Redondance : ce qui protège contre quoi

La livraison d’une chaîne repose sur cinq maillons : la source, la liaison, le réseau, le nœud et, pour l”OTT, la connexion du spectateur au nœud. Chaque maillon a son propre mécanisme de protection, et chaque mécanisme ne couvre que son maillon. Ci-dessous : quel schéma choisir selon la tâche, puis chaque niveau — ce qu’il protège, ce qu’il coûte et comment les niveaux se combinent.

Les réglages figurent dans les pages de référence en lien.

Cinq niveaux de redondance. Les niveaux 3 à 5 sont des fonctionnalités de la version 2.1 (bêta).

Choix d’un schéma adapté à la tâche

Tâche	Le schéma
Livraison d’une chaîne par Internet entre vos propres nœuds	SRT ou PS1 avec un tampon adapté au RTT de la liaison ; seconde entrée : la même chaîne par un autre chemin ou depuis une autre source.
Tête de réseau → récepteurs multicast (IPTV d’opérateur, hôtel)	Entrées de secours sur chaque flux et réserve à chaud des sorties multicast sur deux nœuds ; un troisième nœud qui ne fait que voter, s’il n’y a que deux nœuds.
Réseau de diffusion géré avec des récepteurs tiers	RTP ou Pro-MPEG FEC ; avec deux réseaux indépendants, ST 2022-7. Le nœud émetteur est protégé par la réserve des sorties multicast.
OTT pour des spectateurs sur Internet	Entrées de secours et réserve OTT/DVR sur deux nœuds ou plus ayant des adresses HTTPS publiques ; cache ou CDN : selon 8.1. Réserve OTT/DVR et CDN.
Hôtel	Télévision hôtelière : guide de l’intégrateur.

Comparaison

Niveau	Interruption en cas de panne	Bande passante	Ce qu’il faut en plus	Latence
Entrées de secours	Délai d’attente du flux	Sans surcoût	Une seconde source	N’augmente pas
ARQ (PS1, SRT, RIST)	Non, tant que les pertes restent dans les limites du tampon	Marge pour les retransmissions	Canal de retour	Tampon du récepteur, plusieurs RTT
Pro-MPEG FEC	Non, en cas de faibles pertes	+10–30 % et plus	—	Attente du FEC de la matrice
ST 2022-7	Non	× 2	Un second réseau indépendant	Fenêtre du chemin en retard
Réserve des sorties multicast	Non	Source sur chaque nœud	Second nœud, domaine Meshwork	« Délai de sortie », à partir de 500 ms
Réserve OTT/DVR	Une pause le temps que le lecteur détecte la panne	Sans surcoût tant que les nœuds sont intacts	Second nœud avec marge, adresses publiques	N’augmente pas

1. Source : entrées de secours

Un flux peut avoir plusieurs entrées — par exemple, une chaîne satellite et la même chaîne depuis Internet. Une seule est active. Si elle est jugée défaillante (pas de données au-delà du délai d’attente du flux, ou le flux échoue à la vérification), le flux passe à l’entrée suivante de la liste, puis revient sur l’entrée principale (Redondance des sources).

• Protège contre la panne de la source : satellite, fournisseur, encodeur, ligne jusqu’au nœud.

• Coût. Une seconde source pour la même chaîne. Le basculement n’est pas transparent : il est précédé du délai d’attente du flux, et les récepteurs voient une brève interruption.

• Supervision. Le fonctionnement sur l’entrée de secours est signalé par l”alerte de code 27 (input-fallback), une entrée de secours défaillante par le code 65 (backup-input-error), un flux sans aucune entrée opérationnelle par le code 60 (stream-no-source) (Liste des alertes). Chaque bascule est inscrite dans le journal des événements du flux (Événements sur les graphiques).

2. Liaison : retransmission et FEC

Les pertes et la gigue sur la liaison entre nœuds ou depuis un équipement tiers sont compensées par le protocole de transport (Protocoles de transmission) :

• ARQ (PS1, SRT, RIST) — retransmission des paquets perdus. Un canal de retour est nécessaire. Coût : un tampon de récepteur de plusieurs RTT (latence) et une marge de bande passante pour les retransmissions.

• FEC (Pro-MPEG) — redondance permanente sans canal de retour. Coût : 10–30 %, voire plus, au-dessus du débit (selon la matrice) et une latence due à l’attente du FEC. Ne récupère que de faibles pertes.

Le protocole protège contre les pertes, mais pas contre une coupure de la liaison : si la liaison a entièrement disparu, seule une entrée de secours empruntant un autre chemin de livraison peut aider (niveau 1).

3. Réseau : deux chemins SMPTE ST 2022-7

Important

Version bêta 2.1. Ce qui est décrit ici n’existe que dans la version bêta 2.1 : elle s’installe depuis le dépôt bêta et uniquement avec une licence ; la version stable 2.0.2 et la version de démonstration ne l’ont pas. La version bêta est fournie sans garantie, et l’assistance est assurée dans la mesure du possible (Programme de test bêta).

Un même flux RTP ou Pro-MPEG arrive au récepteur par deux réseaux indépendants, et le récepteur le reconstitue d’après les numéros de paquets. Un paquet perdu dans un réseau est pris dans l’autre (Exigences réseau pour ST 2022-7).

• Protège contre la panne complète d’un réseau — commutateur, ligne, alimentation — et contre les pertes dans ce réseau, sans basculement ni interruption.

• Coût. Deux réseaux séparés, une carte réseau pour chacun, une bande passante double. La latence de réception augmente de la fenêtre d’attente du chemin en retard (450 ms par défaut, moins si les chemins sont proches).

• Ne protège pas contre la panne du nœud émetteur lui-même : c’est lui qui envoie les deux chemins.

• Supervision. Un chemin disparu : alerte de code 75 (input-path-down) ; des chemins portant des flux différents : code 76 (input-paths-differ).

4. Nœud : réserve à chaud des sorties multicast

Important

Version bêta 2.1. Ce qui est décrit ici n’existe que dans la version bêta 2.1 : elle s’installe depuis le dépôt bêta et uniquement avec une licence ; la version stable 2.0.2 et la version de démonstration ne l’ont pas. La version bêta est fournie sans garantie, et l’assistance est assurée dans la mesure du possible (Programme de test bêta).

Plusieurs nœuds d’un même domaine Meshwork reçoivent une même source et maintiennent des sorties UDP, RTP ou Pro-MPEG identiques vers une même adresse multicast. Un seul émet. Si celui-ci, sa sortie ou son entrée tombe en panne, un autre nœud reprend le groupe sans interruption ni répétition, et les récepteurs restent à la même adresse (Réserve à chaud des sorties multicast).

• Protège contre la panne d’un serveur, de sa sortie ou de son entrée. Les serveurs peuvent être entretenus l’un après l’autre : un nœud arrêté normalement cède d’abord ses groupes.

• Coût. Chaque nœud reçoit la source et traite le flux comme l’émetteur : ressources et bande passante entrante en totalité sur chaque nœud. La latence de sortie augmente du « Délai de sortie » du groupe : de 500 à 2500 ms, 500 par défaut.

• Exigences. Un seul domaine Meshwork, le port UDP du canal de contrôle ouvert entre les nœuds (43975 par défaut), des horloges synchronisées, des adresses de sortie identiques.

• Supervision. L’écran « Réserves » (Réserves), la piste « Réserve » des statistiques du flux (La piste « Réserve »), les alertes de codes 66 à 74 (Redondance des flux).

5. Spectateur OTT : réserve OTT/DVR

Important

Version bêta 2.1. Ce qui est décrit ici n’existe que dans la version bêta 2.1 : elle s’installe depuis le dépôt bêta et uniquement avec une licence ; la version stable 2.0.2 et la version de démonstration ne l’ont pas. La version bêta est fournie sans garantie, et l’assistance est assurée dans la mesure du possible (Programme de test bêta).

Les nœuds qui diffusent une même chaîne en HLS, LL-HLS ou DASH sont réunis en un groupe OTT. La playlist maître désigne au lecteur les nœuds de secours et, en cas de panne d’un nœud, le lecteur continue depuis un autre. Un nœud qui ne peut pas servir un nouveau spectateur ou une requête d’archive les redirige vers un nœud qui le peut (Réserve OTT/DVR).

• Protège les spectateurs OTT contre la panne d’un nœud ou d’un flux sur celui-ci ; l’archive des émissions passées est servie par le nœud qui la possède.

• Coût. Les spectateurs d’un nœud en panne se répartissent sur les autres nœuds éligibles : sur N nœuds, chacun doit supporter 1 + 1/(N−1) fois sa charge normale. Chaque nœud a besoin d’une adresse que les spectateurs atteignent directement.

• Limites de la bêta. La bascule en cours de visionnage ne concerne que les flux HLS simples et que les lecteurs qui la prennent en charge (Lecteurs et réserve OTT/DVR).

• Supervision. L’écran « Réserves », les alertes de codes 70, 78 et 79.

Combinaison des niveaux

• Entrées de secours au sein d’un groupe de réserve. Si l’entrée de l’émetteur s’est tue ou est passée sur une entrée de secours, et qu’un autre membre a un meilleur flux, le groupe passe à celui-ci.

• ST 2022-7 en entrée et réserve des sorties. Le « Délai de sortie » du groupe dépend de la fenêtre du second chemin de l’entrée (Qui émet, et délai).

• Pro-MPEG FEC et réserve des sorties. L’attente du FEC en entrée retarde le flux ; le basculement transparent du groupe ne la couvre que jusqu’à 2100 ms (limite d’attente FEC).

• Réserve multicast et OTT sur les mêmes nœuds. Les deux réserves fonctionnent indépendamment : les groupes multicast élisent un émetteur, les groupes OTT des secours pour les spectateurs. Calculez la marge de ressources pour les deux charges à la fois.

Supervision

La redondance n’est utile que si l’on est informé du basculement. L’état de tous les groupes de ce nœud, les membres, le résultat de la comparaison des sources et les problèmes sont affichés sur l’écran « Réserves » (Écran « Réserves ») ; les basculements, sur la piste « Réserve » des graphiques de statistiques. Configurez la livraison des alertes à la personne d’astreinte (Livraison externe des alertes) et l’export des métriques vers un système de supervision externe (Connexion de systèmes de supervision externes).