Exigences réseau pour 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).

SMPTE ST 2022-7 est une redondance sans coupure : le même flux RTP arrive au récepteur par deux chemins, et le récepteur les fusionne en un seul selon les numéros d’ordre des paquets RTP. Un paquet perdu sur un chemin est pris sur l’autre ; il n’y a pas de basculement, et la perte n’est pas visible en sortie du récepteur. La protection est exactement aussi fiable que les chemins sont indépendants : tout ce que les deux chemins ont en commun reste un point de défaillance unique.

Dans Perfect Streamer, le second chemin se configure sur les entrées et les sorties de type RTP (RTP) :

  • l’entrée reçoit le second chemin — path2-address et path2-port, l’interface path2-bind-if, la source SSM path2-ssm-address et la fenêtre d’attente path-skew-ms ;

  • la sortie envoie les mêmes paquets par le second chemin — path2-address et path2-port, l’interface path2-mcast-if.

Les deux chemins doivent transporter un seul et même flux : le même SSRC et la même numérotation des paquets. Si les chemins diffèrent, ils ne sont pas fusionnés — seul le premier chemin est utilisé, et le nœud lève une alerte de code 76 (input-paths-differ, Liste des alertes). Les entrées et sorties Pro-MPEG gèrent le second chemin comme RTP ; le FEC du second chemin passe par ses propres ports FEC, et le multiplexage Pro-MPEG ne se combine pas avec le second chemin (Pro-MPEG).

Deux chemins indépendants

L’exigence principale est deux réseaux séparés, « rouge » et « bleu » par convention, chacun avec ses propres commutateurs, liaisons et alimentation. Un commutateur, une liaison de cœur de réseau ou une alimentation communs aux deux chemins sont un point de défaillance unique, et à leur panne les deux chemins disparaissent à la fois.

Deux cartes réseau sont souhaitables sur le nœud, une par réseau. Le second chemin est attribué à une entrée par le champ path2-bind-if et à une sortie par le champ path2-mcast-if (nom de l’interface ou son adresse IPv4 ; une valeur vide désigne l’interface par défaut du système). Si le second chemin de la sortie n’a pas pu être ouvert, par exemple parce que path2-mcast-if désigne une adresse absente de ce serveur, la sortie continue d’émettre par le premier chemin, et l’erreur du second chemin s’affiche dans les statistiques de la sortie.

Multicast

Si les chemins sont des groupes multicast, les deux réseaux doivent chacun acheminer le multicast par eux-mêmes :

  • l’IGMP snooping est activé sur les commutateurs ;

  • un IGMP querier fonctionne dans chacun des deux réseaux. Sans lui, le snooping cesse au bout de quelques minutes de transmettre le groupe, et le chemin disparaît sans raison apparente ;

  • pour une réception avec source spécifiée (SSM, path2-ssm-address pour le second chemin), le réseau doit prendre en charge IGMPv3 ;

  • si les chemins passent par des routeurs, PIM est configuré dans les deux réseaux, et le TTL des paquets suffit pour franchir tous les tronçons.

Bande passante

Chaque chemin transporte le flux entier, le trafic double donc : prévoyez le débit complet du flux pour chaque réseau. Si du FEC s’ajoute au flux, sa part passe elle aussi par chaque chemin (Planification de la bande passante, de la latence et des ports).

Écart de délai entre les chemins

Les délais des deux chemins diffèrent, et l’écart doit tenir dans la fenêtre du récepteur path-skew-ms : de 10 à 1000 ms, 450 ms par défaut — la classe C de la norme ST 2022-7 (flux inférieurs à 270 Mbit/s). C’est le temps maximal pendant lequel le récepteur attend un paquet manquant du chemin en retard. L’attente se compte à partir du moment où le trou est détecté, c’est-à-dire quand le chemin en avance a déjà livré les paquets suivants. La perte de plusieurs paquets sur le chemin en avance est récupérée tant que le chemin en retard n’a pas plus de path-skew-ms de retard, plus la durée de ces paquets.

Dans les réseaux réels, les chemins diffèrent généralement de quelques millisecondes à quelques dizaines. Si les délais des chemins sont connus et proches, path-skew-ms peut être réduit : le récepteur ajoutera alors moins de délai. Le délai propre du flux sur le nœud doit couvrir cette fenêtre.

Ce qui n’est pas nécessaire

  • Trames jumbo. Sept paquets TS dans un paquet RTP tiennent dans le MTU habituel de 1500 octets.

  • PTP et synchronisation des horloges. Les chemins sont alignés selon les numéros d’ordre des paquets RTP, et non selon le temps — contrairement à SMPTE ST 2110.

  • Fonctions ST 2022-7 particulières dans les commutateurs. Une transmission unicast ou multicast ordinaire suffit.

Recommandations

  • Dans un réseau partagé avec d’autre trafic, donnez aux flux une priorité QoS (DSCP) ; sinon, une pointe de trafic étranger retardera ou perdra des paquets sur les deux chemins à la fois.

  • Ne faites pas passer les deux chemins par une même liaison agrégée (LAG) ou une même liaison de cœur de réseau : c’est le même point de défaillance unique qu’un commutateur commun.

  • Pour une sortie dans un groupe de réserve, les deux chemins sont émis par le nœud choisi comme émetteur du groupe. Définissez path2-mcast-if sur chaque membre du groupe : les nœuds surveillent aussi l’émetteur par le second chemin.