網絡聚合遇到AV

因為基于網絡技術的音視頻系統數量日益增多，IT和AV部門已經開始學習如何攜手工作了。在AV專家們開始了解IP音頻的術語和技術之時，作為企業(yè)網絡看門人的IT專業(yè)人士，也開始領略到AV媒體為其企業(yè)所帶來的好處了。

這種轉變，意味著任何規(guī)模適當的企業(yè)IT部門，包括商業(yè)、教育、金融、政務或其他企業(yè)，如今都會最終負責整個環(huán)境中AV系統的部署和管理。IT經理們甚至可能通過與AV專家們的協商，做出采購此類設備的決策。

雖然AV和IT專業(yè)人士們可能對彼此的技術已足夠了解，可以就某個項目甚至是進行日常的互動和協作，但不能期望他們在對方的領域內成為專家。能夠具備基本的IT工作知識，很明顯這能讓AV專家們受益匪淺，很多人都在積極參加類似CompTIA和InfoComm之類的組織，以及像思科和微軟這樣的制造商們組織的培訓和認證。AV專家們要做好自己的工作無需成為IT經理，因為音頻聯網所依賴的僅僅是網絡的兼容性、配置的靈活性和問題排查簡答的一個子集。

同樣，IT經理們也開始熟悉有關將一個或多個網絡音頻系統集成至企業(yè)范圍的聚合網絡的問題。只要對這類系統的目標和使用有了清晰的理解，IT經理們很快就會發(fā)現音頻網絡可以與其所負責的局域網輕松實現整合。

網絡音頻傳輸：IT經理們需要知道些什么

在早期的AoIP技術中，為了克服帶寬限制以及缺乏足夠的實時媒體傳輸標準的問題，所設計的系統會有意不兼容數據網絡。好在那已經是很久以前的事了。

現代如Dante之類的AoIP系統都基于普通的IT標準，使其能夠在傳統交換機和線纜組成的現有網絡上，與數據流量同步并行。對于其他網絡成員和組件來說，這些音頻設備運行起來和任何其他節(jié)點都一樣，這使得此類網絡的部署、運行和管理對于IT員工來說都如輕車熟路。

標準

雖然在企業(yè)網絡各個方面有著無數的標準和常規(guī)方法，但AoIP所依賴的一般都只是一個很小的標準子集，IT經理們可以輕松理解運用。

組播、單播和IGMP窺探

許多網絡經理對于組播的使用都十分謹慎，而他們的理由也很充分。如果組播流失控，就會一直沖擊局域網上的每個節(jié)點，在傳輸速度較慢時可能導致設備過載。與此相反，在單播中網絡信息和數據僅從一個設備發(fā)送至另一個。

作為AoIP的一部分，組播必然有其存在的必要性，它可以用來發(fā)送同步、定時向所有設備同時發(fā)送信息。要向多個目標同時發(fā)送音頻時，它還可以用于傳輸音頻本身，而且有些協議只能靠組播來傳輸音頻流，如AES67-2015高性能互操作性協議。

在知道需要用到組播的情況下，IT經理即可在連接音頻設備的交換機上輕松配置IGMP窺探功能。IGMP窺探可以確保只有需要的組播流量的設備才會接收到它，從而降低了不必要的流量。

局域網和廣域網

正如上節(jié)所解釋的，實時AoIP系統所依賴的一些標準和方法會使其在局域網上的大部分領域都受限，這是因為要使用組播進行同步和發(fā)現。IEEE 1588精準時間協議（PTP）就是一個基于組播標準的例子，它在類似Dante的AoIP系統中得到了廣泛的使用。組播協議本身只限于在局域網內部使用，不會延伸至廣域網；好的是大部分的應用并不需要在子網之間共享Dante組播傳輸，因此管理起來十分簡單。

TCP和UDP

研究AoIP網絡的IT專業(yè)人士，很快會發(fā)現大量音頻數據都是通過UDP，而非更常見的TCP來發(fā)送的。UDP與TCP的不同之處在于，它不會進行錯誤校驗或數據重發(fā)，這使其速度極快，是實時媒體的理想之選。這有助于網絡的穩(wěn)定運行，也能大幅降低延遲和流量糾錯。

QoS （服務質量）

在網絡上出現高負荷且互相競爭的流量時，音頻網絡協議如何確保時間敏感數據的及時傳輸？標準為我們提供的方案，是通過交換機來實現QoS。

QoS使用優(yōu)先標記算法來確保音頻和時鐘數據一直都位于“第一位”，經常被用于AoIP系統。請注意，一般只有在流量負荷相當大時時間才會成為問題。

還要注意的是，AVB AoIP協議需要特殊的“AVB兼容”交換機以代替QoS。

IP尋址

雖然早期的AoIP（或以太網音頻）方案有時會用到靜態(tài)IP地址，但如今已經完全不同了。

現代AoIP方案全都遵守DHCP協議，而且大多數的設計也都可以使用自我分配IP地址實現完美運行，所以可以輕松創(chuàng)建“獨立”的音頻網絡，無需使用DHCP服務器。

和其他常見網絡端點一樣，DHCP也是要強烈推薦的。靜態(tài)IP地址在AoIP中很少會用到，而且容易因為人為失誤造成問題。

VLAN（虛擬局域網）

虛擬局域網（VLAN）可以在保持流量隔離的同時，輕松實現AoIP網絡與現有IP網絡對物理基礎設施的共享。單個VLAN上的過載或錯誤，不會影響到同一交換機上的其他網絡。只要VLAN有足夠的帶寬而且支持組播流量，對于多數AoIP系統來說就不成問題。

VLAN還經?？梢杂糜谪熑握f明。AV經理可能想將流量保留在某一個VLAN上，以便清晰界定哪些問題要歸責于AV人員，哪些歸責于IT人員。其缺點是，它缺乏與較大網絡的集成，可能在整個設施中使音頻網絡的某些用途受限。好在需求已經發(fā)生了變化，使這個問題可以輕松解決。

帶寬

IT經理當然需要了解AoIP的真實帶寬要求，尤其是他們剛接觸到這項技術時。這類信息可以幫助他們以最為有效的方式在配置系統時留出足夠的動態(tài)空間。

專業(yè)設置中所用的主要音頻是PCM，采樣頻率為48 kHz，位深（字長）為24字節(jié)。

AoIP系統會產生一些必要的費用，因為要把這類數據分包為高效的數據流。在Dante網絡中，音頻會被打包為四信道的UDP音頻“流”，每個都會消耗大概6兆/秒的帶寬，可以輕松運用近似值的“經驗法則”。例如，典型的會議室可能需要多達16個音頻信道，總帶寬為約24兆字節(jié)/秒，或千兆連接能力的2.4%。

帶寬管理還可以通過選擇組播的方式來實現。Dante這類AoIP方案默認對音頻流使用單播UDP傳輸，但是將相同的音頻信道發(fā)送至多個設備時，就會產生不必要的數據冗余。Dante可以將音頻信道置入用戶定義的組播流之中，從而選擇性地消除這類冗余。

真實案例與最優(yōu)作法

以下示例給出了不同AV場景相遇時的情形，并闡釋了在IT的幫助下，使用常用工具和方法來找到解決方案的過程。

使用VLAN分隔柳溪社區(qū)教堂的場館

通過VLAN來限制AoIP流量對于音頻網絡的管理和安全都會帶來好處。位于芝加哥附近的柳溪社區(qū)教堂有五處場館，包括一個有著7，200個座位的大禮堂。

根據基礎設施經理Kurt Donnan的說法，“我們存在的一個問題就是，每個場館都需要有一個單獨的VLAN，這樣它們才不會互相沖突?！边@個問題是因為如果不劃VLAN的話，在場館內操作音頻的人們可以“看到”其他設備，因為他們用的是用于其他目的的普通局域網。VLAN的應用，可以實現不同位置AoIP系統之間的相互隱藏。

使用VLAN在柳溪社區(qū)教堂實現無線控制

無線控制又提出了另一個常見的挑戰(zhàn)。根據Donnan的解釋，柳溪社區(qū)教堂的集成式Aruba無線局域網控制器，起初只能確保將iPad通過無線接入點連接來遠程控制面板*（soundboard）的人，可以和面板一樣登錄到同一個子網。但當音頻網絡延伸到教堂的其他場館時，他說，“那時我不得不建立VLANs直接的通信，因為我們的無線網絡和有線音頻設備運行在不同的子網上。我必須要建造一條路徑來實現這個接入點，這樣才能實現iPad和面板之間的通訊?！边@類解決方案可以將強大的安全性和具體的接入方式相接合，只要IT部門了解了AV部門的需求，就可以輕松實施。

使用VLANs進行安全部署

在牛津大學的布拉瓦尼克政治學院，AV數據和AV控制分布在兩個獨立的VLAN上（共有30個），使用戶和設備可以對接入進行嚴格控制。信息和通訊技術主管Matt Treavis說：“我們擁有一套網絡接入控制系統，這意味著我們可以將設備加入兩個獨立的網絡，無論它們是用戶網絡、AV網絡還是其他什么，而且還可以限制我們IT和AV人員對AV網絡的訪問，”。Treavis還說，“嚴密的數據安全在舉辦會議和活動的設施中至關重要，劍橋公爵、前聯合國秘書長科菲·安南和其他政要們都曾對此表示贊賞?！?/p>

利用現有端口在任何位置提供音頻

所有將AV網絡作為整個企業(yè)混用型基礎設施一部分來部署的人，都應該考慮到聚合網絡的核心益處，Treavis說?！拔覀冇写蠹s2000個端口，而且建筑中的每個端口都是可用的，所以我們可以在建筑中的任何地方對AoIP數據進行靈活的路由?！弊鳛橐寻惭bAV系統的補充，還可以在設施內的任何空間安裝并快速設置附加設備?！叭绻愕慕ㄖ槊鏀祿c，而且你的所有VLANs在每個交換機機柜中都可以看到，那么你就有了無限的可能，”他還說?！爸灰袛祿c，我們就哪里都能去，而且明白我們能夠保證一切正常?！?/p>

最佳經驗：針對IT和AV的差異進行規(guī)劃

Treavis是從一家企業(yè)的IT部門來到這所學校工作的，就在當時的AV系統上線之前。他說深思熟慮的規(guī)劃，以及IT和AV部門之間的交流，對于系統能最終如期順利地入運行會大有幫助?！叭绻腥藢ξ艺f要做一個聚合網絡，我就要確保AV人員了解AoIP協議的規(guī)范，而且他們可以使用這類規(guī)范。早早進行這類討論會比較好?！?/p>

在布拉瓦特尼克政府學院的案例中，AV供應商因為在建筑施工期間出入受限而打造了一個異地網絡，Treavis說?！澳阋@么做，最后面臨的情況就是：當你把它放在真實環(huán)境中時，就會在訪問控制列表和其他各種問題上遇到問題，然后還需要AV和IT人員再做進一步檢查，”他提醒說。“人們確實需要考慮IT和AV部門之間的文化差異，以及如何為此做好計劃，也許應該提前就理順這些關系。”

結論

雖然牛津大學和柳溪社區(qū)教堂在其IT范圍及工作文化上差異很大，但通過IP網絡標準的使用，卻有著同樣的通用工具和功能平臺，這些標準使其能夠按其特定需要和關注點來部署AoIP。

由于AV向網絡的遷移如今已被業(yè)內普遍接受，AV專業(yè)人士和IT專家們會發(fā)現他們之前的協作比以往更加緊密。來自AV行業(yè)的人們會掌握網絡技術的一套技能，而IT界人士也會逐漸熟悉AV服務的需求。企業(yè)的成功會對雙方都有利。幸運的是，在嚴格標準基礎上，音頻網絡的發(fā)展意味著技術障礙越來越少，要克服這些障礙只需要能理解彼此的目標就好。