當提到IP音頻(AoIP)時,造成很大混亂的一個方面是某項技術是工作在第二層還是在第三層。我們中的大多數都知道這些層其中之一把我們限制于一個網絡段,而另一層則不,而在對AoIP技術及它將在其上運行的網絡做出決定時,了解它們中的每一個的運行方式很重要。
OSI模式
這兩個層之間的差異可歸結為在它們上面運行的協議以及它們與其它設備的通信方式。它們只是構成開放系統互連(OSI)模式的7個層之兩個,但它們至關重要,原因是它們確保源和目標設備之間成功的數據傳輸。
為弄懂OSI模式(或協議棧),我喜歡把它撂在一邊,認為它更像傳統的信號流。事實上所有網絡進程都涉及雙向通信,因此協議棧通常處理收發時的雙向數據。協議棧本身就是處理網上數據收發所要求的專門任務的協議組或協議數據單元(PDU)。將此協議棧構建為7個層意味著隨著更高效或改進版本出現,這些協議可在不打亂協議棧其余部分的情況下得到升級或替換。

OSI協議棧信號流
物理層(1)在第二層數據幀和傳輸類型(網絡所要求的電、光或射頻)之間相互轉換。數據鏈路層(2)在同一網絡段內的設備之間傳輸數據,并且處理數據進出物理層的任務。保證任何網絡上設備順利交換數據的工作落在網絡層(3)。傳輸層(4)分割和重建數據并且保持主設備和網絡應用之間的會話。
隨著數據在此協議棧向下移動,它被封裝,帶有標頭、標尾、在第三層和第二層尋址和錯誤校驗形式的其它信息。當數據被接收和信息被閱讀、驗證和在返程被移除時,此封裝過程被顛倒過來。最后三層——會話層(五)、呈現層(六)和應用層音頻·燈光Prolight·Sound(七)全都準備數據供接收主機使用。在OSI協議棧中定義的應用依然只是網絡協議,但它們推動網絡用戶應用,從事廣播的人都將熟悉這些應用,如FTP、HTTP和IMAP等等。
第二層提供核心網絡協議,包括如何從和向物理層移動數據包以及網絡設備使用彼此的獨特物理地址(通常為設備中的網絡接口卡(NIC)的媒體訪問控制(MAC)地址)互相通信的能力。物理地址使第二層設備被束縛于一個網絡,原因是本地網外的設備不尋找MAC地址。在AoIP領域,一個全第二層網絡應易于建立和維持,但網絡規模將受限,并且沒有一旦網絡達到飽和擴展它的能力。超越本地網需要采用第三層設備,它們使用IP邏輯地址,而非物理地址,在設備之間發送數據,同時也提供將第二層物理地址與IP地址相關聯的能力。
就像第二層設備,每個第三層設備在網上須有一個獨特的地址供識別,在這種情況下是IP地址。第三層也帶來用一個默認網關路由器路由數據到其它網絡的能力。該默認網關保持一個包含本地網上正在使用的一系列設備的路由表及其最近遇到的其它遠程網關路由器,但它一般不了解遠程網絡上的設備。
與遠程設備通信
在一個本地設備想與一個遠程設備通信時,它向本地默認網關路由器發送一個包含其源MAC和IP地址以及只有的遠程目標設備IP地址(因為它并不知道此目標設備的MAC地址)的PDU。
本地路由器使用自己的IP地址作為返回地址,接觸其它路由器,查看在它們的網絡上是否有一個有目標設備的IP地址的設備。每個網關路由器知道其網絡上設備的IP和MAC地址,并且當發現一個匹配設備時,遠程網關路由器讓本地路由器知道它可發送數據,開啟這兩個設備之間的第四層通信會話。
正如你所看到的,第三層網絡比第二層要復雜一點,但伴隨著這復雜性而來的是全球擴展性,這種超越本地網和與世界任何地方的設備互動的能力允許第三層網絡增長相當大。
盡管第三層使我們脫離小的單區網絡,但我們不能忽視其對第二層的依賴性,原因是當全部路由和IP地址分配完成后,硬件地址最終被用于實際的設備通信。
在計劃一個AoIP項目時,無論是建立一個純音頻網絡(作為更大的視頻IP設施的一部分),還是為了并不比在現有的網絡基礎設施上懸掛一些音頻設備要復雜的東西,記住最終的網絡規模以及建立一個大網絡的意義很重要。
各種AoIP技術也可能有應該考慮的固有的規模和帶寬限制。最終,網絡比我們剛剛考察的這兩個網絡層要復雜得多,因此,在部署一個網絡前,必須再三斟酌,最重要的是考慮業務的優先次序。