yù)設(shè)信令報文特征庫對應(yīng)的流表；
[0017]S103、當有用戶發(fā)起點播業(yè)務(wù)時，視頻管理服務(wù)器通過與該用戶間的信令報文交互，獲取所述點播業(yè)務(wù)的流量特征；
[0018]S104、視頻管理服務(wù)器依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲上物理鏈路所能承受的訪問流量以及所獲取點播業(yè)務(wù)的流量特征判斷所述點播業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并通知Openflow控制器引導(dǎo)所述點播業(yè)務(wù)按判斷出的轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)。
[0019]其中在本實施例中，所述視頻監(jiān)控系統(tǒng)中包括至少兩條物理鏈路互不疊加的轉(zhuǎn)發(fā)路徑。
[0020]請參見圖2，圖2為一種部署在基于Openflow網(wǎng)絡(luò)中的IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)中包括Openflow控制器，視頻管理服務(wù)器，若干監(jiān)控終端以及用戶直接訪問該系統(tǒng)所需的客戶端PC機，用戶以及監(jiān)控終端接入該系統(tǒng)的交換機以及用于承載業(yè)務(wù)流的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備等。
[0021]在初始狀態(tài)下，Openflow控制器通過Openflow協(xié)議預(yù)先建立與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的控制關(guān)系，并將安全通道作為和視頻管理服務(wù)器之間的交互通道。當Openflow控制器根據(jù)Openflow協(xié)議報文獲取到當前系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲后，通過安全通道將獲取到的網(wǎng)絡(luò)拓撲通告給視頻管理服務(wù)器。視頻管理服務(wù)器收到網(wǎng)絡(luò)拓撲后，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲分別為每一條物理鏈路都設(shè)置一個帶寬閾值。
[0022]在整個系統(tǒng)中，視頻管理服務(wù)器負責對整個系統(tǒng)中視頻流的調(diào)度進行控制，Openflow控制器負責與視頻管理服務(wù)器進行實時交互，按照視頻服務(wù)器的指令向該系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下發(fā)與視頻管理服務(wù)器上預(yù)設(shè)的所述信令報文特征庫以及業(yè)務(wù)相關(guān)的流表到該系統(tǒng)中。
[0023]在實際應(yīng)用中，視頻管理服務(wù)器上預(yù)設(shè)的信令報文特征庫具體包括:注冊報文的特征、ONVID報文的特征、國際信令報文的特征、域間通信報文的特征以及用戶的權(quán)限特征等。對于所述信令報文特征庫，系統(tǒng)管理員可根據(jù)系統(tǒng)中用戶的實際需求進行具體配置，并在配置完成后通知Openflow控制器下發(fā)與信令報文特征庫相對應(yīng)的流表到該系統(tǒng)中所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(包括監(jiān)控終端、客戶端PC機以及用戶的接入交換機等)上。
[0024]Openflow控制器一旦向該系統(tǒng)中所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下發(fā)了與所述信令報文特征庫對應(yīng)的流表，則只有那些報文特征與所述信令報文特征庫相匹配的信令報文才能在該系統(tǒng)中正常轉(zhuǎn)發(fā)。
[0025]比如，當系統(tǒng)管理員配置后的所述信令報文特征庫中包括UDP端口號為5060、5061和5063的報文，目的IP地址為VM的http報文，以及訪問VM數(shù)據(jù)庫的通信報文時，Openflow控制器根據(jù)該信令報文特征庫下發(fā)的流表如下:
[0026]
【權(quán)利要求】
1.一種基于openflow控制的視頻點播方法,應(yīng)用于一種基于Openflow協(xié)議的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括Openflow控制器，視頻管理服務(wù)器以及若干監(jiān)控終端，其中所述視頻監(jiān)控系統(tǒng)中包括至少兩條物理鏈路互不疊加的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，其特征在于，所述方法包括: 步驟A、Openflow控制器根據(jù)Openflow協(xié)議報文獲取當前系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲，并將所述網(wǎng)絡(luò)拓撲通告給視頻管理服務(wù)器； 步驟B、視頻管理服務(wù)器通知Openflow控制器向當前系統(tǒng)中的所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下發(fā)與預(yù)設(shè)信令報文特征庫對應(yīng)的流表； 步驟C、當有用戶發(fā)起點播業(yè)務(wù)時，視頻管理服務(wù)器通過與該用戶間的信令報文交互，獲取所述點播業(yè)務(wù)的流量特征； 步驟D、視頻管理服務(wù)器依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲上物理鏈路所能承受的訪問流量以及所獲取點播業(yè)務(wù)的流量特征判斷所述點播業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并通知Openflow控制器引導(dǎo)所述點播業(yè)務(wù)按判斷出的轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟D具體包括: 視頻管理服務(wù)器記錄網(wǎng)絡(luò)拓撲中所有物理鏈路與其所承載業(yè)務(wù)的流量特征之間的對應(yīng)關(guān)系； 視頻管理服務(wù)器根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系判斷所述點播業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，如果所述點播業(yè)務(wù)的流量小于從openflow控制器查詢到的理論轉(zhuǎn)發(fā)路徑所能承受的訪問流量，通知Openflow控制器引導(dǎo)所述點播業(yè)務(wù)從理論轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)；如果所述點播業(yè)務(wù)流量大于理論轉(zhuǎn)發(fā)路徑所能承受的訪問流量，通過視頻管理服務(wù)器計算獲取實際轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并通知openflow控制器下發(fā)更新流表，引導(dǎo)所述點播業(yè)務(wù)從獲取的實際轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，視頻服務(wù)器判斷點播業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑之前，在視頻服務(wù)器上預(yù)設(shè)好網(wǎng)絡(luò)拓撲上所有物理鏈路的帶寬閾值。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述理論轉(zhuǎn)發(fā)路徑為最優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑，實際轉(zhuǎn)發(fā)路徑為次優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括:在業(yè)務(wù)用戶發(fā)起點播業(yè)務(wù)時，視頻服務(wù)器通過信令報文交互還獲取了用戶的優(yōu)先級； 當最優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑可用帶寬不足，并且視頻管理服務(wù)器判斷出所述點播業(yè)務(wù)的用戶優(yōu)先級低于所述最優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑上已承載的所有業(yè)務(wù)的用戶優(yōu)先級時，通知Openflow控制器引導(dǎo)所述點播業(yè)務(wù)從次優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 當視頻管理服務(wù)器判斷出將所述最優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑上已承載的所有用戶優(yōu)先級低于所述點播業(yè)務(wù)的第一業(yè)務(wù)引導(dǎo)到次優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)，所述最優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的可用帶寬仍不足以承載所述點播業(yè)務(wù)時，通知Openflow控制器引導(dǎo)所述點播業(yè)務(wù)從次優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 當視頻管理服務(wù)器判斷出所述次優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑剩余帶寬已不足以承載所述第一業(yè)務(wù)或所述點播業(yè)務(wù)，并且當前系統(tǒng)中也不存在其他足以承載所述第一業(yè)務(wù)或所述點播業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑時，視頻管理服務(wù)器通知與所述第一業(yè)務(wù)或所述點播業(yè)務(wù)對應(yīng)的監(jiān)控終端為所述第一業(yè)務(wù)或所述點播業(yè)務(wù)的視頻流量標記業(yè)務(wù)優(yōu)先級后，由Openflow控制器引導(dǎo)所述第一業(yè)務(wù)或所述點播業(yè)務(wù)從次優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑轉(zhuǎn)發(fā)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于:所述為第一業(yè)務(wù)或點播業(yè)務(wù)的視頻流量標記業(yè)務(wù)優(yōu)先級具體為: 如果理論次優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑上已承載了優(yōu)先級高于所述第一業(yè)務(wù)或所述點播業(yè)務(wù)的第二業(yè)務(wù)，為所述第一業(yè)務(wù)或所述點播業(yè)務(wù)的視頻流量標記一個低于所述第二業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)優(yōu)先級； 如果次優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑上已承載了優(yōu)先級低于所述第一業(yè)務(wù)或所述點播業(yè)務(wù)的第二業(yè)務(wù)，為所述第一業(yè)務(wù)或所述點播業(yè)務(wù)的視頻流量標記一個高于所述第二業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)優(yōu)先級。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 當所述視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，有業(yè)務(wù)被釋放時，視頻管理服務(wù)器通知承載該業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 刪除與該業(yè)務(wù)對應(yīng)的流表。
【文檔編號】H04N21/647GK103916634SQ201410137279
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】周迪, 杜超華 申請人:浙江宇視科技有限公司