支持IPv4IPv6流媒体代理服务器的研究

支持IPv4/IPv6互访的流媒体代理服务器的研究Speaker：刘沂训山东大学网络中心[e-mail]相关工作2测试与总结4背景与问题描述31系统设计与实现33背景流媒体VOD与视频直播远程教育用户自产生媒体内容(UGC)，例如Youtube视频会议远程医疗†流媒体已经成为互联网上的关键应用之一IPTV问题描述†IPv4/IPv6流媒体的互访问题„现有流媒体应用大多基于IPv4协议„IPv6流媒体服务的兴起：网络电视等。例如：上海交大的IPv6VOD视频服务。„IPv4/IPv6流媒体互访的问题。†流媒体协议的多样性AdobeRTMP……其它Real,Netscape;IETFStandardRTSPMicrosoftMMS相关工作†RTSP协议代理[1,2]„应用层的过渡方案，支持RTSP协议，易于实现和部署，。„问题：无法满足协议多样性的要求。†NAT-PT+ALG„网络层的实现方案，与应用层协议无关。„问题：需要路由器的支持，存在性能和安全问题[3]†我们的改进方法：基于SOCKS代理服务器实现IPv4/IPv6流媒体互访„以前工作：基于SOCKS的IPv4/IPv6过渡技术[4]。1.D.Grimm.AUDFDeveloperGrantproject:QuickTimeStreamingandIPv6[C].AUCAcademic&DevelopersConference,Adelaide,2003.2.张雪，董永强，黄一鸣.支持IPv4/IPv6的RTSP流媒体应用代理的设计和实现[J].计算机科学，2006，33(3):140-144.3.C.Aoun,EnergizeUrnet,E.Davies.ReasonstoMovetheNetworkAddressTranslator-ProtocolTranslator(NAT-PT)toHistoricStatus[s],RFC4966,2007.4.H.Kitamura,ASOCKS-basedIPv6/IPv4GatewayMechanism[S],RFC3089,2001微软WMS平台†现有的IPv6视频服务大多基于微软WMS平台†支持MMS和RTSP两种流媒体协议，其中：„MMS是微软的一个专有协议。„RTSP是一项IETF标准。†我们主要以RTSP协议来进行说明，原因：„模块化的实现方式很容易进行扩展来支持MMS等其它协议。„RTSP协议的研究和应用很广泛。RTSP协议简介†RTSP协议消息流程(图1)†采用的数据传输方式„UDP传输„TCP传输†微软WMS平台通过协议翻转(ProtocolRollover)技术来实现数据传输方式的选择HTTPGET客户端网页服务器流媒体服务器会话描述SETUPRTP数据包RTCPPLAYPAUSETEARDOWN图1流媒体代理服务器的网络结构MPlayerWMSWMSWMPIPvYIPvX流媒体代理服务器(DualStacks)流媒体服务器客户端图2SOCKS代理服务器的设计†SOCKS协议SOCKS是一种会话层代理协议，具有V4和V5两种标准。V5在V4的基础上，增加了增强的UDP代理、安全验证机制和支持IPv6协议等改进，这儿的SOCKS是指SOCKSV5标准†工作模式根据微软WMS平台选择的数据传输方式，SOCKS代理可以有两种工作模式„TCP应用模式„UDP应用模式SOCKS工作模式†TCP应用模式SOCKSCONNECTCONNECTOKOK交互RTSP控制消息RTCP基于TCP的RTP音视频流建立SOCKS通道SOCKS代理IPvX客户端IPvY服务器SOCKS工作模式†UDP应用模式SOCKSCONNECTCONNECTOKOK建立SOCKS通道BINDBINDREPLY交互RTSP控制消息基于UDP的RTP音视频流RTCP建立UDP数据通道SOCKS代理IPvX客户端IPvY服务器实现†客户端„修改流媒体播放器支持SOCKS协议。即应用程序既是流媒体客户端，又是SOCKS客户端。缺点：该方法仅对开源软件Mplayer等有效，目前的商业播放器基本不支持SOCKS协议，也无法修改。„改进方法：基于SOCKS化客户端的方法。即不改变应用程序，通过开发类似于TSocks、SocksCap的软件实现SOCKS代理的支持。实现†服务器端„Linux平台，PIV2GHZ，1GBRAM„服务器支持IPv4/IPv6双协议栈和多线程技术„实现了简单的SOCKS代理服务器来支持IPv4/IPv6流媒体互访优点：实现简单，主要用于测试目的。缺点：不能够用于实际部署。„以后进一步的研究：SOCKS+代理服务器缓存技术测试†主观测试结果服务器只设置IPv4地址，客户端只设置IPv6地址。4台PC能够同时流畅的访问流媒体服务器，运行稳定。IPv6toIPv4服务器只设置IPv6地址，客户端只设置IPv4地址。4台PC能够同时流畅的访问流媒体服务器，运行稳定。IPv4toIPv6测试结果测试项目量化测试方案†TestPlayer„目的：通过TestPlayer，可在一台PC上模拟大量流媒体客户端同时访问代理服务器，来测试代理服务器性能参数。„原理：RTSP协议中字段：a=range:npt=0-689980表示视频的播放时间。因此，TestPlayer可在等待这段时间后再向代理服务器发送TearDonwn消息，无需实际播放视频，对PC的性能没有影响。„实现：参考LiveMedia的OpenRTSP[1]，实现了一个多线程的最基本的RTSP协议客户端脚本。†通过命令脚本监测流媒体代理服务器的状态，如流量、CPU、延时等。1.总结†提出了一种基于SOCKS代理的IPv4/IPv6流媒体过渡方案。†流媒体代理服务器性能的测试。„主观测试„量化测试