1.案例概述

1.1.背景

国内外的互联网流量中，视频流量的占比持续增长，已经占据了主导地位。2005年同一首歌走进北邮校园，学校通过网络直播的方式，为全校师生提供了在线观看，这种当时颇为新颖的网络直播形式引发了讨论热潮。随后北京邮电大学牵头发起了CERNET大讲堂跨校讲座工程，适逢国内的IPv6建设起步，北邮承接CNGI下一代互联网大规模视频直播/点播系统应用示范项目，开始了在IPv6视频分发领域的关键技术研究与工程实现。

建设过程中得益于CERNET/CERNET2和运营商网络不断规模升级，校园网WLAN和4G/5G新一代移动通信网络也不断升级，IPv6的视频平台从一开始的服务校园也走向了全国教育网。

1.2.目标

项目目标是在IPv6环境下建立大规模的视频分发平台，具体包括：

• 研究服务端客户端软件对IPv6的支持

• 研究双栈环境下各项技术的处理

• 研究音视频质量和编码技术

• 建设IPv6校园网上的高清直播点播系统

• 建设教育网的IPv6视频分发网

2.做法与经验

立项之初，北京邮电大学组织专业技术团队共同研究探索IPv6上的各项关键技术，制定了详细分步走的项目计划。从建设校内的IPv6直播平台开始到目前的大规模IPv6视频分发平台经历了三个大的阶段：

• 初步建立校园IPv6的网络直播平台

早期在北京邮电大学内先建立了校内的IPv6网络直播平台，并配置只能通过IPv6访问以推广使用。平台承接了各类学术讲座、文艺晚会、校庆活动等直播，在直播完成后将录像上传，积累了大量高价值的视频资源。平台的筹备和搭建过程中也积累了大量IPv6的工程经验，为以后大规模分发网的建设打下基础。

图 2-1 丰富的学术讲座资源

• 开始建设全国IPv6视频分发网

基于IPv6的校园网直播平台建设完成后，技术团队开始投入到视频信号的网络分发研究上。经过不断地努力，攻克多项技术问题，提出了使用RTMP协议在IPv6网络上进行高清视频分发的方案。

方案设计由采集编码源提取高清的视频信号，经由汇集服务器通过IPv6网络向全国各节点分发，再由各节点服务周边高校，学校内部再提供IPv6的平台供师生观看。

方案实践过程中通过视频分发以点带面，全面推动了参与高校IPv6的部署与发展，大大提高了IPv6流量的使用，同时也锻炼出一大批经验丰富动手能力强的信息化老师。

图 2-2 IPv6的视频分发网络架构

• 编码技术革新，大力推广使用

从2013年起，Flash技术逐渐被淘汰，在移动终端观看视频直播成为了新的趋势，由此视频平台全面从硬件到软件做了多次升级。采用了HLS协议和HTML5播放器为多类型终端提供可靠的支持，采用HTTP-FLV协议大幅降低了直播延时。

3.成效与亮点

到目前为止，IPv6大规模视频分发平台总流量超过100Gbps，接入视频频道超过100个，服务超过400所高校师生，数十万的师生通过IPv6网络访问到视频平台上的资源，百余名高校信息化老师加入到分发平台的建设中来。

目前由北京邮电大学、清华大学提供视频资源，东北大学、郑州大学、中国科学技术大学、电子科技大学等作为地区二级节点，形成了辐射全国教育网高校的IPv6分发网络。

图 3-1 覆盖全国的分发网络

疫情期间，校园内的高清直播点播平台提供多种视频业务，支撑了如“线上开学”“防疫工作部署检查会议”等各项直播，保障教学秩序和学校管理工作正常进行。

图 3-2 疫情期间支撑各项线上直播

IPv6视频分发平台的不断研究和创新培养了大量的技术人才，积极拥抱各项新技术。目前已经建立高校教育视频小组，规划建设更多分发节点，形成多级的CDN能力；不断汇集各类教育和科研资源，不断增加教育相关的课程和学术讲座、引导厂商提供各项信息化的专题培训，更好地服务教育网的广大师生用户；同时保持开展新技术研究，正在进行4K超高清、VR/AR直播传输的实施验证，积极探索AI等新技术在IPv6视频领域的新应用。