一種基于openflow控制的視頻點播方法
【專利摘要】本發明提供一種基于openflow控制的視頻點播方法，應用于一種基于Openflow協議的視頻監控系統中，所述方法包括：Openflow控制器根據Openflow協議報文獲取當前系統的網絡拓撲，并將所述網絡拓撲通告給視頻管理服務器；視頻管理服務器通知Openflow控制器向當前系統中的所有網絡設備下發與預設信令報文特征庫對應的流表；當有用戶發起點播業務時，視頻管理服務器通過與該用戶間的信令報文交互，獲取所述點播業務的流量特征；視頻管理服務器依據網絡拓撲上物理鏈路所能承受的訪問流量以及所獲取點播業務的流量特征判斷所述點播業務的轉發路徑，并通知Openflow控制器引導所述點播業務按判斷出的轉發路徑轉發。本發明方案能夠提高IP視頻監控網絡的利用率。
【專利說明】—種基于openf I ow控制的視頻點播方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及視頻監控領域,尤其涉及一種基于openflow控制的視頻點播方法。
【背景技術】
[0002]虛擬化技術一直是云計算發展的重要推動因素。作為云計算的基礎構架，桌面、存儲和服務器的虛擬化都已經發展的如火如荼，而OpenFlow協議和SDN(Software DefinedNetwork，軟件定義網絡)的提出，使得同為基礎架構的網絡交換設備支持網絡虛擬化多租戶架構，將物理網絡和邏輯網絡有效分離，滿足了云計算的服務特性，同時提升了網絡資源的利用率。現有的OpenFlow架構中，網絡設備按照維護的流表FlowTable進行轉發,流表本身的生成、維護、下發完全由外置的網絡控制器Controller來實現。其中流表的結構分為匹配域Match Fields、計數器和指令集三個部分，Match Fields是匹配報文的輸入關鍵字，計數器是管理所需，指令集是決定報文該如何轉發，比如最基本的轉發行為包括轉發給某個端口、封裝改寫報文后轉發以及丟棄等。
[0003]對于IP視頻監控系統，可能同時承載著不同優先級的用戶，高優先級的用戶需要獲得更好的QOS服務，低優先級的用戶也需要獲得盡可能好的服務。現有的IP視頻監控網絡對高優先級用戶的業務保障主要通過資源預留和差分服務來實現。前者通過在網絡上部署RSVP網絡資源預留協議，保障某條指定網絡路徑上具備某些特定特征的業務的帶寬；后者根據在業務流的IP頭部標記的DSCP優先級來實現差異化的優先服務。然而無論是資源預留的方案還是差分服務的方案，本質上都是將高低優先級用戶的業務流承載在同一路徑上，僅僅對不同優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度的問題。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，本發明提出一種基于openflow控制的視頻點播方法,應用于一種基于Openflow協議的視頻監控系統中，所述監控系統包括Openflow控制器，視頻管理服務器以及若干監控終端，其中所述視頻監控系統中包括至少兩條物理鏈路互不疊加的轉發路徑，所述方法包括:
[0005]步驟A、Openflow控制器根據Openflow協議報文獲取當前系統的網絡拓撲，并將所述網絡拓撲通告給視頻管理服務器；
[0006]步驟B、視頻管理服務器通知Openflow控制器向當前系統中的所有網絡設備下發與預設信令報文特征庫對應的流表；
[0007]步驟C、當有用戶發起點播業務時，視頻管理服務器通過與該用戶間的信令報文交互，獲取所述點播業務的流量特征；
[0008]步驟D、視頻管理服務器依據網絡拓撲上物理鏈路所能承受的訪問流量以及所獲取點播業務的流量特征判斷所述點播業務的轉發路徑，并通知Openflow控制器引導所述點播業務按判斷出的轉發路徑轉發。[0009]本發明方案通過將IP視頻監控系統部署在基于Openflow的網絡中，利用了Openflow網絡便于對業務進行統一集中管理的特點，通過視頻管理服務器與Openflow網絡控制器之間的實時交互，在最優轉發路徑帶寬緊張的情況下，對整網視頻流的接入和轉發能力進行調整，引導低用戶優先級的業務從其他轉發路徑轉發，提高了網絡的利用率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明示例性的一種實施方式中一種視頻調度方法的流程圖；
[0011]圖2是本發明示例性的一種部署在基于Openflow網絡中的IP視頻監控系統組網圖；
[0012]圖3是本發明示例性的一種部署在基于Openflow網絡中的IP視頻監控系統中的業務調度圖。
【具體實施方式】
[0013]為了使本發明的技術方案更加清楚明白，以下結合附圖并舉實施例對本發明進行詳細描述。
[0014]本發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，應用于一種基于Openflow協議的視頻監控系統中，所述監控系統包括Openflow控制器,視頻管理服務器以及若干監控終端，請參見圖1，所述方法包括:
[0015]S101、0penflow控制器根據Openflow協議報文獲取當前系統的網絡拓撲，并將所述網絡拓撲通告給視頻管理服務器；
[0016]S102、視頻管理服務器通知Openflow控制器向當前系統中的所有網絡設備下發與預設信令報文特征庫對應的流表；
[0017]S103、當有用戶發起點播業務時，視頻管理服務器通過與該用戶間的信令報文交互，獲取所述點播業務的流量特征；
[0018]S104、視頻管理服務器依據網絡拓撲上物理鏈路所能承受的訪問流量以及所獲取點播業務的流量特征判斷所述點播業務的轉發路徑，并通知Openflow控制器引導所述點播業務按判斷出的轉發路徑轉發。
[0019]其中在本實施例中，所述視頻監控系統中包括至少兩條物理鏈路互不疊加的轉發路徑。
[0020]請參見圖2，圖2為一種部署在基于Openflow網絡中的IP視頻監控系統，該系統中包括Openflow控制器，視頻管理服務器，若干監控終端以及用戶直接訪問該系統所需的客戶端PC機，用戶以及監控終端接入該系統的交換機以及用于承載業務流的轉發設備等。
[0021]在初始狀態下，Openflow控制器通過Openflow協議預先建立與其他網絡設備之間的控制關系，并將安全通道作為和視頻管理服務器之間的交互通道。當Openflow控制器根據Openflow協議報文獲取到當前系統的網絡拓撲后，通過安全通道將獲取到的網絡拓撲通告給視頻管理服務器。視頻管理服務器收到網絡拓撲后，根據網絡拓撲分別為每一條物理鏈路都設置一個帶寬閾值。
[0022]在整個系統中，視頻管理服務器負責對整個系統中視頻流的調度進行控制，Openflow控制器負責與視頻管理服務器進行實時交互，按照視頻服務器的指令向該系統中的網絡設備下發與視頻管理服務器上預設的所述信令報文特征庫以及業務相關的流表到該系統中。
[0023]在實際應用中，視頻管理服務器上預設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限特征等。對于所述信令報文特征庫，系統管理員可根據系統中用戶的實際需求進行具體配置，并在配置完成后通知Openflow控制器下發與信令報文特征庫相對應的流表到該系統中所有的網絡設備(包括監控終端、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中所有的網絡設備下發了與所述信令報文特征庫對應的流表，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中正常轉發。
[0025]比如，當系統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數據庫的通信報文時，Openflow控制器根據該信令報文特征庫下發的流表如下:
[0026]
【權利要求】
1.一種基于openflow控制的視頻點播方法,應用于一種基于Openflow協議的視頻監控系統中，所述監控系統包括Openflow控制器，視頻管理服務器以及若干監控終端，其中所述視頻監控系統中包括至少兩條物理鏈路互不疊加的轉發路徑，其特征在于，所述方法包括: 步驟A、Openflow控制器根據Openflow協議報文獲取當前系統的網絡拓撲，并將所述網絡拓撲通告給視頻管理服務器； 步驟B、視頻管理服務器通知Openflow控制器向當前系統中的所有網絡設備下發與預設信令報文特征庫對應的流表； 步驟C、當有用戶發起點播業務時，視頻管理服務器通過與該用戶間的信令報文交互，獲取所述點播業務的流量特征； 步驟D、視頻管理服務器依據網絡拓撲上物理鏈路所能承受的訪問流量以及所獲取點播業務的流量特征判斷所述點播業務的轉發路徑，并通知Openflow控制器引導所述點播業務按判斷出的轉發路徑轉發。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟D具體包括: 視頻管理服務器記錄網絡拓撲中所有物理鏈路與其所承載業務的流量特征之間的對應關系； 視頻管理服務器根據所述對應關系判斷所述點播業務的轉發路徑，如果所述點播業務的流量小于從openflow控制器查詢到的理論轉發路徑所能承受的訪問流量，通知Openflow控制器引導所述點播業務從理論轉發路徑轉發；如果所述點播業務流量大于理論轉發路徑所能承受的訪問流量，通過視頻管理服務器計算獲取實際轉發路徑，并通知openflow控制器下發更新流表，引導所述點播業務從獲取的實際轉發路徑轉發。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，視頻服務器判斷點播業務的轉發路徑之前，在視頻服務器上預設好網絡拓撲上所有物理鏈路的帶寬閾值。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述理論轉發路徑為最優轉發路徑，實際轉發路徑為次優轉發路徑。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括:在業務用戶發起點播業務時，視頻服務器通過信令報文交互還獲取了用戶的優先級； 當最優轉發路徑可用帶寬不足，并且視頻管理服務器判斷出所述點播業務的用戶優先級低于所述最優轉發路徑上已承載的所有業務的用戶優先級時，通知Openflow控制器引導所述點播業務從次優轉發路徑轉發。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 當視頻管理服務器判斷出將所述最優轉發路徑上已承載的所有用戶優先級低于所述點播業務的第一業務引導到次優轉發路徑轉發，所述最優轉發路徑上的可用帶寬仍不足以承載所述點播業務時，通知Openflow控制器引導所述點播業務從次優轉發路徑轉發。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 當視頻管理服務器判斷出所述次優轉發路徑剩余帶寬已不足以承載所述第一業務或所述點播業務，并且當前系統中也不存在其他足以承載所述第一業務或所述點播業務的轉發路徑時，視頻管理服務器通知與所述第一業務或所述點播業務對應的監控終端為所述第一業務或所述點播業務的視頻流量標記業務優先級后，由Openflow控制器引導所述第一業務或所述點播業務從次優轉發路徑轉發。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于:所述為第一業務或點播業務的視頻流量標記業務優先級具體為: 如果理論次優轉發路徑上已承載了優先級高于所述第一業務或所述點播業務的第二業務，為所述第一業務或所述點播業務的視頻流量標記一個低于所述第二業務的業務優先級； 如果次優轉發路徑上已承載了優先級低于所述第一業務或所述點播業務的第二業務，為所述第一業務或所述點播業務的視頻流量標記一個高于所述第二業務的業務優先級。
9.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 當所述視頻監控系統中，有業務被釋放時，視頻管理服務器通知承載該業務的轉發路徑上的各網絡設備 刪除與該業務對應的流表。
【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 優先權日:2014年4月4日
【發明者】周迪, 杜超華 申請人:浙江宇視科技有限公司