目录
Ⅰ 视频传输优化工作原理
视频流特点
- 视频数据在传输时主要表现出两个特点:一是数据海量性:视频数据量大、信息量大;二是流量不规则性:视频数据量时
- 大时小。
- 视频数据的特点使得其在无线网络传输上面临很多挑战。众所周知,无线网络稳定性较差,存在带宽不稳定、高延时、高
- 抖动、高丢包率等问题。发送端视频服务器发出时间间隔恒定的视频帧(一个视频帧可由一个或多个报文组成),经过不
- 稳定的网络传输后,视频报文到达接收端的时间可能有或多或少且不规律的延迟,就可能造成解码后的视频图像有停顿、
- 卡的现象,甚至播放中断重新建立视频连接。
问题与解决方案
视频传输优化整网解决方案由两部分构成
接入端:WAN-TA
在发送端接入路由器启用WAN-TA功能,提高视频传输质量;
接收端:WAN-TA+RTP缓存
在接收端启用WAN-TA+RTP整形,消除网络抖动引起的视频停顿、卡的问题。
该方案使经过网络传输后的视频可以更加流畅地播放,减少了视频停顿、卡的现象,提高了视频观看效果。
WAN-TA
WAN-TA(WAN Transmission Accelerate)是提升TCP在广域网链路上传输效率的技术的总称。为了解决视频网络传输环境中TCP传输效率问题(网络视频监控系统中,视频报文是封装在TCP中的),锐捷路由器通过WAN-TA引入一些新的TCP特性并将其应用到转发的数据流上,从而达到提升WAN链路上TCP传输性能不足的问题。WAN-TA通过将经过锐捷路由器的TCP连接拆分为两个连接,使锐捷路由器作为终端设备参与TCP会话,并通过锐捷路由器中WAN-TA优化策略完成对TCP数据流的控制。WAN-TA几乎能够消除所有TCP性能障碍,且无需更改客户端、服务器或网络特性。
RTP整形
RTP整形主要使用延时技术,用在汇聚接收端,保证RTP业务报文按固定时间间隔到达视频客户端。RTP整形基于WAN-TA功能,它从WAN-TA接收队列中取出报文,并将视频数据帧缓存在RTP队列中,延迟一定的时间后(一般是数百毫秒~数秒),按照帧原本的时序将视频帧以固定间隔逐个发送出去,这样可以使视频客户端接收到稳定的视频流。
注意事项
不管是WAN-TA功能或RTP整形功能,其本质都是只能够提升传输效率,并不能提升链路带宽;因此,该功能无法解决由于实际带宽不足(如带宽只有4M但却想传输6M高清视频)而导致的视频传输不流畅问题。
Ⅱ 视频传输优化配置案例
功能介绍
视频传输优化解决方案的应用场景主要是网络视频监控场景。
完整的视频传输优化整网解决方案由两部分构成:首先在发送端接入路由器启用WAN-TA功能,提高视频传输质量;然后要同时在接收端启用WAN-TA+RTP 整形,消除网络抖动引起的视频停顿、卡的问题。该方案使经过网络传输后的视频可以更加流畅地播放,减少了视频停顿、卡的现象,提高了视频观看效果。
一、组网需求
- 如下图所示,无线视频监控场景,分支机构接入路由器与视频服务器(DVR)相连、总部汇聚路由器与视频客户端相连。
- 接入路由器,通过3G/4G 线路上联总部。
- 分支机构与总部之间视频监控采用TCP进行连接
二、组网拓扑
三、配置要点
1. 接入端配置WAN-TA功能:
- 系统内置“video”优化策略,只需选择“wan-ta policy video”,细节参数无需调整
2. 汇聚端配置WAN-TA+HQOS_RTP
四、配置步骤
1. 接入端配置步骤(WAN-TA配置):(省略3G拨号等基础配置)
1) 全局开启视频传输优化功能
wan-ta enable
2) 定义要被优化的视频数据流
ip access-list extended 101
10 permit ip host 124.1.1.2 66.1.1.0 0.0.0.255 //只有匹配ACL的流量才能进行视频传输优化处理;同时ACL的范围不要配置为any any,只将视频流精确定义。
3) 配置视频传输优化策略
wan-ta policy video//配置命名为“video”的系统定义策略,就选择了默认的策略,细节不用配置。
match-port xx yy zz...... //如果为海康或大华的视频设备该命令无需配置(设备已默认配置了);其它厂商视频监控设备需配置该命令,其中 xx yy zz......为该厂商设备视频传输所用到的端口号;如果实在无法确定端口号则直接配置match-port all,但配置该命令由于设备会对所有数据连接(不管是视频还是非视频的)都加速,对设备性能一定影响。
4) 接口应用视频传输优化策略
interface Async 1
wan-ta-policy video list 101
5) 创建一个空配置的port-queue规则(可选)
port-queue 1
6) 接口应用port-queue(可选)
interface Async 1
port-queue 1 //HQOS的Port-queue部署,保证协议报文优先发送,避免视频点播时,接口业务中断,并提供视频传输优化的背压功能。
2. 汇聚端配置步骤(WAN-TA+RTP配置):(省略L2TP等配置)
1) 配置WAN-TA
wan-ta enable//启用WAN-TA(传输优化)功能
ip access-list extended 101 //通过ACL定义需要传输优化的视频流量
10 permit ip host 124.1.1.2 66.1.1.0 0.0.0.255
wan-ta policy video//创建视频传输优化策略
2) 定义classfier策略,关联ACL
traffic classifier rtp or
if-match acl 101//和WAN-TA功能引用相同的ACL
3) 定义behavior,制定RTP整型策略
traffic behavior rtp
rtp-shaping delay 2000 clock-rate 90000 //视频RTP缓存2s,时钟频率为90000
4) 定义policy,将classfier和behavior关联,形成HQOS策略
traffic policy rtp
classifier rtp behavior rtp precedence 1 //若是4G链路,由于4G带宽较充裕,可无需部署该策略
5) 将WAN-TA及HQOS的RTP策略应用到接口上
interface GigabitEthernet 1/1/0
wan-ta-policy video list 101
traffic-policy rtp inbound
备注:RTP整形需要开启WAN-TA功能才能生效,即WAN-TA配置是RTP整形的前提配置项
五、配置验证
1. 同时实际视频调用,对比传输优化前后的视频效果
2. 查看WAN-TA优化策略的配置情况:
Ruijie#show wan-ta policy video
wan-ta policy: video
Congestion Control : low-bandwidth-delay
SACK Support: TRUE
Initial Congest Window: 10 MSS
Maxitum Segment Size: 1460
Keepalvie Interval(retry): 120(9)
apply on interfaces:
interface namelist
GigabitEthernet 2/1/0101
3. 查看当前建立会话
Ruijie#sh wan-ta policy session vtty 2/1
session_id pair flowtcp_stateuptimeservice
391392[124.1.1.2:554->66.1.1.55:1776] TCP_ESTABLISHED 0:00:06 RTSP
392391[66.1.1.55:1776->124.1.1.2:554] TCP_ESTABLISHED 0:00:06 RTSP
// session_id为392的会话代理的是同离行ATM端的LAN通信,session_id为391的会话代理的是同总部端的WAN通信