Pour comprendre le fonctionnement de la distribution vidéo numérique IPTV, pensez à votre réseau local comme un flux de données passant de la tête de réseau IPTV vers les clients qui ont envie de recevoir les flux vidéo.
La tête de réseau IPTV est un ensemble d’appareils dédiés à l’acquisition de vidéo numérique provenant d’un large éventail de sources: satellite, numérique terrestre, câble numérique, HDMI, SDI, CVBS, IP, etc. et le convertir en un format adapté à la distribution IPTV.
Il existe essentiellement trois méthodes pour distribuer le contenu IPTV sur un réseau LAN:
Choisissez la méthode appropriée pour distribuer la vidéo numérique sur les réseaux IP en optimisant la bande passante requise, en évitant d’inonder le réseau en raison d’un trafic excessif.
BROADCAST – UN à TOUS
MULTICAST – UN à PLUSIEURS
UNICAST – UN à UN
Dans une configuration broadcast, la station de tête de streaming transmet tous les flux de la vidéo pour tous les clients du réseau, peu importe si chaque client doit afficher une vidéo ou quel vidéo doit afficher. Il correspond à chaque client de traiter le flux de données complet, extraire le flux SPTS (programme unique par flux de transport) du programme qu’il doit jouer et rejeter et d’ignorer les autres.
Un réseau broadcast fonctionne de manière similaire à la télévision par satellite. Depuis l’espace, le satellite ne transmet qu’une seule fois tous les programmes, indépendamment du fait qu’il y ait beaucoup de récepteurs, ou un seul récepteur ou aucun récepteur qui sont intéressés à voir un programme. C’est le travail de chaque récepteur de syntoniser le canal de son choix et de rejeter le reste.
Le Broadcast est un mécanisme de transmission un-à-tous. Il réduit la charge du serveur car il transmet les canaux une seule fois, et ce sont les switches et les routers du réseau qui sont chargés de répliquer l’intégralité du flux de données qu’ils reçoivent sur toutes les sorties, permettant ainsi la distribution de programmes IPTV à des milliers de destinataires.
Cependant, la charge de trafic du réseau subit les conséquences de cette méthode de transmission par force brute. Tous les flux sont transmis à tous les clients, qu’ils soient nécessaires ou non.
Le flux vidéo IPTV est répliqué comme requis par les switches et les routers du réseau pour permettre à un nombre arbitraire d’appareils clients de souscrire à l’adresse broadcast et de recevoir la diffusion. Il ne nécessite aucune configuration particulière des éléments du réseau.
La plage d’adresses IP Broadcast est comprise entre 224.0.0.0 et 239.255.255.255. Cependant, plusieurs plages sont réservées à des fins spéciales. Sauf indication contraire, il est préférable d’utiliser la plage 234.0.0.0 à 238.255.255.255.
Voyons comment cela fonctionne avec un exemple.
Considérez une station de tête avec des streamers qui reçoivent les chaînes DVB par satellite ou la télévision numérique terrestre, et d’autres encodeurs / streamers avec des entrées HDMI ou CVBS connectées à d’autres récepteurs.
Le switch principal combine tout le trafic des streamers dans la tête et transmet les « N » programmes identifiés par différentes couleurs dans le diagramme.
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Tous les switche du réseau répliquent le trafic entrant et le répliquent vers tous ses liens sortants.
Le trafic broadcast inonde (flooding) l’ensemble du réseau et des périphériques connectés, peu importe que ce trafic soit utile ou non, pour chaque machine connectée.
Bien qu’une configuration broadcast puisse être utile pour un petit réseau ou pour un nombre très limité de programmes en raison de la facilité de mise en œuvre car, fondamentalement, elle ne nécessite aucune configuration spéciale dans les switch du réseau. Cependant, la transmission de seulement 30 programmes à 4 Mbps chacun, inondera tout le réseau, et bloquera les appareils avec une interface réseau de 100 Mbps.
Une transmission broadcast n’est pas une option viable pour diffuser sur l’Internet public, où chaque appareil recevrait des « tonnes » de trafic non souhaite.
Le Broadcast n’est, en pratique, viable que sur de très petits réseaux locaux avec un nombre très limité de flux IPTV.
1.1 Comment configurer une station de tête streaming koovik dans une installation du type BROADCAST
La configuration de la station de tête pour un réseau Broadcast est identique à la configuration Multicast. Voir le point 2.1.
2.- Multicast
El streaming Multicast es similar al broadcast en el sentido de que la cabecera transmite los streams de cada programa solo una vez independientemente del número de dispositivos que lo van a reproducir.
Le streaming Multicast est similaire au broadcast dans le sens où la stations de tête ne transmet le flux de chaque programme qu’une fois, quel que soit le nombre de récepteurs qui sont intéressés à le regarder.
La différence fondamentale est que les switches du réseau vont répliquer/copier uniquement les flux nécessaires et uniquement aux destinations qui en ont besoin.
Cela élimine tout le trafic redondant ou inutile sur le réseau, qui inonderait à la fois le réseau lui-même et l’interface réseau et le processeur des récepteurs de destination. Les récepteurs ne reçoivent que les flux demandés.
Évidemment, cela représente une énorme amélioration de l’efficacité du réseau et de la station de tête.
Le système Multicast est capable d’être mis à l’échelle pour systèmes de streaming IPTV du type plusieurs programmes vers plusieurs clients.
Par rapport a l’exemple de la section Diffusion, chaque client qui doit jouer un programme ne recevra qu’un trafic de 4 Mbps au lieu de 120 Mbps. Cela signifie simplement que l’installation IPTV fonctionne parfaitement ou ne fonctionne pas du tout.
Le trafic sur le réseau est également fortement réduit.
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Donc, la question qui se pose est claire : Si les commutateurs du réseau ne doivent répliquer que les programmes/flux requis par les clients/destinations quel trafic les traverse, chaque client doit informer le réseau du programme pour lequel il est intéressé, et les switch du réseau doivent réagir à ces demandes.
Un système de multidiffusion nécessite que les périphériques réseau et les clients prennent en charge pour cela tant la fonction IGMP Snooping que la fonction IGMP Querier.
Le protocole IGMP (Internet Group Management Protocol) est un protocole de communication utilisé par les destinations/clients et leurs switch adjacents, ce qui permet aux destinations d’informer le réseau des flux Multicast qu’ils souhaitent recevoir, continuer à recevoir ou arrêter de recevoir.
Il est recommandé d’utiliser des commutateurs de couche 3 pour la multidiffusion IGMP. Si vous avez besoin d’utiliser des switches de couche 2, au moins installez un switch de couche 3 dans le segment LAN pour que IGMP snooping fonctionne correctement. Les switches de couche 2 eux-mêmes ne supportent pas les services IP multicast. L’activation du IGMP snooping sur un switch de couche 2 dans un segment LAN dans lequel aucun switch de couche 3 n’existe, peut entraîner une connectivité multicast intermittente et une perte de paquets importante.
Si le switch ne prend pas en charge le snooping IGMPv2 ou IGMPv3, il ne peut pas connaître les flux requis, et dans quel port ils sont requis. Par conséquent, le switch va répliquer tous les flux sur tous les ports, provoquant les mêmes effets que les réseaux Broadcast, inondant toutes les machines du LAN, y compris celles qui ne sont pas utilisées pour des applications IPTV.
La plage d’adresses IP Multicast est comprise entre 224.0.0.0 et 239.255.255.255. Cependant, plusieurs plages sont réservées à des fins spéciales. Sauf indication contraire, il est préférable d’utiliser la plage 234.0.0.0 à 238.255.255.255.
Le Multicast est une solution excellente et la plus utilisée dans les réseaux IPTV tels que les campus et l’hospitalité.
Ce n’est pas une solution viable lorsque le gestionnaire du réseau IPTV, n’est pas le propriétaire du réseau LAN, et ne peut donc pas gérer les switch et routeurs.
Vous devez vous assurer que tous les clients/récepteurs sont compatibles avec IGMP snooping (ils peuvent envoyer des requêtes IGMP au switch adjacent ).
2.1 Comment configurer les stations de tête streaming koovik dans une installation MULTICAST
Entrez la configuration du streamer à l’aide du serveur Web intégré.
Sélectionnez l’option IP Output dans le menu.
Activez (marquez Enable) les programmes que vous souhaitez transmettre sur le port Ethernet du streamer marqué DATA et tapez l’adresse IP et le port que vous souhaitez utiliser pour chaque programme.
Vous pouvez choisir entre utiliser la même adresse IP pour tous les flux et diffèrent port, ou une adresse IP différente et même port ou une adresse IP et port différents.
Indiquez le TTL (Time To Live) requise pour le nombre des switches que le flux doit traverser.
3.- Unicast
UNICAST est un système de connexion UN vers UN entre la source de streaming et la machine cliente. Un émetteur à un récepteur.
La station de tête/serveur peut transmettre plusieurs flux à plusieurs clients, mais toujours selon la méthode un vers un.
Tous les réseaux LAN et IP prennent en charge les flux de données Unicast. Les transmissions unicast n’exigent pas de configurations réseau spéciales et constituent donc la méthode préférée pour une transmission de programmes point à point.
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Quand les récepteurs ne sont pas compatibles avec, l’utilisation de transmissions unicast évite d’inonder le réseau et les machines qui y sont connectés. Les transmissions unicast dirigent le flux uniquement vers le client spécifié, sans avoir besoin d’une configuration particulière sur le réseau.
Le Unicast est la forme de transmission la plus utilisée sur Internet, car la plupart de ceux qui envoient du trafic via intenet ne peuvent pas gérer le réseau.
Chaque client Unicast qui s’attache à la station de tête/serveur consomme sa propre bande passante/débit. Exemple : 5 ordinateurs clients jouant un programme 4Mbps utiliseront un débit total de 20Mbps. Si un seul client le joue, la traffic sera réduite à 4 Mbps. Par conséquent, si le réseau et le serveur doivent prendre en charge de nombreux clients et nombreux programmes, une bande passante énorme sera utilisée et le serveur et l’infrastructure réseau devront être dimensionnées en conséquence.
3.1 Comment configurer un streamer koovik pour une installation UNICAST
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Entrez la configuration du streamer à l’aide du serveur Web intégré.
Sélectionnez l’option IP Output dans le menu.
Assurez-vous que l’adresse IP de la station de tête/serveur se trouve dans le même segment réseau que le client. Dans l’exemple de la capture d’écran qui apparaît sur ces lignes, l’adresse IP du streamer et le client se trouvent dans le segment 192.168.1.xxx.
Vous pouvez choisir les adresses IP dans la plage de Unicast: 0.0.0.0 à 223.255.255.255.
Activez (marquez Enable) les programmes que vous souhaitez transmettre sur le port Ethernet du streamer marqué DATA.
Tapez l’adresse IP de l’appareil de destination auquel vous souhaitez envoyer le flux et le port dans lequel client écoutera le flux d’entrée. Dans l’exemple de la capture d’écran, le client avec IP 192.168.1.136 écoutera les ports 1001 et 1002 via lesquels il pourra recevoir deux flux différents, le client 192.128.1.137 écoutera via les ports 1003 et 192.168.1.138 via 1004.
Dans l’exemple, on a sélectionné UDP dans le menu déroulant avec les options RTP ou UDP. D’autres streamers koovik supportent également http, hls, rtsp et rtmp.
Indiquez le TTL (Time To Live) requise pour le nombre des switches que le flux doit traverser.
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