基于ipv6 的流媒体视频点播系统的设计与实现

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1、第3期第66页浙江纺织服装职业技术学院学报2009年9月doi：10.3969/j.issn.1674-2346.2009.03.016基于IPv6的流媒体视频点播系统的设计与实现林坚摘要：从IPv6在流媒体技术上的新特性入手，通过对IPv6和传统的IPv4协议的比较和分析，设计并实现了一个基于Linux平台的流媒体视频点播系统。关键词：IPv6；流媒体；视频点播中图分类号：TP37文献标识码：C文章编号：1674-2346(2009)03-0066-0041概述近年来，越来越多的学校开始普及校园数字化的建设，充分利用数字媒体技术和局域网带宽优势，创建以数字影音采集、制作

2、、发布、学习、交流为特点的校园视频点播网站，成功将课堂教学延伸到多媒体教学和网络教学中,建设起自己特色的教学资源库。视频点播系统是基于流媒体技术的，对网络传输的稳定性和可靠性要求很高，而随着中国下一代教育与科研网CNGICERNET2骨干网络的建设完成，高校纷纷引入了CERNET2网络，和传统的IPv4相比，IPv6在流媒体的分发上有先天优势：更加优化的地址结构，更加完善的SSM（sourcespecificmulticast）技术、效率更高的Qos实现、更加可靠的安全性，这些优点使在IPv6网络上实现高质量的视频点播成为可能。2IPv6对流媒体技术的支持和改进2.1IP

3、v6流技术概述IPv6是针对现有的IPv4网络的种种缺陷开发的。20世纪90年代中期，IETF在讨论IPv6协议时，专门在IPv6中定义了流的概念，通过设置流标签的方法，为高效处理数据分组提供了一种机制，增强了对实时系统的支持。2.2IPv6对流的定义根据IPv6协议的规定，所谓“流”是网络上从一个特定源站到一个特定目的站的一系列数据分组，源站要求在数据分组传输路径的节点路由器保障其所指定的服务质量。因此，IPv6在它的数据报头中加入了“流标签”字段，用来实现资源预留和服务质量的承诺。2.3报头地址结构分析IPv6的地址空间结构和IPv4有显著区别。首先，128位的地址空

4、间不仅允许更多的主机寻址，也增加了地址的结构层次。IPv6优化了报头的数据结构（图1）：————————————收稿日期：2009－04－20作者简介：林坚，男，浙江财经学院现代教育技术中心（浙江杭州310018）PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn2009年9月浙江纺织服装职业技术学院学报第3期第67页版本（4）流量类型（8）流标签（20）基本负载长度（16）下一报头（8）跳数限制（8）报头源地址（128）（40B）目的地址（128）下一报头（8）长度（8）选项数据（8）选项数据（8）选项数据（NЧ8）图1报头的数据结

5、构从图1可以看出，IPv6的地址结构简化到只有6个域和2个地址空间。虽然IPv6的基本报头占用了40个字节，相比于IPv4（20B）而言足足扩大了1倍，但是它的报头长度是固定的，这在处理过程中就减少了不必要的内存开销；同时由于域的减少，减轻了路由器在处理数据包过程中的负载，而改进的多站点寻址方案允许将多站点路由限制在指定范围内，提高了路由器的工作效率。IPv6中，流标签是为Qos所保留的域，默认情况下，该域全部填为0。2.4组播功能的增强所谓组播，是指一个用户只有加入相应的组播组后才能收到该组发送的信息。利用组播，可以将一份数据同时发送给一组特定的用户，避免了数据的重复发

6、送，又不会造成网络带宽的浪费，提高了网络传输的效率，因此非常适合流媒体的传输；同时，组播组的范围可以是同一个局域网，同一个机构网，甚至是IPv6全球地址空间中的任何一个节点，这就为网络流媒体服务提供了更大的灵活性。2.5流媒体服务质量（Qos）的增强在IPv6的地址空间结构中，流量类型（trafficclass）和流标签（flowlabel）是专门用来优化数据流的传输和分发的。流量类型占用了1个字节的长度，这样，原则上可以为数据流提供256个级别的优先级，其目的是允许发送数据流的源主机和转发数据流的路由器在数据包上达上不同的标记进行不同的处理，保证每一项服务都能达到用户满

7、意的质量。来自同一个数据流的所有数据包采用相同的流标签，这样路由器在转发此类数据包时只需要依照原来的路径发送，而不去要重新计算选择新的路由，这就提高了路由器的效率，减轻了路由器的负担，降低了端到端的延迟。根据不同的流标签，制定相应的Qos策略，可以有效提高数据包传输的速率，提高带宽的使用率。3现有流媒体系统介绍目前广泛使用的流媒体系统主要有3个：Microsoft公司的WindowsMedia系统，RealNetWorks公司的RealSystem系统，Apple公司的QuickTime系统。在国内，由于Apple公司的用户占