IPTV承载网解决方案

STB接入

STB接入是IPTV业务的第一步，目前的接入方式主要包括DHCP和PPPOE两种，选用不同的接入方式，对业务控制设备和接入效果有直接影响，华为公司STB接入支持这两种方式，根据不同的场景，可以选用不同的接入方式。
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DHCP接入的优点是STB实现简单，组播报文在IPOE上承载，不需要对组播报文作PPP封装处理，采用DHCP方式时，DHCP报文可以携带OPTION60/82参数，相关服务器根据OPTION60/82携带的信息，进行业务区分，IP地址分配以及认证等工作，但缺点是需要建立另外一套接入认证和地址分配系统，另外DHCP的安全性也不及PPPoE。

PPPoE方案的优势是可以利用运营商成熟的接入认证和地址分配技术，而且安全性非常高，目前大多数运营商一般采用PPPoE管理STB，整网只部署一套接入认证和IP地址分配系统。当组播复制和控制在BRAS上直接针对PPPOE会话进行时，BTV和VOD业务都采用PPPOE方式封装，STB只需要支持PPPOE协议栈即可，但当组播复制和控制在末端设备执行时，VOD业务仍然需要采用PPPOE方式封装，而BTV业务则需要采用IPOE方式封装，此时要求STB支持PPPoE＋IPoE双协议栈，对STB的要求相对较高。
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IPTV业务一般只在运营商内部运营，为了保证业务的安全，不管采用哪种方式，STB可分配私网IP，上网用户分可配公网IP。

IPTV承载网组播功能部署

毫无疑问，对于IPTV的基本业务BTV，承载网络组播功能的部署直接影响承载网的性能和BTV的业务效果。

业务控制层之上组播协议的部署

在业务控制层之上，是三层路由网络，组播协议采用PIM-SM，PIM-SM是一种典型的组播路由协议，它独立于其他单播协议，依靠自有机制建立组播分发树，组播报文在分发树的分叉点进行复制，保证在共同的路径上只有一份组播报文发送，最大限度节约了带宽，它适用于大量分散用户接入的组播场景。

传统PIM-SM协议一般运行在一个自治域内，如果全网需要部署组播业务，就需要引进跨域的组播路由协议，华为公司目前采用MBGP和MSDP两种协议，MSDP用来传递域内或域间RP上的组播源信息，达到全网共享的效果，MBGP可以传递域间组播路由信息，因此，在多域的组网情况下，可以采用PIM-SM+MBGP+MSDP方式实现组播分发树的形成。

业务控制层之下组播功能的部署

（1）组播VLAN和组播VLAN+
在业务控制层之下，一般是二层透传网络，用户业务通过VLAN传送，如果不同的VLAN内有组播用户，需要在每个VLAN复制一份组播报文，增加了网络带宽。华为公司的组播VLAN、组播VLAN+很好的解决了这个问题。

（2）组播复制点的选择
在网络的核心层，主要通过PIM生成组播分发树来传送组播报文，组播复制点由协议决定，在接入及汇聚层，组播业务主要在MVLAN内传送，组播复制点可以根据网络的实际情况进行部署，复制点位置的选择，直接影响组播带宽的占用，复制点选择的越接近用户，接入网带宽占用越少。华为公司提供三个不同位置的组播复制点：

业务控制设备上复制

　　IPTV业务发展初期，用户量相对较少，组播复制点可选择在BRAS上进行，华为公司提供的MA5200G/ME60具有强大的组播复制能力，可以基于用户VLAN和PPPOE会话进行复制，此时接入汇聚网络不需要使用MVLAN，用户的组播流量和普通流量一样在各自的VLAN或PPPOE会话中承载。

　　组播交换机复制

　　IPTV业务发展到一定阶段，用户量增加，但网络中末端交换机和DSLAM设备可能不支持组播特性，如果大面积改造，成本过高，此时可以选用支持组播VLAN+特性的交换机进行组播复制，S6500是一款合适的组播交换机，放在园区汇聚位置，下挂一定数量的末端设备，组播交换机之上通过组播VLAN发送组播报文，组播交换机之下通过跨VLAN复制组播报文到组播用户。
在末端设备上复制

　　IPTV大规模发展时，由于用户数量大，无论是在BRAS上还是在组播交换机上复制，都会形成性能瓶颈，此时需要在末端交换机或DSLAM上进行复制，末端交换机或DSLAM需要支持组播特性，包括组播VLAN，IGMP SNOOPING/PROXY等，末端设备之上通过共用的MVLAN传送组播报文，末端设备上通过IGMP SNOOPING形成的组播转发表复制组播报文。

　　组播频道快速切换

传统电视频道切换速度很快，如果采用通常的组播加入和组播分发方法，频道切换速度很慢，难以满足用户体验，华为公司采用以下两种方法保证频道切换速度。
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　　（1）IGMP频道快速切换

　　当在DSLAM/L2上做组播权限控制和组播报文复制时，通过对IGMP协议的优化，采用IGMP快速离开机制，华为的单个设备处理IGMP加入、离开只需要100多毫秒，可以保障用户频道切换时间<1秒。
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　　（2）静态组播加入

　　对于某一个频道，无论是否有终端加入组播组，BAS、甚至DSLAM/L2可事先加入组播组，当没有用户时，丢弃组播报文。静态加入组播组主要是为了加快用户加入组播组的速度，不会因为是第一个用户而等待较长时间，从而解决IPTV业务流的延迟和切换时间问题，实际上是以带宽换时间，加快频道切换速度，保证用户的良好体验。

IPTV业务的QoS保证

在IPTV承载网上，QoS调度主要采用Diffserv机制，在接入层根据802.1p的优先级进行调度，在核心层依靠IP DSCP或MPLS EXP进行调度。另外，华为公司在业务控制层采用的MA5200G或ME60设备，支持强大的H-QoS调度，可以在不考虑接入网设备QoS能力的前提下，保证每用户、每业务的QoS需求。

IPTV业务在接入及汇聚层的QoS调度

IPTV业务上行的流量相对较小，调度相对简单，采用802.1P优先级调度方法，业务在进入接入网时，外层VLAN标记不同的802.1P优先级，沿途设备根据优先级不同进入不同的队列。下行流量主要靠BRAS设备进行集中QoS调度。

IPTV承载网业务控制层的QoS保证

在业务控制层，首先要完成上行业务和下行业务的QoS影射，即接入层802.1P到核心层IP DSCP或MPLS EXP的QoS映射，保证业务到达对方区域时仍能按照最初的优先级进行QoS调度。另外，业务控制层要完成集中QoS调度，由于接入层设备组网简单，对QoS的支持力度不一，需要在业务控制层对下行数据流进行集中QoS调度，华为公司采用H-QoS机制进行调度，可以根据端口信息、用户信息及业务信息进行集中调度，保证用户各种业务的转发优先级以及合适带宽等。

IPTV承载网核心网层QoS保证

IPTV业务承载网在核心层主要使用IP DSCP或MPLS EXP进行调度，可以基于组播地址、CS/ES地址设置进行流分类，并设置不同的优先级，然后采用队列调度机制进行转发，例如，对于特定的组播流，设置高的优先级，在队列调度里优先转发，对于CS和ES之间的VOD流量，还可以采用DS-TE技术，保证视频内容的可靠传送。

IPTV承载网的安全性

STB接入的安全性

华为公司提供的多业务控制网关设备（MA5200G&ME60），支持防火墙功能，BAS接口和用户域都可以加入安全域，提供对STB接入的防火墙功能，可以防止多种网络攻击，采用PPPOE接入时，PPPOE本身具有灵活的接入验证策略，包括用户名+密码的验证、账号和用户物理位置信息的绑定以及各种接入模版的灵活设置等，可以很好的保证网络的安全性，采用DHCP接入时，有一些常见的DHCP安全问题需要解决，华为公司针对DHCP接入提供完善的解决方案：

（1）假冒IP/MAC

　　在末端设备或BRAS设备上插入OPTION82选项，记录用户的IP、MAC、端口、VLAN等信息，并最终在BRAS设备上生成DHCP SNOOPING转发表项，用户报文进入时，需要和绑定表项进行对比，满足要求的继续转发，否则，直接丢弃，可以解决用户IP/MAC地址假冒问题。
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　　（2）伪DHCP SERVER问题

　　在末端设备上启用DHCP SNOOPING功能，设置信任端口和不信任端口，只从信任端口接收DHCP RESPONSE报文，非信任端口收到的RESPONSE报文丢弃。
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　　（3）DHCP攻击问题

　　对于用户不断变换MAC地址进行IP地址请求，可以在末端设备上进行MAC限制，比如一个端口一个MAC，对于用户源MAC不变，大量发送DHCP请求的问题，可以使能SNOOPING的不信任状态，检查DHCP报文的CHADDR字段，对于和SMAC不一致的直接丢弃。另外，也可以在BRAS上设置用户申请次数，DHCP速率限制，防止DHCP流量攻击。

来源：全球IP通信联盟