从IT经理角度看IP音频部署

网络聚合遇到AV

因为基于网络技术的音视频系统数量日益增多，IT和AV部门已经开始学习如何携手工作了。在AV专家们开始了解IP音频的术语和技术之时，作为企业网络看门人的IT专业人士，也开始领略到AV媒体为其企业所带来的好处了。

这种转变，意味着任何规模适当的企业IT部门，包括商业、教育、金融、政务或其他企业，如今都会最终负责整个环境中AV系统的部署和管理。IT经理们甚至可能通过与AV专家们的协商，做出采购此类设备的决策。

虽然AV和IT专业人士们可能对彼此的技术已足够了解，可以就某个项目甚至是进行日常的互动和协作，但不能期望他们在对方的领域内成为专家。能够具备基本的IT工作知识，很明显这能让AV专家们受益匪浅，很多人都在积极参加类似CompTIA和InfoComm之类的组织，以及像思科和微软这样的制造商们组织的培训和认证。AV专家们要做好自己的工作无需成为IT经理，因为音频联网所依赖的仅仅是网络的兼容性、配置的灵活性和问题排查简答的一个子集。

同样，IT经理们也开始熟悉有关将一个或多个网络音频系统集成至企业范围的聚合网络的问题。只要對这类系统的目标和使用有了清晰的理解，IT经理们很快就会发现音频网络可以与其所负责的局域网轻松实现整合。

网络音频传输：IT经理们需要知道些什么

在早期的AoIP技术中，为了克服带宽限制以及缺乏足够的实时媒体传输标准的问题，所设计的系统会有意不兼容数据网络。好在那已经是很久以前的事了。

现代如Dante之类的AoIP系统都基于普通的IT标准，使其能够在传统交换机和线缆组成的现有网络上，与数据流量同步并行。对于其他网络成员和组件来说，这些音频设备运行起来和任何其他节点都一样，这使得此类网络的部署、运行和管理对于IT员工来说都如轻车熟路。

标准

虽然在企业网络各个方面有着无数的标准和常规方法，但AoIP所依赖的一般都只是一个很小的标准子集，IT经理们可以轻松理解运用。

组播、单播和IGMP窥探

许多网络经理对于组播的使用都十分谨慎，而他们的理由也很充分。如果组播流失控，就会一直冲击局域网上的每个节点，在传输速度较慢时可能导致设备过载。与此相反，在单播中网络信息和数据仅从一个设备发送至另一个。

作为AoIP的一部分，组播必然有其存在的必要性，它可以用来发送同步、定时向所有设备同时发送信息。要向多个目标同时发送音频时，它还可以用于传输音频本身，而且有些协议只能靠组播来传输音频流，如AES67-2015高性能互操作性协议。

在知道需要用到组播的情况下，IT经理即可在连接音频设备的交换机上轻松配置IGMP窥探功能。IGMP窥探可以确保只有需要的组播流量的设备才会接收到它，从而降低了不必要的流量。

局域网和广域网

正如上节所解释的，实时AoIP系统所依赖的一些标准和方法会使其在局域网上的大部分领域都受限，这是因为要使用组播进行同步和发现。IEEE 1588精准时间协议（PTP）就是一个基于组播标准的例子，它在类似Dante的AoIP系统中得到了广泛的使用。组播协议本身只限于在局域网内部使用，不会延伸至广域网；好的是大部分的应用并不需要在子网之间共享Dante组播传输，因此管理起来十分简单。

TCP和UDP

研究AoIP网络的IT专业人士，很快会发现大量音频数据都是通过UDP，而非更常见的TCP来发送的。UDP与TCP的不同之处在于，它不会进行错误校验或数据重发，这使其速度极快，是实时媒体的理想之选。这有助于网络的稳定运行，也能大幅降低延迟和流量纠错。

QoS （服务质量）

在网络上出现高负荷且互相竞争的流量时，音频网络协议如何确保时间敏感数据的及时传输？标准为我们提供的方案，是通过交换机来实现QoS。

QoS使用优先标记算法来确保音频和时钟数据一直都位于“第一位”，经常被用于AoIP系统。请注意，一般只有在流量负荷相当大时时间才会成为问题。

还要注意的是，AVB AoIP协议需要特殊的“AVB兼容”交换机以代替QoS。

IP寻址

虽然早期的AoIP（或以太网音频）方案有时会用到静态IP地址，但如今已经完全不同了。

现代AoIP方案全都遵守DHCP协议，而且大多数的设计也都可以使用自我分配IP地址实现完美运行，所以可以轻松创建“独立”的音频网络，无需使用DHCP服务器。

和其他常见网络端点一样，DHCP也是要强烈推荐的。静态IP地址在AoIP中很少会用到，而且容易因为人为失误造成问题。

VLAN（虚拟局域网）

虚拟局域网（VLAN）可以在保持流量隔离的同时，轻松实现AoIP网络与现有IP网络对物理基础设施的共享。单个VLAN上的过载或错误，不会影响到同一交换机上的其他网络。只要VLAN有足够的带宽而且支持组播流量，对于多数AoIP系统来说就不成问题。

VLAN还经常可以用于责任说明。AV经理可能想将流量保留在某一个VLAN上，以便清晰界定哪些问题要归责于AV人员，哪些归责于IT人员。其缺点是，它缺乏与较大网络的集成，可能在整个设施中使音频网络的某些用途受限。好在需求已经发生了变化，使这个问题可以轻松解决。

带宽

IT经理当然需要了解AoIP的真实带宽要求，尤其是他们刚接触到这项技术时。这类信息可以帮助他们以最为有效的方式在配置系统时留出足够的动态空间。

专业设置中所用的主要音频是PCM，采样频率为48 kHz，位深（字长）为24字节。

AoIP系统会产生一些必要的费用，因为要把这类数据分包为高效的数据流。在Dante网络中，音频会被打包为四信道的UDP音频“流”，每个都会消耗大概6兆/秒的带宽，可以轻松运用近似值的“经验法则”。例如，典型的会议室可能需要多达16个音频信道，总带宽为约24兆字节/秒，或千兆连接能力的2.4%。

带宽管理还可以通过选择组播的方式来实现。Dante这类AoIP方案默认对音频流使用单播UDP传输，但是将相同的音频信道发送至多个设备时，就会产生不必要的数据冗余。Dante可以将音频信道置入用户定义的组播流之中，从而选择性地消除这类冗余。

真实案例与最优作法

以下示例给出了不同AV场景相遇时的情形，并阐释了在IT的帮助下，使用常用工具和方法来找到解决方案的过程。

使用VLAN分隔柳溪社区教堂的场馆

通过VLAN来限制AoIP流量對于音频网络的管理和安全都会带来好处。位于芝加哥附近的柳溪社区教堂有五处场馆，包括一个有着7，200个座位的大礼堂。

根据基础设施经理Kurt Donnan的说法，“我们存在的一个问题就是，每个场馆都需要有一个单独的VLAN，这样它们才不会互相冲突。”这个问题是因为如果不划VLAN的话，在场馆内操作音频的人们可以“看到”其他设备，因为他们用的是用于其他目的的普通局域网。VLAN的应用，可以实现不同位置AoIP系统之间的相互隐藏。

使用VLAN在柳溪社区教堂实现无线控制

无线控制又提出了另一个常见的挑战。根据Donnan的解释，柳溪社区教堂的集成式Aruba无线局域网控制器，起初只能确保将iPad通过无线接入点连接来远程控制面板*（soundboard）的人，可以和面板一样登录到同一个子网。但当音频网络延伸到教堂的其他场馆时，他说，“那时我不得不建立VLANs直接的通信，因为我们的无线网络和有线音频设备运行在不同的子网上。我必须要建造一条路径来实现这个接入点，这样才能实现iPad和面板之间的通讯。”这类解决方案可以将强大的安全性和具体的接入方式相接合，只要IT部门了解了AV部门的需求，就可以轻松实施。

使用VLANs进行安全部署

在牛津大学的布拉瓦尼克政治学院，AV数据和AV控制分布在两个独立的VLAN上（共有30个），使用户和设备可以对接入进行严格控制。信息和通讯技术主管Matt Treavis说：“我们拥有一套网络接入控制系统，这意味着我们可以将设备加入两个独立的网络，无论它们是用户网络、AV网络还是其他什么，而且还可以限制我们IT和AV人员对AV网络的访问，”。Treavis还说，“严密的数据安全在举办会议和活动的设施中至关重要，剑桥公爵、前联合国秘书长科菲·安南和其他政要们都曾对此表示赞赏。”

利用现有端口在任何位置提供音频

所有将AV网络作为整个企业混用型基础设施一部分来部署的人，都应该考虑到聚合网络的核心益处，Treavis说。“我们有大约2000个端口，而且建筑中的每个端口都是可用的，所以我们可以在建筑中的任何地方对AoIP数据进行灵活的路由。”作为已安装AV系统的补充，还可以在设施内的任何空间安装并快速设置附加设备。“如果你的建筑遍面数据点，而且你的所有VLANs在每个交换机机柜中都可以看到，那么你就有了无限的可能，”他还说。“只要有数据点，我们就哪里都能去，而且明白我们能够保证一切正常。”

最佳经验：针对IT和AV的差异进行规划

Treavis是从一家企业的IT部门来到这所学校工作的，就在当时的AV系统上线之前。他说深思熟虑的规划，以及IT和AV部门之间的交流，对于系统能最终如期顺利地入运行会大有帮助。“如果有人对我说要做一个聚合网络，我就要确保AV人员了解AoIP协议的规范，而且他们可以使用这类规范。早早进行这类讨论会比较好。”

在布拉瓦特尼克政府学院的案例中，AV供应商因为在建筑施工期间出入受限而打造了一个异地网络，Treavis说。“你要这么做，最后面临的情况就是：当你把它放在真实环境中时，就会在访问控制列表和其他各种问题上遇到问题，然后还需要AV和IT人员再做进一步检查，”他提醒说。“人们确实需要考虑IT和AV部门之间的文化差异，以及如何为此做好计划，也许应该提前就理顺这些关系。”

结论

虽然牛津大学和柳溪社区教堂在其IT范围及工作文化上差异很大，但通过IP网络标准的使用，却有着同样的通用工具和功能平台，这些标准使其能够按其特定需要和关注点来部署AoIP。

由于AV向网络的迁移如今已被业内普遍接受，AV专业人士和IT专家们会发现他们之前的协作比以往更加紧密。来自AV行业的人们会掌握网络技术的一套技能，而IT界人士也会逐渐熟悉AV服务的需求。企业的成功会对双方都有利。幸运的是，在严格标准基础上，音频网络的发展意味着技术障碍越来越少，要克服这些障碍只需要能理解彼此的目标就好。