Internetes médiakommunikáció Hálózati kérdések III. Hosszú Gábor könyve és előadásanyagai alapján

T.Gy. Intrernetes médiakommunikáció. 2009.04. 27.

1

Internetes médiakommunikáció

Hálózati kérdések III.Hosszú Gábor könyve és előadásanyagai alapján

Takács György

7. előadás

2009. 04. 27.


2

Hátralévő témák

• Hálózati kérdések III.• Fájlformátumok, kodekek• Orvosi jelek és multimédia• Átméretezés, átszerkesztés más megjelenítési és

hálózati közegre• IPTV jellegű szolgáltatások• VoIP jellegű szolgáltatások• Valós idejű és interaktív szolgáltatások• Elveszett csomagol kezelésének technikái• Minőségi követelmények, a minőség megítélése és

mérése


3

Jelmagyarázat

útválasztó gazdagép szórási fa ága többesadás

csomagok útja

Adó

A hálózati szintű többesadás működéseA hálózati szintű többesadás működése


4

Internet Csoportirányítási Protokoll (IGMP)

• Jelzési protokoll• Felelős útválasztó

– Ha egynél több többesadás útválasztó van az alhálózatban:

• a többesadás üzenet forrásához legközelebbi útválasztót kiválasztják, hogy legyen a többesadás üzenetek továbbításáért felelős

• Az összes többi útválasztó egyszerűen eldobja az attól a forrástól jövő többesadás üzeneteket

– Ha több, mint egy útválasztó van az alhálózaton egyenlő távolságra a forrástól

• akkor a legkisebb IP számmal rendelkező útválasztót választják ki


5

Csatlakozás az IGMPv1-ben

• Egy alkalmazás utasítja a gazdagép hálózati szoftverét, hogy csatlakozzon egy csoporthoz

• A hálózati szoftver ellenőrzi, hogy nem tagja-e már az adott csoportnak– Ha nem, akkor egy IGMP csatlakozás üzenetet

küld a helyi alhálóra– A gazdagép újraprogramozza a hálózati

határfelületét (hálókártyáját) az adott IP csoportcímhez tartozó többesadás MAC címre jövő keretek fogadására


6

IGMPv1 (folyt.)

• Ha a gazdagépnek egynél több hálózati csatolófelülete van, akkor– kiválaszthatja, hogy melyiken szeretné fogadni a

többesadás csomagokat

• Az IGMP csatlakozás üzenet informálja az összes helyi útválasztót, hogy egy új vevő van a csoportban az adott alhálózaton

• A helyi útválasztó erre a MAC címre a többesadás IP címre érkező forgalmat elkezdi kézbesíteni az alhálóra


7

Gazdagép tagsági lekérdezések (Host Membership Query)

• Az útválasztó időközönként IGMP gazdagép tagsági lekérdezéseket küld azért, hogy lássa, vajon melyik csoportnak van tagja az alhálón– nem tud meghatározni egy bizonyos csoportot,

hanem szórtad az összes-gazdagép csoportcímre, azaz a 224.0.0.1-re

• A TTL mező a lekérdezési üzenetben 1– így a lekérdezések nem terjednek át más alhálóra

• Ha egy bizonyos számú lekérdezés után nincs válasz, akkor az útválasztó feltételezi, hogy az alhálón nincs több csoporttag


8

Gazdagép tagsági lekérdezések (folyt.)

• Ha egy gazdagép még tag, válaszol egy újabb „csatlakozás” üzenettel (a csoportcímre küldve el)– hacsak azt nem hallja, hogy valaki már így tett

előbb ugyanarra a csoportcímre vonatkozólag– A válaszokat időben lépcsőzetesen osztják el, hogy

elkerüljék az adott alhálón a torlódást• Az így nyert ismeretekre támaszkodva az

útválasztó el tudja dönteni, hogy továbbítsa-e egy adott többesadás címre beérkező üzeneteket egy adott határfelületére kapcsolódó alhálójára vagy ne


9

Gazdagép tagsági lekérdezések (folyt.)

• Minden egyes többesadás-útválasztó karbantart egy táblázatot, amely megadja, hogy mely csoportcímeket kell nyitva tartania az egyes határfelületeihez kapcsolódó alhálói számára– így kizárja az alhálóbeli gazdagépek által

nem igényelt többesadás csoportok forgalmát


10

Csoport elhagyás

• Ha egy alkalmazás befejezi a többesadás közlésben való részvételt és ezért a gazdagép nem igényli a továbbiakban a többesadás forgalmat, akkor– újraprogramozza a hálókártyáját a többesadás forgalom

figyelmen kívül hagyására

• A gazdagép nem küld IGMP üzenetet, ha el akarja hagyni a csoportot– Ezért a többesadás forgalom az útválasztótól az alhálózatra

még érkezik mindaddig, amíg az útválasztónak az időzítése le nem jár és nem küld egy kérdést, amelyre senki nem felel

• Az útválasztó ezután leállítja a forgalom továbbítását


11

IGMPv1 értékelése

• Egy többesadás-csoporthoz való csatlakozás gyors

• De az elhagyás lassú lehet– Mivel addig, amíg újra le nem kérdezi az

útválasztó az alhálózatát, azt feltételezi, hogy a csoporttagság nem változott


12

IGMPv1 csomag formátuma

0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Változ.| Típus | Kód | Ellenőrző összeg || szám | | | |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| IP többesadás-csoport címe || |+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+

Két, 32 bites szóból állKét, 32 bites szóból áll


13

IGMPv2

• IGMPv1-hez képest kiterjesztések:– Ha több útválasztó van, akkor kiválasztanak egyet,

amelyik felelős az alháló lekérdezéséért– Az útválasztók adott csoportra vonatkozóan

lekérdezhetik a gazdagépeket egy csoportja jellemző kérdezéssel

– Kifejezett csoport elhagyási üzenet• Az útválasztónak a csoport elhagyási üzenet után —

csoportra jellemző kérdés felhasználásával — nem kell kivárnia az időzítés lejártát ahhoz, hogy megbizonyosodjék, hogy az adott csoportnak van-e még tagja az alhálózaton, amivel csökkenti a protokoll lappangási idejét


14

IGMPv2 értékelése

• Előrelépés az IGMPv1-hez képest:– Lehetővé teszi egy vevőnek, hogy kijelöljön

egy D osztályú csoportcímet, amelyhez csatlakozni akar

• Továbbra is hiányzó tulajdonság:– Nem teszi lehetővé a források előírását,

amelyekről akar (vagy nem akar) forgalmat venni


15

IGMPv3

• Új tulajdonság: forrás-szűrés• Ez a rendszer arra való képessége, hogy:

– egy adott többesadás címre érkező csomagokat csak bizonyos forráscímekről fogadjon el, ill.

– más beállításnál mindenhonnan elfogadjon, bizonyos forráscímek kivételével

• Ezzel bevezeti a forrásra jellemző csatlakozást és elhagyást, így a gazdagépek külön-külön tudnak fel- (vagy le-) iratkozni adott csoportba tartozó bizonyos forrásokra/ról– A forrás-szűrés segítségével egy vevő feliratkozhat egy

forrásjellemző többesadásbeli (SSM) többesadás csatornára


16

Többesadás Hallgató Felfedezés (Multicast Listener Discovery, MLD)

• IPv6-beli csoportirányítás• Hallgatók (listener): azok a csomópontok, amelyek

venni akarják a többesadás csomagokat• MLD-vel meghatározható, hogy az egyes hallgatókat

melyik többesadás csoport érdekli• Két változat: MLDv1 és MLDv2• Az MLDv2 hasonlóan az IGMPv3-hoz lehetővé teszi a

forrás-szűrést, azaz annak meghatározását, hogy adott csoport esetén melyik forrásból jövő csomagokat kívánja venni

• Az IPv6 útválasztók számára lehetővé teszi a hallgatók jelenlétének érzékelését


17

Médium, média, multimédia

Médium: egy közlési alkalmazás által meghatározott adatok és azok átviteli módja együttesen

Média: eredetileg többes szám

Multimédia: az adat, sima szöveg, szerkezetes szöveg, hang, kép, vagy mozgókép alakjában megjelenített információ együttesen


18

Multimédia hálózati alkalmazás

Független információk számítógép-vezérelt

• egybeépített előállítása, feldolgozása, bemutatása, tárolása és továbbítása

• legalább egy időfüggő és egy időfüggetlen közegben való megjelenés


19

A multimédia rendszerek lényeges részei

• Alapok– pl.: tömörítés, hangkezelés, zene- és

beszédfeldolgozás, képkezelés és mozgókép-kezelés

• számítógépek és hálózatok– pl.: számítógépek, perifériák, optikai tárolók,

hálózatok• rendszerközeli szolgáltatások

– pl.: műveleti-, adatbáziskezelő- és távközlési rendszer

• alkalmazásközeli szolgáltatások– pl.: felhasználói határfelület, alkalmazások


20

Adatáramlás, adatfolyam

• (Adat)áramlás (Data Flow): egy átviteli csatornán (közlési útvonalon) egy közlési viszonyon belül folyó adatátvitel

• Adategység (Data Unit) hossza: az adatok valamilyen időzített értékköze határozza meg, amely abban az esetben, ha az átviendő információ eredetileg egy analóg jel, akkor egy kódolási eljárásból adódik

• (Adat)csomag (Data packet) v. üzenet (message): egy vagy több egységet tartalmaz a hálózati átvitel céljából betokozva (encapsulated), azaz valamilyen protokoll (pl. IP) szerint fejléccel ellátva


21

Adatfolyam

• Sorszám (sequence number) : jelzi a csomagok átviteli sorrendjét, valamint a veszteségek észlelésére is használják.

• Időbélyeg (timestamp) : az egységek visszaállítási (lejátszási) rendjének meghatározására szolgál

• (Adat)folyam (data stream): az az adatáramlás, amely olyan adategységek sorozatából áll, amelyek egymással valamilyen szabályozási eljárás keretében (időben) összefüggőek, vagyis az egységek mindegyike rendelkezik egy időbélyeggel


22

Médiafolyam és folyammédia

• Médiafolyam (media stream): az az adatfolyam, amely valamilyen multimédiás tartalmat is hordoz

• Folyammédia v. folytonos média (continuous media) : több médiafolyam által együttesen alkotott időfüggő hálózati közeg

• Média-kívánságra (Media on-Demand, MoD): eltárolt felvétel lejátszása

• Valósidejű média (real-time media): valósidejű adás


23

Alkalmazásjellemzők

Állapot időfüggése időfüggetlen, diszkrét időfüggő, folytonos időfüggő

Lappangás valósidejű (kötöttidejű), rugalmas

Viszonylagos időbeliség interaktív, független (tömbszerű)

Adatkézbesítés megbízhatósága megbízható, együttkezelő, nem megbízható

Összehangoltság nem-összehangolt, összehangolt, egyenhangolt

Elévülés megbízhatósági időtartam (RI) értékei


24

Az állapot időfüggése• Időfüggetlen

– Pl.: szöveg, állókép• Diszkrét időfüggő

– a közlési mód állapota független az idő előrehaladásától

– csak külső esemény hatására változtatja az állapotát– Pl.: megosztott fehértábla, diabemutató

• Folytonos időfüggő (continuous time-dependent)– a médium állapota függ az idő haladásától és külső

esemény nélkül is változhat az állapota– Pl.: hang, animáció, mozgókép


25

Lappangás (latency)A lappangás mértéke szerint az alkalmazás lehet:• Valósidejű (kötöttidejű):

– esetükben meghatározható átlagos adatsebesség, csúcs adatsebesség, számíthatóak a veszteségi kilátások és a várható késleltetés, vagyis a hálózat közlési képességeivel szemben vannak szigorú elvárások

– Pl.: LAN TV, a hang- és a mozgókép-konferencia• Rugalmas

– nem érzékeny a késleltetésre, az adatátvitel sebessége a sávszélességtől függ, nincs felső határ

– Pl.: fájlátvitel, adatszórás


26

Viszonylagos időbeliség• Interaktív (közbeavatkozó)

– Az egyes átviteli eseményeknek viszonylagos időbeli korlátja van, külső események befolyásolják a közlés állapotát

– Végpont-végpont késleltetés kisebb, mint 250 ms– Pl.: interaktív animáció, interaktív elosztott szimuláció,

együttműködési eszközök • Független (tömbszerű)

– Egy adó által indított esemény nem befolyásolja az alkalmazásban más adók által indított eseményeket

– Átvitel közben rendszerint nincs emberi beavatkozás– Általában tömbszerűen viszi át az adatokat


27

Adatkézbesítés megbízhatósága

• Megbízható (reliable)– Az adatszóró eszközök elfogadnak nagyobb kézbesítési

késleltetést, de adatpontos (adatvesztés nélküli) kézbesítést igényelnek

– Pl.: szoftver kiadások, levelezési lista terjesztés, hálózati hírek

• Együttkezelő (atomic)– Az adó által küldött adatok vagy minden vevőhöz eljutnak,

vagy egyik sem használhatja azokat az adatokat (pl. raktárkészlet adatok utazó ügynököknél)

– „mindenki vagy senki elv”• Nem megbízható

– Egyes alkalmazások elviselik, ezek általában más jellemzőt részesítenek előnyben, pl. az időbeli kézbesítést

– Pl.: valósidejű médiafolyamok


28

Összehangoltság• Nem-összehangolt (asynchronous)

– A közlésben nem jelent időbeli megkötést; minden diszkrét média-információ átvihető mint nem-összehangolt adatáramlás

– Pl.: e-levél• Összehangolt (synchronous)

– A médiafolyam minden csomagjára egy maximálisan megengedhető végpontok közötti késleltetést határoz meg

• Ez a felső korlát nem léphető át, ezért a csomag a vevőt bármely tetszőleges korábbi időpontban is elérheti

• Egyenhangolt (isochronous, állandó bitsebességű)– Minden csomag végpontközi maximális késleltetése mellett

végpontközi minimális késleltetést is meghatároz• tehát egy garantált időközt nyújt

– Nagy memóriaigényű, tömörített hang- vagy mozgókép-anyagok átvitelénél fontos


29

Elévülés• Nem minden közlési kapcsolatban érdemes a régebbi

csomagokat eltárolni, mivel bizonyos alkalmazásoknál egy adat csak akkor ér valamit, ha bizonyos határidő előtt megkapják– ha utána érkezik, csak gondot okoz

• Megbízhatósági időtartam (Reliability Interval, RI)– Az elévülés leírására szolgál– Az az időtartam, amin belül a megbízható átvitel

még hasznos– az adatkézbesítési megbízhatóság és a lappangás

közötti kapcsolatot tükrözi


30

Alkalmazások osztályozása az igényelt átviteli sebesség (ütemezés) szerint 1.

• Két alkalmazásjellemző figyelembe vétele:– lappangás– viszonylagos időbeliség

• Kis lappangású változó bitsebességű kézbesítés lökéses (bursty) működésű ugyan, de az egyes lökések esetén meghatározott átviteli sebességet igényel

• Meghatározott bitsebességű ütemezésnél a kézbesítés egy adott legkisebb adatsebességet igényel, ennél nagyobb rendelkezésre álló sávszélességet nem hasznosít


31


• Változó bitsebességű kézbesítés lökéses működésű, az átviteli sebességre nem érzékeny

• Elérhető bitsebességű kézbesítés esetén a hálózati átviteli sebesség nem befolyásolja az alkalmazás sikerességét, csak az egyes műveletek sebességét; de minél nagyobb a sávszélesség, annál gyorsabban működik


32


Viszonylagos időbeliség

Interaktív forgalom Függetlenforgalom

ValósidejűKis lappangású változó

bitsebességMeghatározott

bitsebességIgényelt átviteli

sebesség

LappangásAsztali konferencia

(desktop conferencing)LAN TV Alkalmazási

példa

RugalmasVáltozó bitsebesség Elérhető

bitsebességIgényelt átviteli

sebesség

Saját sebességű tanulás(self-paced training)

Multimédialevelezés

Alkalmazásipélda


33


34

Hang és videó elérése a HTTP használatával

• HTTP lényegében egy fájl visszanyerési protokoll

• Teljes fájlt kell letölteni a TCP miatt

• Fájlformátumokat eleinte a helyi hozzáférésre tervezték– nagy fájlméretek– letöltés közbeni valós idejű lejátszásra

alkalmatlanok


35


36

Folyam protokollok beépítése a webbe

• Előzőek alapján HTTP helyett UDP alapú protokollok használata

• folyam protokollok

• gyorsan kezdi lejátszani és nagymértékben tömörít


37

Folyam protokollok együttműködése a HTTP-vel

• az átvitelt HTTP-vel kezdik a kapcsolatfelvételt

• a lejátszó folyam protokollon keresztül közvetlenül az AV kiszolgálóval lép kapcsolatba

• Felhasználói határfelület szinten beépített a lejátszás a webbe


38

Web és folyam kiszolgálók

• Nem kell azonos gépnek lennie, hiszen a háttérben két külön folyamat zajlik– HTTP és– folyam protokoll

• Telefonálásnál a folyam ügyfél és kiszolgáló helyett két telefon ügyfél & kiszolgáló program van


39

Folyam protokollokkal szembeni elvárások

• Csomagvesztés eltűrése - nincs újraküldés

• Késleltetés szabályozása (remegés- ütközőtárolás)

• Dinamikus átbocsátás hozzáigazítás


40

Kiszolgáló nélküli folyamkezelés

• Egy hangfájlra mutató ugrópontot kell elhelyezni a web-oldalon

• Böngészővel olvasva a fájlt, a hangfájlt a HTTP vagy az FTP átviszi, így a böngésző le tudja tölteni

• Ezeknek a rendszereknek nincs sem sávszélesség-kezelésük, sem áramlás-szabályozásuk


41

A médiaanyagok átvitelének javítása egyesadásnál

• Központi kiszolgáló

• Helyettesítők (proxy)

• Tartalomkézbesítési hálózatok (CDN)


42

Központi kiszolgáló


43

Helyettesítők

Jelmagyarázat

vevő gazdagép

IP útvonal

média kiszolgáló

helyettesítő

hálózat

átvitel útvonala

Média kiszolgáló


44

A többesadás viszony szerkezete

Többesadás alkalmazási viszony

Többesadás szállítási viszony

UDP-szintű szállítási viszony

Hálózati összeköttetés útválasztókon át

Fizikai kapcsolat

Adó többesadásalkalmazás

Többesadásszállítási protokollok

UDPszállítási protokoll

Hálózati határfelület(meghajtó & kártya)

Hálózati protokollok(IP, ICMP, IGMP)

Vevő többesadásalkalmazás

Többesadásszállítási protokollok

UDPszállítási protokoll

Hálózati határfelület(meghajtó & kártya)

Hálózati protokollok(IP, ICMP, IGMP)


45

UDP-t használó médiaközlési alkalmazás szoftver szerkezete

Médiaközlésialkalmazás

Többesadásszállításiprotokoll

egyed

UDP egyed

IP többesadásprotokoll

egyed

Végpont

Fizikai rétegegyed

Fizikai összeköttetési közeg

Protokollok közti határfelület

Közbensőútválasztó

Fizikai rétegegyed

Többesadás szállításiprotokoll API

UDP csatlakozóhatárfelület


egyed

Fizikai rétegegyed


egyed

Közbensőútválasztó

Fizikai rétegegyed


egyed

Médiaközlésialkalmazás

Többesadásszállításiprotokoll

egyed

UDP egyed

Végpont


46

A többesadás közlési protokollhalom

Többesadás alkalmazások

Többesadás szállítási protokollok

UDP TCP

IGMP

IP

Kapcsolati és fizikai réteg


47

Keretművek (Framework)• Egy többesadás protokoll tervezésénél érdemes figyelembe

venni azt, hogy az egyes alkalmazások esetén különbözhet pl.:• a késleltetés• a sávszélesség• a felhasználók száma (akár 1000-es szorzóval is)

• Így célszerű nem egyetlen protokollt, hanem egy megfelelő rutinokat tartalmazó programkönyvtárakból álló keretművet kialakítani– Ezt az adott alkalmazásra jellemző részletekkel lehet

kitölteni– Lényegében egy programozási környezetet alkot

• Keretmű pl.:– Méretezhető Megbízható Többesadás (SRM)– Megbízható Többesadás Keretmű (RMF)


48

Médiaközlési viszonyok protokolljellemzői

• A protokolljellemzők (protokoll-paraméterek) a szállítási protokollok összetevőit képviselik

• Minden protokoll-paraméter különböző szempontból írja le a protokoll működését

• Az adott szempont mellett alkalmazható módszerek a protokoll-paraméterek egyes felvehető értékeit jelentik


49

Protokolljellemzők osztályai

• Forgalomkezelés• Kézbesítés-szabályozás• Visszacsatolás-kezelés• Hibaszabályozás• Viszonyigazgatás• Hálózatigény


50

Szállítási protokollok I.Rövi-dítés

Magyar név Angol név

AFDP Alkalmazkodó Fájlszórási Protokoll Adaptive File Distribution Protocol

AMMC Együttkezelő Többesadás Protokoll MobilSzámításra

Atomic Multicast Protocol for MobileComputing

GSRM Általános Méretezhető MegbízhatóTöbbesadás

Generic Scalable Reliable Multicast

GTS Általános Többesadás Szállítási Szolgáltatás Generic multicast Transport Service

LBRM Napló Alapú Vevő-megbízható Többesadás Log-Based Receiver-ReliableMulticast

LGMP Helyi Csoport Alapú Többesadás Protokoll Local Group based Multicast Protocol

LRMP Könnyed Megbízható Többesadás Protokoll Light-weight Reliable MulticastProtocol

MDP Többesadás Szórási Protokoll Multicast Dissemination Protocol


51

Szállítási protokollok II.Rövi-dítés


MFTP Többesadás Fájlátviteli Protokoll Multicast File Transfer Protocol

MoM Mobil Többesadás Protokoll Mobile Multicast Protocol

MTP Többesadás Szállítási Protokoll Multicast Transport Protocol

MTP-2 Többesadás Szállítási Protokoll-2 Multicast Transport Protocol-2

Muse Többesadás Usenet Töltés Multicast Usenet Feeds

PGM Gyakorlati Általános Többesadás(Elégjó Többesadás)

Pragmatic General Multicast(Pretty Good Multicast)

RAMP Megbízható Alkalmazkodó TöbbesadásProtokoll

Reliable Adaptive Multicast Protocol

RBP Megbízható Műsorszóró Protokoll Reliable Broadcast Protocol

RMDP Megbízható Többesadás AdatszórásiProtokoll

Reliable Multicast data DistributionProtocol


52

Szállítási protokollok III.Rövi-dítés


RMF Megbízható Többesadás Keretmű Reliable Multicast Framework

RMFP Megbízható Többesadás Keretprotokoll Reliable Multicast Framing Protocol

RMP Megbízható Többesadás Protokoll Reliable Multicast Protocol

RMTP Megbízható Többesadás SzállításiProtokoll

Reliable Multicast Transport Protoco

RTCP Valósidejű Szállítási SzabályozóProtokoll

Real-Time Transport Control Protocol

RTP Valósidejű Szállítási Protokoll Real-Time Transport Protocol

ST-II Hálóközi Folyam Protokoll Internet Stream Protocol

SCMP ST Szabályozó Üzenet Protokoll ST Control Message Protocol


53

Szállítási protokollok IV.

Rövi-dítés


RSVP Erőforrás Lefoglalási Protokoll Resource ReserVation Protocol

SRM Méretezhető Megbízható Többesadás Scalable Reliable Multicast

SRMFTA Méretezhető és Megbízható TöbbesadásFájlátviteli Építmény

Scalable and Reliable Multicast FileTransfer Architecture

STORM Szerkezet Központú RugalmasTöbbesadás

Structure-Oriented Resilient Multicast

TMTP Fa-alapú Többesadás SzállításiProtokoll

Tree-Based Multicast TransportProtocol

TRM Szállítási Protokoll MegbízhatóTöbbesadásra

Transport Protocol for ReliableMulticast

URGC Egyforma Megbízható CsoportközlésiProtokoll

Uniform Reliable GroupCommunication Protocol

XTP Xpress Szállítási Protokoll Xpress Transport Protocol


54

Forgalomkezelés

• Adatátvitel módja

• Adatátvitel irányultsága

• Torlódásvédelem

• Áramlás-szabályozás


55

Adatátvitel módja

Adatátvitel módja

Egyesadás AFDP, MFTP, MTP-2, TCP, UDP, XTP

TöbbesadásAFDP, LRMP, MDP, MFTP, MTP, MTP-2, Muse, PGM,

RAMP, RMP, RMTP, RTP, SRM, SRMFTA, STORM,TMTP, TRM, LBRM, UDP, XTP

Egybeadás RAMP, UDP

Szórtadás AFDP, MFTP, RBP, UDP, URGC


56

Adatátvitel irányultsága

Adatátvitel irányultsága

Egyirányú Kétirányú Többirányú

LGMP, MFTP, MTP, RTP, RBP,SRMFTA, TCP, UDP, URGC, XTP

RAMP GSRM, LBRM, LRMP, MTP-2, PGM, RAMP,RMF, RMFP, SRM, ST-II, STORM, TRM


57

Torlódásvédelem

• képviselő csoport alapú

• kifejezett lefoglalás

• többcsoportos többesadás

• Vezérlő ügynökök használata– Tartományonként alkalmazás a többi

alkalmazás megfelelő csoportba való feliratkozásának segítésére

• vevőfeladás

• újraküldés elkerülése


58

Torlódás mértékének meghatározása képviselőcsoport esetén

A sorban álló adatcsomagok számának meghatározása az eddigi A sorban álló adatcsomagok számának meghatározása az eddigi legkisebb és a jelenleg mért RTT-ből, az adatátviteli legkisebb és a jelenleg mért RTT-ből, az adatátviteli sebességből és az átlagos csomagméretbőlsebességből és az átlagos csomagméretből

N

RTT RTT v

Psorjelen data

avg

min

A sorban álló adatcsomagok számának A sorban álló adatcsomagok számának jellemzően 1 és 3 közé kell esniejellemzően 1 és 3 közé kell esnie


59

Kifejezett lefoglalás (explicit reservation)

• Egy másik megközelítés: az elérhető sávszélesség szabályozott használatának elérésére a kifejezett lefoglalási mechanizmusok használata biztosítani (vagy megtagadni a sávszélességet a többesadás forgalomtól)

• Minden egyes vevő kifejezetten azonosítja a kívánt forgalmat és az útválasztók lefoglalják az adott célhoz tartozó sávszélességet

• Bebocsátás-szabályozási algoritmusok ezután felhasználhatják a lefoglalási információkat a többesadás forgalom továbbításával kapcsolatos döntésekhez

• Itt hálózati mechanizmust használunk az RSVP (ReSource reserVation Protocol) segítségével!


60

Többcsoportos többesadás(rétegzett média kódolás)

• Az előző mechanizmusok bármelyikével egy vevő szeretné hozzáigazítani a vételi sebességét a meglévő sávszélességhez

• Azonban egy forrás változóan is kódolhatja a nagy sávszélességű folyamot többszörös alfolyamokba a lehetséges változó sávszélességekkel, a különböző elsőbbségek és/vagy többesadás csoportok szerint különbséget téve

• A vevő ezután csak ahhoz a csoportokhoz csatlakozik, amelyeket tisztán tud venni

• Pl. egy nagy sebességű mozgókép folyamot rangsoroltan kódolhatunk egy vázlatos képbe az egyik csatornán, egy kis felbontású folyamba egy másik csoportba és egy nagy felbontású mozgókép folyamba egy harmadik csatornába


61

Többcsoportos többesadás(rétegzett média kódolás)

• Egy vevő megkísérel csatlakozni minden egyes folyamhoz és az egyes csoportokban tapasztalt csomag vesztési aránytól függően hozzáigazítja a csoport tagságát úgy, hogy a lehetséges legjobb szolgáltatás minőséget kapja

• Ezt ábrázolja a következő ábra, amely egy forrást mutat, amely adatot küld két folyamba.

• A Vevő1 képes venni mind a két folyamot, míg a Vevő2 csak egy folyamot tud venni az alhálózatának kis sávszélességű kapcsolata miatt


62

Többcsoportos többesadás (rétegzett média kódolás, rétegzett többesadás,

rangsorolt kódolás) Példa a két folyamba való kódolásra:Példa a két folyamba való kódolásra:

Vevő 2

Forrás

Vevő 1

Jelmagyarázat

Folyam 1

Folyam 2

Gazdagép

Útválasztó

Alhálózat


63

Áramlás-szabályozás

Áramlás-szabályozás

Ablakalapú MFTP, MTP, MTP-2, RMP, RMTP, STORM, TCP, TMTP, TRM, XTP

Sebességalapú AFDP, GSRM, LRMP, MDP, MTP-2, RAMP, RTP/RTCP, XTP

Többcsoportostöbbesadás

SRMFTA

Vevőfeladás MFTP, RAMP

Nincs LBRM, Muse, PGM, RBP, SRM, URGC


64

Kézbesítés-szabályozás

• Adatpontosság

• Időkorlátosság

• Lejátszás-alkalmazkodás

• Frissítés

• Rendezés


65

Adatpontosság

Adatpontosság

Megbízható Együttkezelő Nem megbízható

AFDP, GSRM, GTS, LBRM, LGMP, LRMP, MDP,MFTP, PGM, RAMP, RBP, RMDP, RMP, RMTP, SRM,

SRMFTA, STORM, TCP, TMTP, TRM, URGC, XTP

AMMC,MTP, MTP-2

MoM, Muse, RAMP,RMF, RMFP, RTCP,

RTP, ST-II, UDP, XTP


66

Időkorlátosság

Időkorlátosság

Megbízható Nem megbízható

LBRM, RAMP,RTP/RTCP, SRM,

ST-II, STORM, TRM

AFDP, GTS, LGMP, LRMP, MDP, MFTP, MoM, MTP,MTP-2, Muse, PGM, RBP, RMF, RMFP, RMP, RMTP,

SRMFTA, TCP, TMTP, UDP, URGC, XTP


67

Lejátszás-alkalmazkodás

• rögzített késleltetésű ütközőtáras

• Ramjee algoritmussal illesztett– lejátszási késletetés (az ütközőtár

aktuális méretének) dinamikus hozzáillesztése a hálózati viszonyokhoz


68

Ramjee algoritmus célja• Ütközőtár méretét hozzá kell igazítani a késleltetéshez

– média eszköz ne fogyjon ki az adatokból, de ne is csorduljon túl

• Ramjee algoritmussal illesztik dinamikusan hozzá a hálózati viszonyokhoz a lejátszási késleltetést– vagyis az ütközőtár aktuális méretét

• Az algoritmus abból a megfigyelésből indul ki, hogy a késleltetési változások okai:– az adott adatfolyamtól független, más internetes

forgalom, amely változást okoz a hosszú idejű (csúsztatott) átlagban

– egy hely saját (egyéb) internetes forgalmának lökései is okozhatják a saját késleltetésének gyors változásait


69

Ramjee algoritmus működése• A médiaforrás az általa létrehozott csomagok mindegyikét

időbélyeggel jelöli meg– Ez jelzi, hogy mikor alakították át a jelet analógból digitálisba

– Ezek a „forrás” időbélyegek: t1, t2, ... tn

• A hálózatbeli átvitel során a csomagok a vevőhöz változó késleltetéssel érkeznek meg

– Megérkezési idők: r1, r2, ... rn

• Az algoritmus az egyes megérkező csomagokat ütemezi– kiszámít egy határidőt a forrás időbélyegből és egy

eltérésből, amely folyamatosan figyelembe veszi a mért hálózati remegést (jitter)

• Ha egy csomag és az utána következők késnek is, attól még a következő csomagot sikeresen be tudja ütemezni a rá vonatkozó lejátszási idő előtt– mivel az algoritmus mesterségesen késlelteti az egész

folyamot a remegés figyelembe vétele érdekében


70


71

Frissítés

• legnagyobb üresjárati idő (Maximum Idle Time, MaxIT)

• életbentartás (keep alive), szívdobbanás (heartbeat)

RendezésRendezésRendezés

Garantáltan teljes Sorszámozás Nincs

GTS, LGMP, LRMP,MTP, MTP-2, PGM,

RBP, RMP, TCP, URGC

AFDP, MDP,Muse/NNTP, RAMP,

RTP, TRM, XTP

GSRM, LBRM, MFTP, RMF,RMFP, RMTP, SRM, SRMFTA,

STORM, TMTP, UDP


72

Visszacsatolás-kezelés

• Nyugtatípusok

• Nyugtacímzett

• Megbízott-kiválasztás

• Állapot-irányítás

• Visszacsatolás-szabályozás

• Nyugtaküldés módja


73

Nyugtatípusok

• pozitív nyugta (ACK) – sikeres vételkor• negatív nyugta (NACK) – hiba

vagysorszámugrás esetén• rangsorolt nyugta (H-ACK/H-NACK)• félnegatív nyugta (SNACK)

– azt jelzi az adónak, hogy a csoport egy része kapta csak meg a csomagot, s először megpróbálják helyben pótolni

• de lehet, hogy szükség lesz újraküldésre, ezért az adó még ne dobja el a javító csomagot

• ismertető üzenet (INFO)


74

Nyugtacímzett

• eredeti forrás

• közbenső hely

• minden tag


75

Különféle elnevezések a közbenső helyre

Rövidítés Protokoll neve Közbenső hely neve

AFDP Alkalmazkodó Fájlszórás Protokoll Csoporttitkár

AMMC Együttkezelő Többesadás Protokoll Mobil Számításhoz

Mobil szolgáltató állomás

LBRM Napló Alapú Megbízható Többesadás Másodlagos kiszolgáló

LGMP Helyi-csoport Alapú Többesadás Protokoll Csoportvezérlő

MFTP Többesadás Fájlátviteli Protokoll Kinevezett útválasztó

PGM Gyakorlati Általános Többesadás Hálózati elem vagy Kijelölt helyi újraküldő

RBP Megbízható Műsorszóró Protokoll Vezérjeles hely

RMP Megbízható Többesadás Protokoll Vezérjeles hely

RMTP Megbízható Többesadás Szállítási Protokoll Kinevezett útválasztó

TMTP Fa-alapú Többesadás Szállítási Protokoll Tartományigazgató

URGC Egyforma Megbízható Csoportközlési Protokoll Legidőszerűbb tag


76

Szállítási protokollok nyugtacímzettjei

Nyugtacímzett

Eredeti forrás GSRM, MDP, MTP, MTP-2, Muse, RAMP, RMDP, RMF,RMFP, RTP/RTCP, SRM, TRM, TCP, XTP

Közbenső hely AFDP, AMMC, LBRM, LGMP, MFTP, PGM, RBP, RMP,RMTP, ST-II/SCMP, STORM, TMTP, URGC, XTP

Minden tag LGMP, LRMP, SRM, TMTP

Nincs SRMFTA, UDP


77

Megbízott-kiválasztás


Tartós AMMC, AFDP, LBRM, MFTP, MTP, MTP-2, PGM, RBP, RMTP,ST-II/SCMP, TMTP

Körbeadásos RBP, RMP, URGC

Önszervező LGMP, PGM, STORM, XTP

Nincs GSRM, LRMP, MDP, Muse, RAMP, RMDP, RMF, RMFP,RTP/RTCP, SRM, SRMFTA, UDP, TCP, TRM, XTP


78



Tartós AMMC, AFDP, LBRM, MFTP, MTP, MTP-2, PGM, RBP, RMTP,ST-II/SCMP, TMTP

Körbeadásos RBP, RMP, URGC

Önszervező LGMP, PGM, STORM, XTP

Nincs GSRM, LRMP, MDP, Muse, RAMP, RMDP, RMF, RMFP,RTP/RTCP, SRM, SRMFTA, UDP, TCP, TRM, XTP


79

Körbeadásos (gyűrűalapú)

Forrás

Vezérjeleshely

ACK

NACKVevők halmaza


80

Állapot-irányítás

• adóalapú (adó-kezdeményezett, adó-megbízhatóságú)

• vevőalapú (vevő-kezdeményezett, vevő-megbízhatóságú)

• együttes

• semmi


81

Adóalapú állapot-irányításForrás

ACKACK

Vevők halmaza

NACK ACK

Documents

Internetes médiakommunikáció Hálózati kérdések III. Hosszú Gábor könyve és előadásanyagai alapján