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IP组播靠管理 防止数据包的延时或丢失

3.配置组播协议

在视频会议系统调试时,由于没有配置好组播协议,整个城域网存在着丢失数据包较多的现象,我们先用HP公司的Netperf软件对网络点对点状态下的TCP连接与UDP连接性能(包括丢包率)进行测试,测试时网络所传递的数据量为11.29Mbps,远大于视频会议的数据流量(6Mbps),测试结果表明没有任何丢包,而且交换机CPU的使用率也很低(NetIron为4%,BigIron 8000为1%)。后来,又邀请第三方用美国Fluke公司的Enterprise LANMeter 683测试仪对全网进行更为严密的检测,结论为该网络是稳定和健壮的。

以上测试结果说明网络交换性能良好,那么为什么在整个视频会议系统调试时,却会出现丢包现象呢?我们仔细检查了组播协议的配置。

对于VLAN 24 来说,由于所有参加视频会议的设备均处在同一个虚拟局域网内,不需要组播路由,只需在最靠近组播源的三层交换机上加载 IGMP即可。实际应用中,我们就在核心层交换机BigIron 8000中属于VLAN 24的 int ve 24上启用了DVMRP,由它来自动加载IGMP;在5个汇接层交换机BigIron 4000上不再启用 DVMRP,否则就要引起混乱,造成组播数据包的丢失;但是由于BigIron和NetIron上的 DVMRP版本不同,所以在另外4个汇接层交换机 NetIron上仍然需要启用 DVMRP。

对于VLAN25来说,由于接收方是城域网上的所有普通用户,他们与组播源分别属于不同的VLAN和不同的IP子网,所以需要在所有VLAN的虚拟端口上启用组播路由协议,包括千兆口上用于级联的VLAN。实际应用中,我们在每个VLAN(不包括VLAN 24)的虚拟端口上都启用了PIM。经过多次试验,我们发现:(1)PIM使用IP ROUTE中的路由信息,而DVMRP则根据它自己的算法,另外生成一个路由表;(2)在同一交换机上,不同的VLAN如果有的使用PIM,有的使用DVMRP,则这些VLAN中的主机不能加入同一组地址;(3)在同一交换机上,不同VLAN、不同子网的主机在相同的PIM或DVMRP的支持下,可以加入同一组地址;(4)在同一交换机上,同一VLAN下的不同子网的主机可以公用一个PIM或DVMRP;(5)同一VLAN下的不同子网,只有地址最小的网段能进入DVMRP的路由表中。

4.协调交换机的互连

不同型号的交换机相连时,需要协调好彼此的配置,否则会影响组播数据的传输。例如,其中一个县级单位的汇接层交换机是BigIron 4000,如果视频会议终端与它直接相连,则能正常工作;如果在BigIron 4000与视频会议终端之间加入一台接入层交换机,型号为Intel 530,结果图像传输不正常,有严重丢帧现象。经过仔细分析,发现是两台交换机的配置没有协调好,后来开通了Intel 530交换机的双工功能,图像传输即恢复正常。

5.检查端口流量

在视频会议的调试初期,地级单位控制中心上的解码设备收到了很多额外的数据包,仔细检查与这些解码设备直连的接入层交换机FastIron上各个端口的流量后,发现当在城域网上进行视频传输时,FastIron会打开组播协议,如果此时组播组里没有接收设备,则FastIron会将其接收到的组播数据包广播给每一个端口,直到有接收设备加入到组播组时,FastIron才停止广播,把数据包只发给已加入组播组的端口。

这是因为Foundry的FastIron属于接入层设备,是第2层交换机,当交换机检测进入的数据流,并且检查目的MAC地址以确定如何转发这个数据流时,由于目的MAC地址是一个组播地址,且在交换表中没有该数据流应该转发到何处的条目,所以这个视频流就简单地被发送到其所有的端口。

要解决这个问题有以下方法:(1)第2层交换机可以窥探IGMP查询和报告消息以了解组播组成员的端口对应关系,这使得交换机可以动态跟踪组播组成员,不过,窥探每个组播数据包和控制包会消耗交换机很多的处理能力,并会因此降低交换机的转发性能、增加包转发延时;(2)在打开与FastIron直接相连的编解码设备时,按照先开接收设备,后开视频发送设备的顺序操作,这种方法的缺点是工作人员往往由于疏忽而造成误操作;(3)将只有二层交换功能的FastIron换成三层交换机NetIron,由于后者的价格比前者贵很多,所以这种方法会造成浪费。

实际应用中,对视频传输软件进行改进,每当需要发送视频组播包时,先用软件模拟一个接收设备,提出申请,加入组播组,这样就不会引发FastIron的广播,从根本上解决这个问题。

6.优化传输环境

在视频会议系统的调试初期,另一个造成数据包丢失的原因是有些三层交换机光纤端口的校验码(FCS)值较大,这会引起频繁启用握手信号,影响正常数据的传输。由于产生FCS错误的原因主要有坏的网卡及驱动、电磁干扰,及其他线路噪声、超负荷工作的路由和网桥、传输线缆超标等,所以有针对性地检查了一些光纤的光功率,有几条光纤的功率已将到交换机接受范围的临界,于是将这几条光纤的尾纤和跳线接头用无水酒精擦洗干净,重新接上后再进行测试,一切正常。

7.管理组播地址

根据Internet地址分配机构的规定,应用系统中可采用的组播地址范围是:224.0.1.0~238.255.255.255。

在实际应用中,我们一般都采用静态设置,如在视频会议系统中设置好组播地址,以后永远不变,这种方式虽然比较简单,在目前视频会议系统使用不多时没有问题,但是如果有两个此类会议系统同时运行,或使用相同组播地址的不同系统同时运行(由于没有统一管理组播地址,开发商互相不知道),那么就会出现无法解决的地址冲 采用了坚固、符合人类工程学的新式外壳,能够适应任何工作环境。注塑成型的防护套能够承受现场的恶劣环境,同时提供舒适的、防滑握持。

 

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