Konzept für einen schrittweisen Aufbau eines verteilten Streaming-Systems für interne Kommunikation REALNETWORKS

Fallbeispiel Konzept für einen schrittweisen Aufbau eines verteilten Streaming-Systems für interne Kommunikation

Inhalt Das Szenario Schritt 1: Studio und Hauptserver in Zentrale Schritt 2: Knotenpunkt-Gateways in Regionalzentren Schritt 3: Weitere Gateways in Filialen Zusammenfassung

Das Szenario Ein Finanzdienstleister möchte die Kommunikation im Unternehmen durch Streaming Media verbessern In der Firmenzentrale sollen Videos (live und ondemand) produziert werden und den 700 Mitarbeitern in der Zentrale, in sechs Regionalzentren sowie ca. 50 Filialen zur Verfügung gestellt werden Das System soll schrittweise aufgebaut werden, von einem Einstieg bis zur maximalen Performance So werden frühzeitig Erfahrungen bei geringen Einstiegskosten gesammelt. Der Ausbau erfolgt genau nach Bedarf und daher effizient.

Verteilte Infrastruktur Das Gesamtsystem besteht aus Firmenzentrale mit A/V-Produktionsstudio Helix Universal Server (redundant) 300 Clients an Highspeed-LAN 6 Regionalzentren (Knotenpunkte) mit je 2 Mbps Anbindung an Hauptstelle Helix Universal Gateway Bis zu 20 Clients an TokenRing-LAN und weitere 40 in angeschlossenen Filialen Ca. 50 Filialen mit 2 Mbps Anbindung an den jeweiligen Knotenpunkt Bis zu 10 Clients am TokenRing-LAN

Verteilte Infrastruktur 2 Mbps Standleitung 1 * Zentrale 300 Clients 1 Gbps Backbone 100 Mbps LAN 6 * Regionalzentrum (Knotenpunkt) Je bis zu 20 Clients 16 Mbps Token Ring je Knotenpunkt 2-7 * Filiale je bis zu 10 Clients 16 Mbps Token Ring Insg. bis zu 40 Clients in allen KF eines KP

Schritt 1: Zentrale 2 Mbps Standleitung 1 * Zentrale Tonstudio Helix Producer Helix Enterprise Server 300 Clients 1 Gbps Backbone 100 Mbps LAN 6 * Regionalzentrum (Knotenpunkt) Je bis zu 20 Clients 16 Mbps Token Ring In dieser Ausbaustufe: Insgesamt 350 Clients im System je Knotenpunkt 2-7 * Kleinfiliale je bis zu 10 Clients 16 Mbps Token Ring Insg. bis zu 40 Clients in allen KF eines KP

Zentrale: Quantifizierung des Datenflusses Streaming Media Zentrale Helix Server 300 RealPlayer Other Traffic *.rm-files 1. NIC Eth 100 Mbps 2. NIC Clients not watching Streaming Media Router (Cisco) je 2 Mbps zu Knoten (Regionalzentren) 60 RealPlayer in jedem Knoten inkl. angeschlossener Kleinfilialen

Belastung der Zentrale durch Streaming Media Der Helix Universal Server in der Zentrale versorgt 300 Clients in der Zentrale (über NIC 1). Hier (an NIC 1 sowie im 100- Mbps-LAN der Zentrale) ist ein theoretisches Maximum von 300 * 200 kbps = 60 Mbps möglich. versorgt einige Clients in den Filialen über NIC 2, den Cisco-Router und Helix Gateways. Da zu den Clients nur 6 * 2 Mbps-Leitungen führen, ist von hier eine theoretische Maximalbelastung von 12 Mbps zu erwarten, in der Praxis weit weniger. Bei einer späteren Ausbaustufe mit Helix Gateways in den Knoten (Schritt 2) reduziert sich der Traffic nochmals, bei besserer Versorgung der Clients.

Zentrale - Software Produktionsstudio Helix Producer Plus Zentrale Server Helix Universal Server Speicher für On-Demand-Files Real Enterprise Desktop Manager Arbeitsplätze *.rm-files Auf jedem Client-PC: RealOne Enterprise Desktop (kontrollierter Player)

Zentrale -Hardware Produktionsstudio (für RealProducer) PC 600 MHz, 128 MB, 20 GB, Winnov Videum Videokarte, 100Mbps NIC Zentrale Server Helix Universal Server Je 1 Server Dual 1 GHz, 1 GB RAM, 20 GB oder mehr, 2*100Mbps NIC (+ Backup) Speicher für On-Demand-Files 1 Minute @ 300 kbps ~ 2,25 MByte 1 Stunde @ 300 kbps ~ 135 Mbyte 100 Clips à 5 Minuten (300 kbps) ~ 1,2 GByte Real Enterprise Desktop Manager Admin-PC (Win NT4) am lokalen Netz Arbeitsplätze Für die Player: Vorhandene Mitarbeiter-PCs > 300 MHz, Sound

Zusammenfassung Zentrale Basissystem: Installation von Produktionsstudio und Helix Server (redundant) in der Zentrale. Damit ist ein funktionsfähiges Streaming-System eingerichtet, das alle Clientrechner in Zentrale, Regionalzentren (Knoten) und Filialen erreicht, allerdings nicht alle gleichzeitig. Die Anzahl der gleichzeitig erreichbaren Clients in Knoten und Filialen ist aufgrund der niedrigen Bandbreite zwischen den Standorten begrenzt. Die Clients werden mit dem Real Enterprise Desktop ausgestattet. Der Administrator stellt auf dem Real Enterprise Desktop Manager eine niedrige Bandbreite für alle Player außerhalb der Zentrale ein.

Schritt 2: Knotenpunkte 2 Mbps Standleitung 1 * Zentrale Tonstudio Helix Producer Helix Enterprise Server 300 Clients 1 Gbps Backbone 100 Mbps LAN 6 * Regionalzentrum (Knotenpunkt) Helix Enterprise Gateway Je bis zu 20 Clients 16 Mbps Token Ring In dieser Ausbaustufe: Insgesamt 700 Clients im System je Knotenpunkt 2-7 * Kleinfiliale je bis zu 10 Clients 16 Mbps Token Ring Insg. bis zu 40 Clients in allen KF eines KP

Schritt 2: Regionalzentrum (Knotenpunkt) Nach der Installation von Schritt 1 können im Prinzip alle (entsprechend ausgerüsteten) Clientrechner in Zentrale, Regionalzentren (Knoten) und Filialen Streams abgreifen. Sollte es hierbei aber wegen der gleichzeitigen Nutzung zu vieler Clients zu Performanceproblemen in Regionalzentren oder angeschlossenen Filialen kommen, ist die Installation eines Helix Gateways im entspr. Knoten notwendig. D.h., maximal 6 Regionalzentren müssen ausgerüstet werden.

Knotenstelle: Quantifizierung des Datenflusses Streaming Media Regionalzentrum (Knotenstelle) Helix Gateway 20 RealPlayer Other Traffic 2. NIC TR 16 Mbps 1. NIC (3. NIC) Clients not watching Streaming Media Router (Cisco) 2 Mbps von Zentrale je 2 Mbps zu Kleinfiliale 40 RealPlayer in allen Kleinfilialen zu einer Knotenstelle

Belastung einer Knotenstelle durch Streaming Der Helix Universal Gateway im Knotenpunkt versorgt bis zu 60 Clients (bis zu 20 im Knotenpunkt selbst über NIC 2, bis zu 40 in den angeschlossenen KF (über NIC 1 bzw 3). Holt die Inhalte über NIC 1 von dem RealServer in der Zentrale. Theoretisch ist hier ein Peak von 60*200 kbps = 12 MBps möglich, in der Praxis wird dies durch Caching und ungleichzeitige Zugriffe drastisch reduziert. Traffic am NIC 2 des RP und im Token Ring des KP (KP-Player über TR): max. 20*200 kbps = 4 Mbps Traffic pro ausgehender 2 Mbps-Leitung zu einer Kleinfiliale: max 10*200 kbps = 2 Mbps (zuviel; aber selten; wenn nötig, Gateway in KF installieren!) Outbound-Traffic am NIC 1(oder 3) des RP: max. 40*200 kbps = 8 Mbps Max. Traffic am Helix Gateway: 12 Mbps Outbound, wesentlich weniger Inbound (Caching!)

Knotenpunkt Soft & Hardware Helix Universal Gateway 1 Server CPU 1 GHz, 1 GB RAM, 20 GB Festplatten-RAID, 2*100Mbps NIC, 1 *16 Mbps TR NIC Optional: 1 gleicher Server für Backup (Cold Standby) RealOne Enterprise Desktop Player Auf jedem geeigneten Arbeitsplatzrechner > 300 MHz, Sound

Zusammenfassung Knotenpunkt Nach der Installation von Schritt 2 versorgt jeder Knotenpunkt alle Clients im Knotenpunkt selbst und in den angeschlossenen Filialen aus dem Cache des Helix Universal Gateways. Dadurch wird der Traffic von der Zentrale erheblich reduziert, da jeder Inhalt nur noch einmal übertragen wird. Das vermeidet Verstopfungen durch Streaming auf den schmalbandigen 2 Mbps-Anbindungen der Knoten an die Zentrale. Jetzt können im alle (entsprechend ausgerüsteten) Clientrechner in Zentrale, Regionalzentren (Knoten) und Filialen Streams abgreifen. Sollte es hierbei aber wegen der gleichzeitigen Nutzung zu vieler Clients immer noch zu Performanceproblemen in einzelnen Filialen kommen, ist die Installation eines Helix Gateways in der entspr. Filiale notwendig (Schritt 3). Im RealEnterpriese Desktop stellt der Administrator für die jeweiligen Clients den Proxy ein, dem der Client am nächsten sitzt. Die Bandbreite kann für alle Clients wieder auf den maximalen Wert gesetzt werden.

Schritt 3: Filialen 2 Mbps Standleitung 1 * Zentrale Tonstudio Helix Producer Helix Enterprise Server 300 Clients 1 Gbps Backbone 100 Mbps LAN 6 * Regionalzentrum (Knotenpunkt) Helix Enterprise Gateway Je bis zu 20 Clients 16 Mbps Token Ring In dieser Ausbaustufe: Insgesamt 700 Clients im System je Knotenpunkt 2-7 * Kleinfiliale In 10 von 50 Filialen Helix Enterprise Gateway installiert je bis zu 10 Clients 16 Mbps Token Ring Insg. bis zu 40 RealPlayer in allen KF eines KP

Schritt 3: Filialen-Gateways Sollte es nch der Installation von Schritt 2 wegen der gleichzeitigen Nutzung zu vieler Clients in einzelnen Filialen immer noch zu Performanceproblemen kommen, ist die Installation eines Helix Gateways in der entspr. Filiale anzuraten.

Kleinfiliale: Quantifizierung des Datenflusses Streaming Media Kleinfiliale (Endpunkt) 10 RealPlayer Other Traffic TR 16 Mbps Gesamter von den Clients angeforderter Streaming-Traffic Router (Cisco) Clients not watching Streaming Media 2 Mbps von Knotenpunkt

Belastung einer Kleinfiliale durch Streaming Media Kein RealProxy im Endpunkt (Kleinfiliale) Bis zu 10 Clients werden vom Helix Gateway in der angeschlossenen Knotenstelle über die 2 Mbps-Leitung versorgt. Theoretisch ergibt dies eine Belastung von max. 10 * 200 kbps = 2 Mbps am Eingang der Kleinfiliale. Dies überfordert jedoch die Leitung bereits. Es wird daher davon ausgegangen, daß im normalen Betrieb der Streaming-Traffic zu einer Kleinfiliale durch geeignete Maßnahmen auf 0,5-1,0 Mbps begrenzt wird (Eingangstraffic). Traffic im lokalen Token Ring der Kleinfiliale (KF-Player über TR): ist gleich dem Eingangstraffic, also theorietsich max. 2 Mbps, praktisch max. 0,5-1 Mbps Wenn die Anzahl der Clients in einer Kleinfiliale steigt oder die Nachfrage nach Streaming Media so groß wird, daß die 2 Mbps-Leitung regelmäßig überlastet wird, empfliehlt sich die Installation eines Helix Universal Gateways in der KF. Dadurch wird der Eingangstraffic drastisch gesenkt, der Traffic im lokalen TR bleibt gleich (siehe nächste Folie).

Kleinfiliale mit Helix Gateway Streaming Media Other Traffic Kleinfiliale (Endpunkt) Helix Gateway 2. NIC 10 RealPlayer oder mehr TR 16 Mbps Durch Cache deutlich reduzierter Streaming-Traffic 1. NIC Router (Cisco) Clients not watching Streaming Media 2 Mbps von Knotenpunkt

Kleinfilialen Soft & Hardware Helix Universal Gateway (nur bei Kleinfilialen mit Helix Gateway) 1 Server CPU 1 GHz, 1 GB RAM, 20 GB Festplatten-RAID, 2*100Mbps NIC, 1 *16 Mbps TR NIC Optional: 1 gleicher Server für Backup (Cold Standby) RealOne Enterprise Desktop Player Auf jedem geeigneten Arbeitsplatzrechner > 300 MHz, Sound

Zusammenfassung Diese Fallstudie hat den schrittweisen Ausbau eines Streamingsystems gezeigt. Das System wird dabei von der Zentrale konzentrisch ausgebaut, wobei sich die Performance mit jedem Schritt steigert. Mit jedem Schritt können mehr Player angeschlossen werden, bei reduzierter Belastung des Backbone. Durch seine außergewöhnliche Flexibilität paßt sich das Helix Universal System Ihren Bedürfnissen und Budgets an, so daß jederzeit ein optimales Verhältnis von Versorgung und Aufwand gewährleistet ist. Danke für Ihre Aufmerksamkeit!