常見流媒體服務(wù)器應用性能比較

常見流媒體服務(wù)器應用性能比較

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交換機進行通信。

　　 視頻處理能力：

　　 AAL-5: 150~160個3M流

　　 TCP/IP(IP Over ATM): 75~80個3M流


　　（2） 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的速率進行配置，每個DVB-ASI接口都支持將多個MPEG SPTS復用到一個MPEG MPTS中，同時，也可以將多個SPTS復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復用到一個MPEG MPTS中，同時，也可以將多個SPTS復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：

　　①提供3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

　　⑤MPEG MPTS協(xié)議

　?、轒PEG-2 PAT, PMT和PID操作

　　⑦MPEG-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。

??

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400Mbps的網(wǎng)絡(luò)吞吐性能計算，Origin3000按每CPU對應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，用于擴展輸出能力的P-Brick（PCI擴展模塊），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。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擴展模塊）中。

?

?

1.3 MediaHawk2000的性能

　　MediaHawk2000的性能與一般的高級工作站性能相當，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：★★★

??

常見視頻服務(wù)器系統(tǒng)指標

?2.1 nCUBE4

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

　　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

?

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用，因此有些相關(guān)指標如I/O性能不是很準確，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

?

?

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

??

2.4 系統(tǒng)指標點評

　　 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，其進行大規(guī)模組網(wǎng)時的靈活性很差，運行維護很復雜，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)接入支持等指標上，幾款服務(wù)器都是騎虎相當?shù)?，但MediaHawk不支持歐洲標準的HFC頻道分割方式，因此，對這幾款服務(wù)器針對流媒體應用的綜合印象評分如下：

　　nCUBE4： ★★★★★

　　SGI Origin2000：★★★★★

　　SGI Origin3000：★★★★★

　　MediaHawk：★★★

?

?

常見流媒體服務(wù)器指標列表及綜合評分

?(1)各服務(wù)器系統(tǒng)指標：

　　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)器的主要指標參見下表：

?

?

?（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行綜合后的印象評分和總的印象評分，見下表：