常見流媒體服務(wù)器應(yīng)用性能比較

常見流媒體服務(wù)器應(yīng)用性能比較

1.1 nCUBE4

　　 nCUBE系統(tǒng)具有較高的性能，單個節(jié)點(MediaHUB)的網(wǎng)絡(luò)輸出性能為172個3Mb/s（其中b為比特，B為字節(jié)，b/s = bps，B/s = Bps，以下不再注明）的數(shù)據(jù)流吞吐能力，即516Mb/s，單節(jié)點內(nèi)部互連帶寬為8Gb/s，由于系統(tǒng)最多可擴(kuò)展到256個節(jié)點，因此整個系統(tǒng)的內(nèi)部系統(tǒng)互連帶寬峰值為2048Gb/s，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采用分布式方式存儲，并完全為所有應(yīng)用程序所共享，每個節(jié)點具有4條Ultra2SCSI總線，總計320MB的存儲帶寬，以下是針對流媒體應(yīng)用時，在系統(tǒng)完全采用數(shù)據(jù)共享的方式的前提下，系統(tǒng)最高組態(tài)的一些主要性能數(shù)據(jù)：

　　 流輸出能力：130Gb/s (16.5GB/s,支持44000個3Mb/s用戶同時在線）

　　 系統(tǒng)內(nèi)部互連峰值性能：512Gb/s (64GB/s)

　　 系統(tǒng)的總互連帶寬：2048Gb/s (256GB/s)

　　 系統(tǒng)存儲能力：150TB

　　 總的存儲帶寬：650Gb/s (81.92GB/s)

　　nCUBE具有較高的系統(tǒng)輸出能力，而對于這樣的輸出能力，系統(tǒng)提供5個PCI插槽，可以插nCUBE公司的各種專門的數(shù)據(jù)流輸出卡，以下是這些專用網(wǎng)絡(luò)輸出卡的介紹：

　　（1） AIM（ATM接口模塊）

　　每個AIM提供4 oc-3 or 1 oc-12的輸出能力,輸出能力為622Mb/s

　　支持TCP/IP或 MPEG TS方式,AIM有一個板內(nèi)MIPS控制器，一個具有256KSAR內(nèi)存的ATM SAR處理，還有一個PMC/Sierra SUNI-lite SONET/SDH 幀生成器，能夠執(zhí)行多種ATM適配和MPEG封裝方案，ATM輸出的同步可以采用多種方案，AIM可以采用nCUBE系統(tǒng)內(nèi)時鐘同步，也可以采用“光收”利用ATM信元和網(wǎng)絡(luò)同步來實現(xiàn)。AIM的API允許用戶的調(diào)用利用E.164或者OSI NSAP通過AAL-5(VPI=0/VCI=5)用虛電路聯(lián)接與ATM交換機(jī)進(jìn)行通信。

　　 視頻處理能力：

　　 AAL-5: 150~160個3M流

　　 TCP/IP(IP Over ATM): 75~80個3M流


　?。?） DVB_ASI 接口模塊(DVBIM)

　　每個卡提供3個DVB-ASI的輸出，輸出能力最大為 70M*3，DVBIM允許以QAM的速率進(jìn)行配置，每個DVB-ASI接口都支持將多個MPEG SPTS復(fù)用到一個MPEG MPTS中，同時，也可以將多個SPTS復(fù)用到一個單個或多個的私有UBR數(shù)據(jù)流中，UBR流是配置MPTS后富余的流速率。如果沒有有效的uBR數(shù)據(jù)，那么將填入相應(yīng)的空包。

　　視頻處理能力：

　　Max：70 個 3M流

　?。?） EIM（以太網(wǎng)接口模塊）

　　每個卡提供4個10/100 M以太網(wǎng)口。每個節(jié)點最多可配置5塊，EIM模塊提供基于LAN的多媒體應(yīng)用，同時也具有基于UDP/IP的多媒體性能。

　　Max:100個3M流 （100M）

　?。?） CIM（電纜接口模塊）

　　每個卡提供3個QAM 64/256的輸出，輸出能力最大為50M*3，支持將MPEG SPTS復(fù)用到一個MPEG MPTS中，同時，也可以將多個SPTS復(fù)用到一個單個或多個的私有UBR數(shù)據(jù)流中，UBR流是配置MPTS后富余的流速率。如果沒有有效的uBR數(shù)據(jù)，那么將填入相應(yīng)的空包。

　　處理能力：

　　24 個 3M流 （64QAM 6M Channel）

　　36 個 3M流 （256QAM 6M Channel）

　　36個 3M流 （64QAM 8Mchannel）

　　48 個3M流 （256QAM 8M Channel）

　　CIM卡具有如下特征：

　?、偬峁?個獨立的QAM通道

　?、诿總€通道都可以配置成64/256QAM,完全帶寬運行時速率為27~51Mbps

　?、弁ǖ赖膸挒?M或8M （NTSC/PAL）

　?、苤С諨igiCipher II, DVB或 DAVIC前向數(shù)據(jù)差錯矯正

　?、軲PEG MPTS協(xié)議

　?、轒PEG-2 PAT, PMT和PID操作

　　⑦M(jìn)PEG-2 PCR re-time-stamping

　?、嗨接袛?shù)據(jù)插入

　?、岫鄠€CBR速率的填充

　　nCUBE每個節(jié)點（MediaHUB）具有5個 PCI插槽，可以根據(jù)需要配置以上插槽中的任意一種或幾種。

　　每個節(jié)點具有172*3M的處理能力，實際組網(wǎng)時根據(jù)這個處理能力的范圍來選配以上的各種插卡。

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1.2 SGI Origin

　　SGI的Origin系列有Origin2000系列和Origin3000系列，Origin2000系列中有Origin200,2100,2400,2800等幾款，而Origin3000系列有Origin3200,3400,3800三款機(jī)型，以下是這幾款服務(wù)器性能的數(shù)據(jù)：

　　Origin2000系列的性能：

　　Origin3000系列的性能數(shù)據(jù)：

　　注：表中的并發(fā)用戶數(shù)按每個用戶3Mbps計算,origin2400，2800目前已經(jīng)可以擴(kuò)展到512個節(jié)點，這里依然按原來版本的數(shù)據(jù)。

　　就Origin系列本身來說，其內(nèi)部互連性能比nCUBE的服務(wù)器高得多，其路由器一個端口的速率就達(dá)到了3.2GB/s，大大超過了nCUBE的HAVOC的性能，但由于其高度密集型設(shè)計，Origin2000是每個節(jié)點（2個CPU）1.6GB的存儲帶寬，而Origin3000是每節(jié)點（4個CPU）2.4GB的存儲帶寬，同時由于CPU本身處理能力等原因，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)吞吐性能，尤其是在共享數(shù)據(jù)態(tài)時的網(wǎng)絡(luò)性能就大打折扣了，表中的流輸出能力和并發(fā)用戶數(shù)是與nCUBE同等條件下的估計值，并考慮到了合理性，如對于Origin2000系列，每2個節(jié)點公用1.56GBI/O峰值帶寬，這其中一部分用于存儲，一部分用于網(wǎng)絡(luò)吞吐，同時還有XIO到PCI轉(zhuǎn)換的開銷和損失等因素，并考慮到CPU實際的性能，表中Origin2000按每CPU對應(yīng)400Mbps的網(wǎng)絡(luò)吞吐性能計算，Origin3000按每CPU對應(yīng)500Mbps的網(wǎng)絡(luò)吞吐性能計算，因此，對SGI來說僅有其Origin3800系列的性能超過了nCUBE4服務(wù)器。從這里可以看出，Origin系列的服務(wù)器由于CPU主頻（MIPS處理器）比較低，因此，系統(tǒng)的實際性能上不去，充足的互連帶寬大部分都被浪費。

　　對Origin2000而言，其網(wǎng)絡(luò)輸出和存儲系統(tǒng)都是掛接在XIO模塊上，每個機(jī)柜4個節(jié)點8個CPU，有12個XIO插槽，在實現(xiàn)3.2Gb/s的網(wǎng)絡(luò)吞吐能力時，系統(tǒng)需配置XIO到PCI總線的適配器（SGI稱為XIO內(nèi)置PCI盒），將XIO轉(zhuǎn)換到PCI總線的I/O，這樣才可以插ATM、以太網(wǎng)卡、DVB-ASI卡。而對數(shù)據(jù)存儲，則配置其專門的FC或SCSI卡，用于連接存儲設(shè)備。由于存儲和網(wǎng)絡(luò)I/O都需要占用XIO插槽，因此可能會產(chǎn)生插槽數(shù)不夠的情況，這是其設(shè)計缺陷。

　　對于Origin3000而言，其網(wǎng)絡(luò)輸出和存儲完全分開，對于I/O而言，有通用的I-Brick: 輸入輸出(I/O)模塊，用于擴(kuò)展輸出能力的P-Brick（PCI擴(kuò)展模塊），用于HiPPI 的XIO-Brick: HiPPI適配插槽，用于存儲系統(tǒng)的D-Brick: 存儲模塊，這種設(shè)計可以完全根據(jù)用戶的需要來定制I/O和數(shù)據(jù)存儲，克服了Origin2000的這個缺點。

　　SGI origin3800的出色性能使其具有300GBI/O吞吐能力，這一點是nCUBE所不及的，因此，即使根據(jù)40%的利用率來計算，也有120GB（約1Tbps）的吞吐能力可用于網(wǎng)絡(luò)輸出和數(shù)據(jù)存儲帶寬，這意味著，達(dá)到256Gbps的網(wǎng)絡(luò)吞吐能力是很容易的事情。

　　和nCUBE一樣，SGI Origin系列也支持各種媒體輸出卡，如ATM卡，以太網(wǎng)卡，DVB-ASI卡等，這里就不再重復(fù)。不同的是，這些卡對Origin2000而言插在XIO內(nèi)置PCI盒中，而對Origin3000而言則插在P-Brick（PCI擴(kuò)展模塊）中。

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1.3 MediaHawk2000的性能

　　MediaHawk2000的性能與一般的高級工作站性能相當(dāng)，對于每個IVM（或稱為VA），可以配置4個網(wǎng)絡(luò)輸出模塊，每個模塊有200Mbps網(wǎng)絡(luò)吞吐能力，總共800M輸出能力，每個模塊包括一個PowerPC 300MHz RISC CPU，128MB內(nèi)存，一個光纖仲裁環(huán)（FC-AL）磁盤控制器等，針對接入網(wǎng)絡(luò)的不同，可選配DVB-ASI卡、10/100M以太網(wǎng)卡、ATM網(wǎng)卡等輸出設(shè)備。Mediahawk系統(tǒng)的VA在數(shù)據(jù)共享態(tài)下的帶寬很小，僅有800Mbps,如果采用DVA共享數(shù)據(jù)的模式，也僅僅只有1600Mbps的共享網(wǎng)絡(luò)帶寬，在組建大的系統(tǒng)時，系統(tǒng)就必須配置多個獨立的DVA了，這些DVA通過局域網(wǎng)相連，成為一個完全分布式的多系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即不支持單一系統(tǒng)映像（SSI）的體系結(jié)構(gòu)，這是MediaHawk與nCUBE4以及Origin相比最大的弱點，即MediaHawk系統(tǒng)不具有線性可擴(kuò)展性。

1.4 性能點評

　　 nCUBE4和Origin2000,Origin3000，以及MediaHawk這幾款服務(wù)器相比，在面向流媒體應(yīng)用時。從網(wǎng)絡(luò)吞吐性能上說，Origin3000是最好的，nCUBE4次之，Origin2000排在第3位，Mediahawk的性能則是最差的。從系統(tǒng)互連、系統(tǒng)內(nèi)部帶寬等的性能指標(biāo)來看，在系統(tǒng)節(jié)點數(shù)目一定的情況下，Origin3000,Origin2000的性能分別列一、二位，nCUBE4列第3位，Mediahawk依然排在最后，因此，對這幾款服務(wù)器性能的印象評分如下：

　　nCUBE4： ★★★★★

　　SGI Origin2000：★★★★

　　SGI Origin3000：★★★★★

　　MediaHawk：★★★

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常見視頻服務(wù)器系統(tǒng)指標(biāo)

?2.1 nCUBE4

　　nCUBE4對流媒體提供了全面的支持，其系統(tǒng)專門針對流媒體應(yīng)用而設(shè)計，以下是其針對流媒體應(yīng)用的系統(tǒng)相關(guān)指標(biāo)：

　　傳輸格式支持：MPEG-1,MPEG-2 TS,RTP

　　視頻格式支持：MPEG-1,MPEG-2，Real Media,MPEG-4,QuickTime，AVI

　　流媒體速率支持：96kbps~15Mbps

　　存儲系統(tǒng)：每節(jié)點4條Ultra2SCSI總線，320MB/s存儲帶寬，每節(jié)點600GB存儲能力(12塊50GB磁盤)，總計150TB的數(shù)據(jù)存儲能力，即86,000小時3Mbps媒體流存儲。

　　I/O接口數(shù)：5個I/O擴(kuò)展槽可供選擇

　　I/O選擇： QAM64/256 (6/8M Channel)，DVB-ASI,ATM oc-3/12,10/100BaseT,Gigabit Ethernet

　　網(wǎng)絡(luò)支持：支持IP(LAN,MAN,WAN),ADSL,ATM/SDH,HFC網(wǎng)絡(luò)流媒體應(yīng)用

　　組網(wǎng)方式：支持分布式，集中式，分布+集中混合式

　　最高容量：256節(jié)點（256 PII CPU），130Gbps網(wǎng)絡(luò)吞吐，支持44000個并發(fā)3Mbps用戶

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2.2 SGI Origin

　　Origin的設(shè)計是用于通用的高性能服務(wù)器，并非專門針對流媒體應(yīng)用，因此有些相關(guān)指標(biāo)如I/O性能不是很準(zhǔn)確，而僅僅是估計值，以下是有關(guān)數(shù)據(jù)：

　　（1）Origin2000

　　傳輸格式支持：MPEG-1,MPEG-2 TS,RTP

　　視頻格式支持：MPEG-1,MPEG-2，Real Media,MPEG-4,QuickTime, AVI

　　流媒體速率支持：96kbps~8Mbps

　　I/O接口數(shù)：根據(jù)需要配置，最多96個PCI設(shè)備，384個XIO設(shè)備

　　存儲系統(tǒng)：根據(jù)需要配置

　　I/O選擇： QAM64/256 (6/8M Channel)，DVB-ASI,ATM oc-3/12,10/100BaseT,Gigabit Ethernet

　　網(wǎng)絡(luò)支持：支持IP(LAN,MAN,WAN),ADSL,ATM/SDH,HFC網(wǎng)絡(luò)流媒體應(yīng)用

　　最高容量：Origin2800可支持2萬個以上并發(fā)3Mbps用戶

　　組網(wǎng)方式：支持分布式，集中式，分布+集中混合式

　　（2）Origin3000

　　傳輸格式支持：MPEG-1,MPEG-2 TS,RTP

　　視頻格式支持：MPEG-1,MPEG-2，Real Media,MPEG-4,QuickTime, AVI

　　流媒體速率支持：96kbps~8Mbps

　　I/O接口數(shù)：根據(jù)需要配置，最多372個PCI設(shè)備，124個XIO設(shè)備

　　存儲系統(tǒng)：根據(jù)需要配置

　　I/O選擇： QAM64/256 (6/8M Channel)，DVB-ASI,ATM oc-3/12,10/100BaseT,Gigabit Ethernet

　　網(wǎng)絡(luò)支持：支持IP(LAN,MAN,WAN),ADSL,ATM/SDH,HFC網(wǎng)絡(luò)流媒體應(yīng)用

　　最高容量：Origin3800的能力可支持8萬個以上并發(fā)3Mbps用戶

　　組網(wǎng)方式：支持分布式，集中式，分布+集中混合式

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2.3 MediaHawk2000

　　MediaHawk2000的設(shè)計是典型的基于SMP體系結(jié)構(gòu)的高級工作站，且專門針對流媒體應(yīng)用，組大系統(tǒng)時是這些工作站之間通過商用網(wǎng)絡(luò)連接，其相關(guān)指標(biāo)如下：

　　傳輸格式支持：MPEG-1,MPEG-2 TS,RTP

　　視頻格式支持：MPEG-1,MPEG-2，MPEG-4,QuickTime, AVI

　　流媒體速率支持：96kbps~8Mbps流媒體，300kbps~10Mbps MPEG-2

　　I/O接口數(shù)：每個VA 4個

　　存儲系統(tǒng)：根據(jù)需要配置Ultra SCSI, FC-AL接口的存儲系統(tǒng)，每個DVA 500小時存儲容量

　　I/O選擇： QAM64/256 (6M Channel)，DVB-ASI,ATM oc-3/12,10/100BaseT,Gigabit Ethernet

　　網(wǎng)絡(luò)支持：支持IP(LAN,MAN,WAN),ADSL,ATM/SDH,HFC網(wǎng)絡(luò)流媒體應(yīng)用

　　最高容量：一個DVA輸出1600Mbps，支持500個并發(fā)用戶

　　組網(wǎng)方式：支持分布式

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2.4 系統(tǒng)指標(biāo)點評

　　 nCUBE4和Origin系列由于其體系結(jié)構(gòu)的靈活性，都支持分布式和集中式組網(wǎng)方式，因此非常具有適應(yīng)性，不過這兩款服務(wù)器的價格比較高；MediaHawk2000由于體系結(jié)構(gòu)的限制，僅僅支持分布式組網(wǎng)方式，因此，其進(jìn)行大規(guī)模組網(wǎng)時的靈活性很差，運行維護(hù)很復(fù)雜，唯一的優(yōu)勢就是其價格相對來說比較低。在媒體格式、媒體速率和網(wǎng)絡(luò)接入支持等指標(biāo)上，幾款服務(wù)器都是騎虎相當(dāng)?shù)?，但MediaHawk不支持歐洲標(biāo)準(zhǔn)的HFC頻道分割方式，因此，對這幾款服務(wù)器針對流媒體應(yīng)用的綜合印象評分如下：

　　nCUBE4： ★★★★★

　　SGI Origin2000：★★★★★

　　SGI Origin3000：★★★★★

　　MediaHawk：★★★

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常見流媒體服務(wù)器指標(biāo)列表及綜合評分

?(1)各服務(wù)器系統(tǒng)指標(biāo)：

　　根據(jù)前面幾個部分的有關(guān)介紹分析和歸類，幾款流媒體服務(wù)器的主要指標(biāo)參見下表：

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?（2）各服務(wù)器系統(tǒng)綜合評分

　　綜合評分是將前面的多種因素進(jìn)行綜合后的印象評分和總的印象評分，見下表：