【GB国家标准】 IPTV媒体交付系统技术要求全局负载均衡子系统

ICS33.160.60
M32
中华人民共和国国家标准
GB/T38830—2020
IPTV媒体交付系统技术要求
全局负载均衡子系统
Technical requirements for IPTV media delivery system-Global loadbalancesubsystem
2020-06-02发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2020-12-01实施
GB/T38830—2020
规范性引用文件
3术语和定义、缩略语
3.1术语和定义
3.2缩略语
4全局负载均衡子系统在IPTV媒体交付系统中的位置5全局负载均衡子系统的部署
6负载均衡子系统功能要求及支持的调度策略6.1顶级负载均衡功能要求及支持的负载均衡策略6.2
二级或边缘负载均衡功能要求及支持的负载均衡策略7内容定位流程
7.1PC终端内容定位流程·
7.2移动智能终端内容定位流程
7.3IPTV终端内容定位流程（从GSLB接人），IPTV终端内容定位流程（从二级SLB接人）7.4
8接口要求
全局负载均衡子系统与终端之间的接口要求8.1
8.2不同级SLB之间的接口要求
9安全要求
设备安全要求
业务安全要求
数据安全要求·
接口安全要求
参考文献
GB/T38830—2020
本标准是《IPTV媒体交付系统技术要求》系列标准之一，本系列标准的名称和结构如下：GB/T38828
GB/T38827
-GB/T38826
GB/T38829
GB/T38830
-GB/T38831
GB/T38754
IPTV媒体交付系统技术要求
IPTV媒体交付系统技术要求
IPTV媒体交付系统技术要求
IPTV媒体交付系统技术要求
IPTV媒体交付系统技术要求
IPTV媒体交付系统技术要求
IPTV媒体交付系统技术要求
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草场景和需求；
体系架构；
总体要求；
内容接人；
全局负载均衡子系统；
媒体分发存储子系统
流媒体服务
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。本标准由全国通信标准化技术委员会（SAC/TC485)归口。本标准起草单位：中国信息通信研究院、中国电信集团有限公司、中国联合网络通信集团有限公司、中国移动通信集团公司、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、上海诺基亚贝尔股份有限公司、东方明珠新媒体股份有限公司
本标准主要起草人：聂秀英、陈戈、唐宏、梁洁、乔治、倪伟、张尧烨、缪川扬、顾方方、张立杰，1
1范围
IPTV媒体交付系统技术要求
全局负载均衡子系统
GB/T38830—2020
本标准规定了全局负载均衡子系统在IPTV媒体交付系统中的位置、全局负载均衡子系统的部署、系统功能要求及支持的调度策略、内容定位流程、全局负载均衡子系统与终端的接口要求以及相关安全要求。
本标准适用于IPTV媒体交付系统。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T38754IPTV媒体交付系统技术要求流媒体服务HiKaeeiKA
术语和定义、缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
交付delivery
向端用户发送内容。
3.1.2
distribution
为后续的交付将内容发送到合适的中间位置。3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
GSLB：全局服务负载均衡（GlobalServiceLoadBalancing）HLS：HTTP直播流媒体（HTTPLiveStreamingHTTP：超文本传输协议（HypertextTransferProtocol）ID：标识符（Identifier）
IP：互联网协议（InternetProtocol)IPTV：互联网协议电视（InternetProtocolTelevision）MDS：媒体交付系统（MediaDeliverySystem）PC：个人计算机（PersonalComputer）SLB：服务负载均衡（ServiceLoadBalancing）STB：机顶盒（SetTopBox）
GB/T38830—2020
TCP：传输控制协议（TransmissionControlProtocol)URL：统一资源定位符（UniformResourceLocator）XML：可扩展标记语言（ExtensibleMarkupLanguage）4全局负载均衡子系统在IPTV媒体交付系统中的位置全局负载均衡子系统在IPTV媒体交付系统中的位置如图1所示。业务管理
媒体交
付系统
运萨管理
说明：
媒体管理
分发路山
分发路出
媒体服务子系统
媒体服务
表示本部分为可穿透；
AB.S
接口。
V内容运片
媒体预处理（媒体注入、分
片、流化、复制、脐式转顿）
媒体存储（嫌体定位、媒体分
农、媒休毁存
嫌体预处理
《媒体注入
格式转换〉
媒体服务控制
媒体分发称储系统
媒体存偌（媒体
定位、媒体分
发、媒休婆存
服务路中
（媒作期务定位）
移动智能终端
IV-sIB
负载均衡
广系统
Gist.3
服务路由
图1全局负载均衡子系统在IPTV媒体交付系统中的位置图1中的A接口为IPTV媒体交付系统与业务管理系统之间的接口，B接口为IPTV媒体交付系统与IPTV内容运营系统之间的接口。S接口为IPTV媒体交付系统和终端之间的接口。需要注意的是，S接口是一个综合接口，其包含了终端和IPTV媒体交付系统内部的各个子系统模块之间的接口。A、B、S接口具体定义参见GB/T38827在IPTV媒体交付系统中，全局负载均衡子系统主要负责完成IPTV媒体交付系统所提供服务的全局负载均衡和媒体服务定位功能。2
5全局负载均衡子系统的部署
GB/T38830—2020
在实际部署中，全局负责均衡子系统可以根据IPTV媒体交付系统的分级情况以及内容库的部署情况进行部署。
通常情况下，IPTV媒体交付系统的内容库的部署分为中心内容库、区域内容库和边缘内容库三级。为更好地进行负载均衡，全局负载均衡子系统也分为三级部署，即顶级负载均衡、二级负载均衡和边缘负载均衡。在实际部署时，顶级负载均衡部署于中心内容库所在的位置，负责完成整个IPTV媒体交付系统的负载均衡、二级负载均衡部署于二级内容库所在地，同时边缘负载均衡部署在边缘内容库所在地。对于没有进行分级部署的IPTV媒体交付系统，全局负载均衡子系统也可以不进行分级部署，可以考虑按顶级负载均衡和边缘负载均衡进行部署。分级部署的全局负载均衡子系统逻辑示意图如图2所示。预级负载均衡
级负载均衡
这券负载斯衡
二级负载均衡
边樂负载均衡
一级负载均衡
缘负载均衡
图2分级部署的全局负载均衡子系统示意图在分级部署的全局负载均衡子系统中，GSLB将终端用户的内容定位请求调度到二级负载均衡（二级SLB），二级负载均衡再根据下联的边缘负载均衡的工作负载状态将终端用户请求调度到合适的边缘负载均衡，边缘负载均衡根据所在节点媒体服务设施的实际使用情况将终端用户请求调度的某一媒体服务设施，由该媒体服务设施为终端用户提供服务。6负载均衡子系统功能要求及支持的调度策略6.1顶级负载均衡功能要求及支持的负载均衡策略6.1.1功能要求
顶级负载均衡应具有如下功能：顶级负载均衡支持作为基于PC和移动智能终端访问的统一人口：a
b）顶级负载均衡应支持配置全局负载调度策略，并支持根据配置策略进行媒体服务的全局负载均衡调度。
GB/T38830—2020
6.1.2支持的负载均衡策略
顶级负载均衡应支持如下负载均衡策略：a）应支持基于就近性的负载均衡策略，根据IP段/单个IP把用户请求重定向到用户物理位置就近区域的分配节点；
应支持基于节点情况的负载均衡策略，根据节点的权重以及负载情况（比如节点的流量、连接b)
数、健康状况等）把用户请求导向到网络状况好、负担轻的分配节点；顶级负载均衡判断收到请求的host值为域名并且这个域名不是自已的域名，那么顶级负载均衡在调度完成后构造重定向URL，在该URL前添加二级负载均衡或者SLB地址十“/十host域名，然后将该重定向URL返回给终端。如：终端请求到顶级负载均衡的URL为http：//sp域名/xxx/xxx？xxx..顶级负载均衡返回终端的URL为http：//下级负载均衡ip/sp域名/xxx/xxx?xxx..应支持配置ProviderID配置表；c
d）应支持根据用户请求URL查询ProviderID配置表获得内容域属性，并选择符合域属性要求的下级负载均衡SLB；
e）应支持容灾备份功能，确保业务可靠性；f）
可以平滑扩容，满足用户并发数的增长要求。2二级或边缘负载均衡功能要求及支持的负载均衡策略6.2
KAca
6.2.1功能要求
二级或边缘负载均衡应具有如下功能：a）应支持容灾备份功能，确保业务可靠性；b）应支持配置负载调度策略，并支持根据内容ID和配置策略进行媒体服务的负载均衡6.2.2支持的负载均衡策略
二级或边缘负载均衡应支持如下负载均衡策略应支持基于就近性的负载均衡策略，根据IP段/单个IP把用户请求导向到用户物理位置就近a)
区域的分配节点：若存在多个节点距离用户物理位置相同，则应支持随机选择节点为用户服务；
b）应支持基于内容分布的负载均衡策略，根据内容的分布状况把用户请求导向到含用户请求内容的分配节点；
c）应支持基于节点情况的负载均衡策略，根据节点的权重以及负载情况（比如节点的流量、连接数、健康状况等)把用户请求导向到网络状况好、负担轻的分配节点。7，内容定位流程
7.11
PC终端内容定位流程
PC终端从GLSB统一接入IPTV媒体交付系统，PC终端内容定位流程如图3所示，4
PC终端
GS.13
a）内容定位请求
二级91.13
边续ST.B
媒体服务器
b）执行会扇调度策略，获得二级ST.B入口地址K.2_重定向到二级S1.13，请求内容定位GB/T38830—2020
4）热行三级S1.3调度策略，获得过缘S1[3入口地址）定向到边缩SLB，请求内容定位)过缘sLB证行媒体服务调度
K重定问到媒体控制服务器请求内容服务内案服务响应消息
内容展务流程
图3PC终端内容定位流程图
PC终端内容定位流程如下：
PC终端向GSLB发起内容定位请求，a）
b）获收内容提供服务
b）GSLB执行全局调度策略选择距离用户物理位置近的节点，GSLB获取二级SLB入口地址。c)
GSLB将PC终端的内容定位请求重定向到二级SLB：由于终端请求URL中携带的域名或者IP就是GSLB自身的域名或者IP，故GSLB直接将URL中地址替换为二级SLB地址。二级SLB执行区域调度策略选择距离用户物理位置近的区域节点，二级SLB获取边缘SLB地址。
二级SLB将PC终端的内容定位请求重定向到边缘SLB；由于终端请求URL中携带的域名或者IP就是二级SLB自身的域名或者IP，故二级SLB直接将URL中地址替换为边缘SLB地址。
边缘SLB根据配置的负载均衡策略进行本地媒体服务调度，边缘SLB选择最优的媒体服务f
器为终端提供服务。
边缘SLB将PC终端的内容定位请求（内容服务请求)重定向到媒体服务器。g）
媒体服务器接收到内容服务请求时获取媒体内容为终端提供服务。h)
注：内容服务请求消息与内容定位请求消息相同。7.2移动智能终端内容定位流程
移动智能终端从GSLB统一接人IPTV媒体交付系统，移动智能终端内容定位流程如图4所示。注1：要求移动智能终端支持重定向。GB/T38830—2020
移动智能终端
GSLB
【a）内容定位诺求！
一级SLB
边缘SLH
媒体服务器
b）执行全后调度策略，获得二级S],[3入口地址！）重定向到二级81[3，请求内容定位）d）执行二级ST.R调度策略，获得边ST.B入口地址重定向到边续51.B，请求内容定盘1》边缴ST.R进行媒体服务调度
二22重定间到媒体控制服务器请求内容服务内容服务哺应消息
内察服务流程
图4移动智能终端内容定位流程图移动智能终端内容定位流程如下：移动智能终端向GSLB发起内容定位请求。a
）h）获取内容提供服务
b）GSLB执行全局调度策略，选择距离用户物理位置近的节点，GSLB获取节点的二级SLB入口地址。
GSLB将移动智能终端的内容定位请求重定向到二级SLB；由于终端请求URL中携带的域名c）
或者IP就是GSLB自身的域名或者IP，故GSLB直接将URL中地址替换为二级SLB地址。d）二级SLB执行区域内调度策略，选择距离用户物理位置近的边缘SLB地址；由于终端请求URL中携带的域名或者IP就是二级SLB自身的域名或者IP,故二级SLB直接将URL中地址替换为边缘SLB地址。
二级SLB将移动智能终端的内容定位请求重定向到边缘SLB。边缘SLB根据配置的负载均衡策略进行本节点媒体服务调度，边缘SLB选择最优的媒体服务f）
器为终端提供服务。
g）边缘SLB将移动智能终端的内容定位请求（内容服务请求）重定向到媒体服务器。h）媒体服务器接收到内容服务请求时获取媒体内容为终端提供服务。注2：内容服务请求消息与内容定位请求消息相同。7.3IPTV终端内容定位流程（从GSLB接入）在IPTV终端从GSLB接入IPTV媒体交付系统时，IPTV终端内容定位流程如图5所示。A
IPTV终端
GSI.B
a）内容定位请求
二菱1.13
过缴SI.
媒体服务器
6）执行月调度策略，获得上级SLB入口址！c）重定问到二级ST.B，请求内容定位GB/T38830—2020
）执行二级ST.B调度策略，获得边缴ST.R入口地址）重定向到边缘SLB，请求内寄定例D)边龄ST.T进行续体服务调度
)_重定向到媒体控制服务器请求内容服务h）获取内容提供服务
内客服务响成消息
内容服务流程
图5IPTV终端内容定位流程图（从GSLB接入）IPTV终端内容定位流程如下：
IPTV终端向GSLB发起内容定位请求。b）GSLB执行全局调度策略，选择距离用户物理位置近的节点，GSLB获取二级SLB入口地址。c
GSLB将IPTV终端的内容定位请求重定向到二级SLB；由于终端请求URL中携带的域名或者IP就是GSLB自身的域名或者IPGSLB直接将URL中地址替换为二级SLB二级SLB执行调度策略，选择距离用户物理位置近的边缘SLB地址。二级SLB将IPTV终端的内容定位请求重定向到边缘SLB；由于终端请求URL中携带的域名或者IP就是二级SLB自身的域名或者IP，二级SLB直接将URL中地址替换为边缘SLB地址。
边缘SLB根据配置的负载均衡策略进行本节点媒体服务调度，边缘SLB选择最优的媒体服务器为终端提供服务。
边缘SLB将IPTV终端的内容定位请求（内容服务请求）重定向到媒体服务器。g
h）：媒体服务器接收到内容服务请求时获取媒体内容为终端提供服务。注：内容服务请求消息与内容定位请求消息相同。7.4IPTV终端内容定位流程（从二级SLB接入）IPTV终端从二级SLB接人到IPTV媒体交付系统，内容定位流程（二级SLB接人）如图6所示。GB/T38830—2020
IPTV路端
a）内案定位请求
级S1.B
进缘SLB
媒体服务器
h)执行二级调度策略，获得边缘51.B入口地址c)重定向到随缘SLB，请求内容定位1）节点内媒体服务调度
e)重定向到边继媒依服务器
内容服务响应消息
内容服务流程
图6IPTV终端内容定位流程图（从二级SLB接入）IPTV终端向二级SLB发起内容定位请求a
「）获取内容提供服务
二级SLB选择距离用户物理位置近的边缘MDS节点，二级SLB获取MDS边缘节点的SLBb)
地址。
二级SLB将IPTV终端的内容定位请求重定向到边缘SLB；由于终端请求URL中携带的域名或者IP就是二级SLB自身的域名或者IP，故GSLB直接将URL中地址替换为二级SLB地址。
d）二级SLB根据配置的负载均衡策略进行本节点媒体服务调度，二级SLB选择最优的媒体服务器为终端提供服务
二级SLB将IPTV终端的内容定位请求（内容服务请求）重定向到边缘媒体服务器。媒体服务器接收到内容服务请求时获取媒体内容为终端提供服务。f）
注：内容服务请求消息与内容定位请求消息相同8接口要求
全局负载均衡子系统与终端之间的接口要求8.1
全局负载均衡子系统与终端之间的接口应符合GB/T38754。8.2不同级SLB之间的接口要求
8.2.1接口定义
不同级SLB之间的接口包括GSLB与二级SLB之间的接口和二级SLB与边缘SLB之间的接口该接口主要用于交换收集到的IPTV媒体交付系统负载使用的相关信息。该接口采用HTTP十XML方式进行通信，
HTTP+XML消息协议由基本消息头（BasicHeader）和消息体（Body可选）两部分组成。8
GET/GetLoadInfo HTTP/1.1
Accept：*/*|r|n
Accept-Language:zh-cn,en;q=0.5/r/nAccept-Encoding:gzip,deflateIrInHost:10.71.148.109:8070rIn
Connection:Keep-AliveIr In
BasicHeaderl:valuelIrIn
BasicHeader2:value2IrIn
BasicHeader3:value3IrIn
<？xmlversion=\1.o\encoding=\UTF-8\?>HTTP/1.1200OK
Date:Mon,31Dec200104:25:57GMTContent-range:bytes0-40279979/40279980BasicHeaderl:valuelIrIn
BasicHeader2:value2Irn
BasicHeader3:value3IrIn
《/data)
GB/T38830—2020
基本消息头（BasicHeader)包含的参数如表1所示。消息体（Body)是完整的xml文档。表1
基本消息头参数
参数名称
version
sourceDeviceCode
destDeviceCode
authenticatorSource
timeStamp
StringbzxZ.net
String
String
String
String
（字节）
可选/
协议版本号
描述信息
源设备编号，唯一标识一个设备设备编码规则为：AABBCCCXXX共10位：AA：电信运营商统一区域编号，00标识全国RR；BB：厂商编号.01固定为UT.02固定为中兴，03固定华为，04固定为思科，05固定为青牛；
CCC：版本编号，默认为000，预留，当前固定为000；XXX：设备序列号。有效范围001999，新增一个对接网元时依次累加
目的设备编号，唯一标识一个设备。编号规则同源设备编号源设备认证码，使用MD5算法对（sourceDeviceCode+sharedSecret+timestamp)生成摘要，消息接收者针对根据基本消息头中的对应信息生成摘要进行比对。
sharedSecret由RR分配，全网统一共享一个sharedSecret时间戳，格式为yMMddHHmmss。应是与时区无关的UTC时间
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