Rundfunkunternehmen müssen das Netzwerk anhand eines echten zentral abgeleiteten Modells entwerfen und die darin enthaltenen Elemente mithilfe von SDN-Routing steuern. Dies ist der effektivste Weg, um das volle Potenzial der IP-Technologie zu nutzen

Von Olivier Suard *

Angesichts des zunehmend wettbewerbsorientierten Charakters der Übertragung von Inhalten ist jede neue Technologie, die die Produktivität verbessern und Kosteneinsparungen ermöglichen kann, mehr als willkommen. Die zunehmende Verbreitung der IP-Technologie überrascht daher nicht. Langfristig kostengünstiger als die spezifische Basisband-Technologie für die Inhaltsübertragung, kann das IP-Protokoll auch vorhandene Technologie und Infrastruktur nutzen. Für viele ist dies ein großer Vorteil, da keine großen Modifikationen vorgenommen werden müssen.

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Bisher scheint alles gut zu sein, abgesehen davon, dass dieser Ansatz das große Potenzial der IP-Technologie erheblich einschränken kann. Leider werden Betreiber, die von einigen IP-Switch-Anbietern unterstützt werden, manchmal in die Falle geraten, sich auf die Produkte zu konzentrieren. Das Hauptaugenmerk muss darauf gerichtet sein, die geeignete Netzwerkarchitektur und -steuerung für die Anwendungen und Workflows der Inhaltsübertragung zu erhalten.

Derzeit werden drei Architekturkonfigurationen für die Übertragung von Inhalten und in anderen Branchen verwendet.

Zentralisiertes Sternnetz
Dieser Ansatz entspricht der herkömmlichen Basisband-Architektur: Alle Verbindungen werden über einen großen IP-Router geleitet, der sich im Hauptkontrollraum befindet. Dies impliziert jedoch, dass es am Rand des Netzwerks keine Signalaggregation gibt: alles muss zum zentralen Router gelangen. Zur Verbindung jedes Geräts mit dem zentralen Router müssen Fasern eingesetzt werden.

Um die gestiegene Nachfrage zu befriedigen und zukünftige Anforderungen zu antizipieren, erwerben Content-Übertragungsunternehmen häufig von Anfang an einen großen Router. Das Kapazitätslimit wird oft früher als erwartet erreicht. Zu diesem Zeitpunkt muss der zentrale Router ausgetauscht werden.

Darüber hinaus belegt jedes angeschlossene Gerät unabhängig vom tatsächlichen Bandbreitenbedarf einen teuren Port mit hoher Bandbreite im zentralen Router. Dies erhöht die Kosten pro Port für Geräte mit niedriger Bandbreite. Das Fehlen einer Aggregation impliziert, dass Redundanz von Netzwerkrandgeräten gehandhabt werden muss.

Schließlich ist eine Sternnetzwerkarchitektur naturgemäß nicht ideal für entfernte Standorte als Erweiterungen des primären Standorts, da dies impliziert, dass der gesamte Datenverkehr den zentralen Router passieren muss.

Anfangs scheinen Sternnetze einfach und bequem zu sein, in der Praxis sind sie jedoch sehr einschränkend, möglicherweise anfällig und sehr teuer.

Zentral abgeleitet (Rückenblatt)
In großen Rechenzentren wird häufig ein verteiltes IP-Netzwerkmodell verwendet, das als zentral abgeleitete Architektur (Rückgrat) bezeichnet wird. Dazu werden zwei oder mehr Router im Core (Central) und andere kleinere Router im Edge (Derivate) verwendet.

Durch die Verbindung aller Geräte in jedem Bereich mit abgeleiteten Aggregationsroutern und deren anschließende Verbindung mit den Hauptroutern reduzieren die Unternehmen die Anzahl der Verbindungen, die direkt mit den Hauptroutern verbunden sind, wodurch die Glasfaserverwaltung vereinfacht wird. Wenn weniger Glasfasern vorhanden sind, werden auch weniger Ports in den zentralen Routern benötigt, und es werden niedrigere Kosten pro Port erzielt, insbesondere für Geräte mit geringer Bandbreite.

Die zentral abgeleitete Architektur ermöglicht Redundanz im Netzwerk aller Geräte zu deutlich niedrigeren Kosten. Dieses Modell bietet auch optimale Flexibilität und Skalierbarkeit. Die Kapazität kann durch Hinzufügen von abgeleiteten Routern (Blatt) oder Zentralen (Wirbelsäule) erhöht werden, anstatt das vorhandene en bloc wie in Sternnetzwerken zu ersetzen. Daher müssen die Netzwerke von Anfang an nicht größer sein, da die Kapazität im Laufe der Zeit erweitert werden kann.

Obwohl die Konfiguration einer echten zentral abgeleiteten Architektur komplexer sein kann als andere, ist sie eine skalierbare, robuste und leistungsstarke Netzwerkstruktur, die perfekt auf die Anforderungen der Übertragungsunternehmen abgestimmt ist.

Doppelstern
Dieses dritte Architekturmodell wird von einigen als Rückgrat bezeichnet, in Wirklichkeit ist es jedoch ein "Doppelstern" -Architekturmodell. Obwohl zwei zentrale Router erforderlich sind, ist jeder vom Netzwerk abgeleitete Router nur mit einem der zentralen Router verbunden.

Diese Lösung ist hinsichtlich der Lastverteilung und Optimierung der Gesamtkapazität des Netzwerks nicht flexibel. Mit der Weiterentwicklung des Netzwerks werden an Endgeräte, die redundante Verbindungen benötigen, besondere Anforderungen gestellt.

Befürworter dieser Architektur bevorzugen häufig automatisches Routing auf der Grundlage von Protokollen anstelle von SDN-Routing (Software Defined Networks). Obwohl ein zentrales Pseudo-Netzwerk aufgrund der Einfachheit seiner Konfiguration anfangs attraktiver sein könnte, können Unternehmen nur durch eine echte, zentral abgeleitete Architektur das Beste aus ihren Investitionen in die IP-Infrastruktur in ihren Anlagen herausholen.

Steuern
Neben der Netzwerkarchitektur müssen die Betreiber auch das IP-Mediennetzwerk organisieren und steuern:

Automatisches Routing
Die Protokolle, die herkömmliche IP-Switches ausführen (z. B. IGMP / PIM), ermöglichen es Netzwerkelementen, auf der Grundlage des IP-Verkehrs Entscheidungen über das Routing zu treffen. Dies bedeutet, dass die Entscheidung, wie einzelne Medienströme durch das Netzwerk transportiert werden, dem Netzwerk überlassen werden muss, nicht dem Betreiber.

Obwohl es in IP-Netzwerken weit verbreitet ist, hat das automatische Routing Nachteile, wenn es um professionelle Netzwerke für die Medienproduktion in Echtzeit geht.

Beispielsweise ist das automatische Routing möglicherweise nicht schnell genug, um die große Anzahl gleichzeitiger Schaltereignisse zu übertragen, die in der Live-Produktion erforderlich sind. Sie können auch Probleme mit Netzwerken haben, in denen Schleifen vorhanden sind und die Bandbreitenverwaltung schlecht ist.

Die meisten dieser Probleme können von Experten für IP-Netzwerke gelöst werden. Es ist jedoch erforderlich, Ihre Hilfe zu leisten, wenn sich die Konfiguration erheblich ändert, z. B. wenn neue Studien hinzugefügt oder eine große Anzahl von Kameras von einer zur anderen übertragen werden. Platz zu einem anderen.

Netzwerkrouting durch Software definiert
Durch das Routing von Software Defined Networks (SDN) wird die Routing-Steuerung einer zentralen Steuerungsebene überlassen. Die Verwaltungs- und Orchestrierungssoftware bietet einen vollständigen Überblick über die verfügbaren Geräte, die Netzwerkinfrastruktur und die Dienste, sowohl die der Organisation derzeit als auch die programmierten. Dadurch können Sie intelligente Entscheidungen in Bezug auf Routing und Flusskontrolle effizient treffen. Es kann auch die explizite Routing-Funktion bieten, die Content-Streaming-Unternehmen erwarten und benötigen.

Das SDN-Routing garantiert auch eine höhere Leistung als das automatische Routing. Die Software hat auch die Kontrolle über alle Medienströme, dh sie verfügt über mehr Informationen und kann die aktuellen Bandbreitenanforderungen und sogar die programmierten Anforderungen besser bewältigen. Es ist sogar vorteilhaft für den Schutz und die Sicherheit. Orchestrierungs- und Steuerungssoftware kann auf einfache Weise eine Vielzahl von Möglichkeiten zum Schutz vor Ausfällen erstellen und kann außerdem vollständig steuern, welches Ziel ein Multicast von einer bestimmten Quelle aus transportieren kann, wodurch Sicherheitsrisiken reduziert werden.

Im Gegensatz zum automatischen Routing kann das SDN-Routing mit der entsprechenden Orchestrierungs- und Steuerungssoftware jede Netzwerkarchitektur problemlos und ohne Risiko verarbeiten.

Abschluss
Die Unternehmen, die Inhalte übertragen, müssen das Netzwerk anhand eines echten Kernmodells (Spine-Leaf) entwerfen und die darin enthaltenen Elemente mithilfe des SDN-Routings steuern. Dies ist der effektivste Weg, um das volle Potenzial der IP-Technologie zu nutzen, und hilft gleichzeitig, eine optimale Kapitalrendite zu erzielen, und bietet mehr Möglichkeiten für den operativen Erfolg.

* Olivier Suard ist Vice President of Marketing für Nevion.

Richard Santa, RAVT
Autor: Richard Santa, RAVT
Herausgeber
Journalist von der Universität von Antioquia (2010), mit Erfahrung in Technologie und Wirtschaft. Herausgeber der Magazine TVyVideo + Radio und AVI Lateinamerika. Akademischer Koordinator von TecnoTelevisión & Radio.

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