第二章 文獻探討
第五節 現況探討
IPTV 為線上即時服務,對於 IP 封包在網路延遲極為敏感,而為了減少網路頻 寬的浪費,使用 IP 多播技術為未來之趨勢;在參考文件[9]中說明建置一個 IPv6 Multicast 網路環境需要注意的問題,其中對於效能因素和 IPv4 共存議題相對重要,
本文主要以單一網路設備處理不同通訊協定觀點進行分析,底下說明 IPv6 應用於 IPTV 的現況及測試使用相標準和方法。
一、IPv6 應用於 IPTV 現況
Comcast 的技術團隊,很早就意識到 IPv6 的好處,並自 2003 年開始,實施 IPv6 技術的導入。但 2005 年內部網路耗盡私有 IP 位址的衝擊,更加快了他們導入 IPv6 的腳步。Comcast 的 IPv6 發展,約略可分為三個階段:
第一階段(2003-2006):
推動 DOCSIS 3.0 標準的制定,並促使該標準中含蓋 IPv6 協定
與供應商密切合作,將 IPv6 整合到所有必須要的設備中
清查網路架構以確保 IPv6 能準備就緒
申請 IPv6 位址(於 2003 年 1 月自 ARIN 取得 2001:558::/32 IPv6 網 段)
開始佈建測試核心 IPv6 網路
評估安全性問題
完成 IPv6 核心網路的建置。
第二階段(2007-2008):
與後臺系統開發商合作,將 IPv6 整合到管理系統中
與網路設備商合作,將 IPv6 整合到纜線設備及數位機上盒中
執行互連測試,以評估邊際網路的設計是否恰當
啟動網路上的 IPv6 連線服務,開始使用 IPv6 來管理相關設備。
第三階段(2009-):
結合內容提供業者提供新服務於 IPv6 上,初期合作夥伴包括網頁 主機服務商 The Planet、線上電影出租服務商 Netflix、與視訊串流服 務商 Limelight 等。
2006 年西日本電信電話公司(NTT West)和伊藤忠商事株式會社的合資企業 On Demand TV,以 IPv6 支援 MPEG-4 AVC(H.264)及 MPEG-2 壓縮技術,並在日本全國 發展 IPTV。在西 NTT 和東 NTT 的 IPv6 光纖網路上播送 27 個廣播頻道。On Demand TV 計畫以東京和大阪為頭端。每個頭端將處理 MPEG-2/MPEG-4 AVC 轉碼內容,
並分發給 NTT 的寬頻(FTTH 和 ADSL)用戶。On Demand TV 將採用 MPEG-4 AVC 轉 碼技術降低在其數百萬條 DSL 線路上分發視頻的 bit-rate,而且為 NTT 的訂戶提供 一個 SD 和 MPEG-4 AVC HD VOD 形式的新隨選視訊(VOD)電影片庫。NTT 將成為 世界首個發展 IPv6 的 MPEG-4 AVC 電視服務的電信公司。
二、乙太(Ethernet)網路測試標準
現今網路設備測試方法所參考標準主要為 RFC 2544[6]和 2011 ITU-T Y.1564[7]。
RFC 2544 起源 1999 年 IETF 組織所訂定,主要是基於網路設備品質驗證及建立參考 基準。
常用的 RFC 2544 測試包含:
吞吐量(Throughput)測試:意指在無任何 Frame loss 情況下可傳送之最大速 率,當進行 Throughput 測試時如有封包遺失則進行 1/2 遞減,如無封包遺 失則進行 1/2 流量遞增直到測試到最大吞吐量(throughput)。
訊框遺失(Frame loss)測試:該測試決定交換機在持續負載狀態下,但因資 源缺乏而無法轉發的訊框百分比。
延遲(Latency)測試:首先確定網絡設備的最大吞吐量,然後以此吞吐量速 度繼續傳送 120 秒的數據流以進行延遲的測試。
突發(burst)測試:透過最長與最小 Burst frame 進行待測物的緩衝能力。
ITU-T Y.1564 是 ITU 組織基於乙太網路的安裝、維護,所新推動的一個測試標 準,使維護人員在單一資料流上完成 SLA(Service Level Agreement)的驗證。主要測 試目標可分為三個部份:(1) 為一個網路 SLA 協議驗證工具。(2) 證明在最大負載 可以支持所有流量。(3) 長時間正確進行所有服務的壓力測試。測試程序可分為兩 大部份:(1) 服務組態測試(Service Configuration Test)及(2) 服務效能測試(Service Performance Test)。
在 RFC 2544 主要測試項目包括 Throughput、Latency 及 Burst,但由於 RFC 2544 標準主要是驗證網路設備極限效能,故測試方式為單一資料流進行單一標準測試,
如進行 Latency 測試時延遲時間過高,我們無法得知當時的 Throughput 及其它會造 成延遲的網路因素,而新標準 Y.1564 則是在同一時間進行 IR、Latency、Jitter、Sequence error、及 QoS 測試,故我們可以很快速的瞭解當時的狀況,同時在測試時間比較
RFC 2544 測試封包大小越多則測試時間越長,而 Y.1564 標準則可在相同時間內測 試不同封包大小的 CIR、Latency、Jitter 及 Sequence error 大大的縮短測試時間。
RFC 2544 和 ITU-T Y.1564 最主要差異在於 RFC 2544 偏向單節點效能測試,而 ITU-T Y.1564 在於網路整體的效能量測。
傳統 IP 網路所有資料都被區別等同對待,每個路由器/交換器皆是採用先入先 出(FIFO)及盡力(Best Effort)的方式進行封包傳送,但確無保證傳送的可靠性及延遲。
但隨著 IP 網路服務普及應用多元化,對 IP 網路傳輸之質量要求也相對的提高,例 如 VoIP 與 IPTV 等即時傳輸之應用對傳送延遲非常的要求,當延遲增加即可能造成 VoIP 斷音或服務中斷,而相對於一般資料傳輸如 FTP、E-mail 則可放寬延遲時間的 要求。