内蒙古广播电视台IPTV网络升级改造建设方案

张 庸

内蒙古广播电视台 内蒙古 呼和浩特市010050

随着内蒙古广播电视台IPTV业务快速发展，内蒙古广播电视台IPTV集成播控平台向上对接总平台，向下对接内蒙古自治区三个运营商，并承载了核心播控业务与几百万用户的EPG访问业务，对网络稳定性的要求越来越高，本次项目进一步促使IPTV核心网络安全稳定运行，并对IPTV整体业务的运营发挥极其重要的支撑作用。

1 网络现状

内蒙古广播电视台IPTV网络采用两台Cisco4507R-E设备作为网络的核心交换机，两台核心交换机未采用虚拟化技术进行集群，部署方式为主备方式；网络中的两台S9706交换机与三大运营商的用户及数据中心互联。两台Cisco4507R-E、两台S9706、两台S7706下面部署相应功能的业务服务器。目前两台Cisco4507R-E交换机入网时间较久，设备已经不能继续提供维保服务，鉴于内蒙古广播电视台IPTV业务的重要性，需要对两台Cisco4507R-E设备进行原位替换，并重新优化网络结构，提高网络的可靠性。

图1 内蒙古广播电视台IPTV网络现网拓扑图

2 升级建设总体网络架构

本次内蒙古广播电视台IPTV网络建设方案采用层次化、模块化的设计思路，按照接入层、汇聚层、核心层进行网络设备设计部署。

该方案主要特征是降低网络单点故障风险，交换机设备和链路进行冗余备份，接入交换机与核心交换机通过双规或环网相连接，汇聚交换机双规接入核心交换机，交换机之间采用TRUNK链路保证链路级可靠性，骨干网络实现光纤全万兆互联。

为提升网络可靠性、降低网络组网复杂性，网络未来将向虚拟化、扁平化方向发展，核心交换机通过CSS（Cluster Switch）将两台虚拟成一台。

核心交换机虚拟化后，减少了网络节点、简化了网络拓扑，提高二层网络可靠性和链路故障收敛性能，三层网络虚拟化的多台设备间路由表统一计算，路由收敛速度快。简化路由配置，之前主备组网需要每台设备单独配置路由条目，易产生漏配错配现象，而采用多虚一组网后，路由管理及配置相对更便捷，同时，与运营商的组网也可以采用双台双接入加链路捆绑的方式，提高网络的冗余与强壮程度，避免主备模式对链路带宽造成资源浪费。

支持实体设备多虚一后的系统vpn-instance实例，实现物理设备的一虚多应用，此特性可提高系统利用率，通过隔离路由及接口地址空间，达到一套堆叠设备能当多台相互独立的设备使用的功效。

内蒙古广播电视台IPTV网络建设中用两台华为CE12816核心交换机替换现网中的老旧Cisco4507R-E设备，将两台核心交换机逻辑上形成一台交换机后便于管理与维护，提高网络的可靠性。

华为CE12816核心交换设备采用4路电路冗余，最大可扩展至16路电源，24路模块化风扇，背板与业务板采用全正交模块化设计，最大限度保证各项冗余特性的同时提高了交换机整体性能和可用性。

支持IPv6与动态路由，可在需要时进行IPv4到IPv6的升级改造，或同时运行双协议栈通信，动态路由可以在需要时开启，实现链路故障的自动切换和收敛。

支持组播路由协议，由于IPTV直播业务有特殊需求，需对三大运营商提供高质量的直播信号服务，因此对组播路由协议的全栈支持及系统稳定性提出了更高的要求，华为CE12816通常作为数据中心及网络核心使用，可以满足当下或较长时间内各种复杂的组播组网环境与配置需求。

图2 内蒙古广播电视台IPTV网络目标拓扑图

两台核心交换机与移动、联通、电信的用户及数据中心互联，为三大运营商用户提供点播服务。三大运营商的后台服务器通过核心交换机使用MPLS VPN访问各自在内蒙古广播电视台的业务服务器。在核心交换机上建立三大运营商的共享区域，通过MPLS VPN的RT值控制三大运营商对共享区域的访问。

两台核心交换机下联ISOP、OTT、业务服务器等，核心交换机与服务器通过链路捆绑的方式进行互联，提高链路的可靠性及链路带宽。

3 VLAN及IP地址规划

3.1 VLAN规划原则

运营商服务器业务VLAN：

通过VLAN范围区分不同的运营商服务器池，进行业务隔离。需要隔离的端口配置不同的VLAN，广播域过大的地方配置VLAN，用于减小广播域。

组播业务VLAN：

组播VLAN开启组播功能，与正常服务器VLAN进行隔离，上游对接出流设备，下游对接运营商组播链路，实现直播流与服务器流的单独配置与隔离运行。

3.2 VLAN规划

VLAN根据多种原则组合划分，具体如下：

电信EPG2.0服务器区：300-330

表1

移动EPG2.0服务器区：380-389

联通EPG2.0服务器区：600-699

CP/SP服务器区：2400-2499

内蒙古广播电视台IPTV网络在VLAN规划设计中，根据不同的业务系统规划不同的VLAN。

3.3 IP规划概述

考虑到可扩展性，在网络IP地址规划时以方便管理为主要目标。内蒙古广播电视台IPTV网络互联区网络内部使用的是私网IP。

3.4 IP地址规划原则

loopback接口地址：

现网使用环回口的主要目的是实现组播RP地址冗余，RP为组播树的汇聚及查询节点，下游运营商网络设备需要配置上游地址的RP地址及ACL列表，进行组播流拉取，同时环回口还会形成msdp组，增强RP的强壮性。

互联接口地址：

现网使用10.12.57.0/24段进行设备间互联，在进行路由调测及追踪时可以看到经过的沿途设备，供排障使用，与业务IP段明显不同，用于区别业务功能。

业务地址表：

利用VLAN与业务IP分段进行业务隔离，具体划分情况如表1所示。

内蒙古广播电视台IPTV网络在规划IP地址时原则上使用原有IP地址，这样在实施过程中不需要修改原有业务系统的IP地址，只需要重新规划设备管理地址及互联地址即可。

4 路由设计

组播路由采用三级网络架构，直播流具体流向为爱上总平台—分平台—区内三大运营商，其中S9706为IPTV本地RP使用，下游三家运营商直播信号使用组播协议，通过S9706进行流拉取。

业务系统路由通过各接入汇聚交换网络互联至CE12816，再经由相对应传输链路互联到运营商网络。用户通过运营商IPTV业务网正常接入后，再通过防火墙访问播控侧相应业务。

内蒙古广播电视台IPTV所有组播及业务系统均使用原有的静态路由协议进行部署，减少网络变化对业务产生的重大影响。

结束语

内蒙古广播电视台IPTV业务在快速发展的过程中，分别与三大运营商共同开展业务，且有组播、单播等多种业务形式，因此网络构架也相对复杂，此次升级改造不仅大幅度提高了IPTV播控平台组网的安全可靠性，也进一步提高了各运营商业务的独立性。