Multimédia em Redes e Qualidade de Serviço - Autenticação · Segue Capitulo 7 do livro de J.F Kurose e K.W. Ross Multimédia em redes Aplicações Multimédia em Redes Fluxos

Artur ArsenioRedes de Computadores 2010/2011

Departamento de Engenharia Informtica1

Redes de ComputadoresRedes de Computadores

Multimdia em Redes e Qualidade de Servio


Departamento de Engenharia Informtica2 Multimdia e QoS

Redes sem Fios e Mobilidade - Reviso

Redes sem Fios Caracteristicas de Redes sem Fios

CDMA IEEE 802.11 wireless LANs (wi-fi) Redes Celulares

arquitectura standards (e.g., GSM)

Mobilidade Principios

endereamento e encaminhamento para utilizadores mveis Mobilidade IP Mobilidade em Redes Celulares Mobilidade e Protocolos de alto nvel



Multimdia em Redese Qualidade de Servio

Segue Capitulo 7 do livro de J.F Kurose e K.W. Ross

Multimdia em redes Aplicaes Multimdia em Redes Fluxos contnuos (Streams) de udio e vdeo armazenados Multimdia em Tempo Real: estudo do Telefone sobre a InternetProtocolos para Aplicaes Interactivas e Distribuio de Multimdia Protocolos para Aplicaes Interactivas de Tempo Real: RTP,RTCP,SIP Distribuio de Multimdia: redes de distribuio de contedos

Qualidade de Servio Para alm do Melhor Esforo Mecanismos de Escalonamento e Policiamento Servios Integrados e Servios Diferenciados RSVP

Multimdia em redes Aplicaes Multimdia em Redes Fluxos contnuos (Streams) de udio e vdeo armazenados Multimdia em Tempo Real: estudo do Telefone sobre a InternetProtocolos para Aplicaes Interactivas e Distribuio de Multimdia Protocolos para Aplicaes Interactivas de Tempo Real: RTP,RTCP,SIP Distribuio de Multimdia: redes de distribuio de contedos

Qualidade de Servio Para alm do Melhor Esforo Mecanismos de Escalonamento e Policiamento Servios Integrados e Servios Diferenciados RSVP Objectivos:

Classificar as aplicaes multimdia Identificar os servios de rede que as aplicaes necessitam Extrair o mximo do servio de melhor esforo Aprender os mecanismos para garantir QoS

Objectivos: Classificar as aplicaes multimdia Identificar os servios de rede que as aplicaes necessitam Extrair o mximo do servio de melhor esforo Aprender os mecanismos para garantir QoS



Aplicaes Multimedia:udio e video na rede (media contnuo)

a rede fornece aplicao o nvel de desempenho necessrio para

que a aplicao funcione como

esperado

QoS

Multimdia e Qualidade de Servio



IPTV Arquitectura de Rede



Aplicaes Multimedia (MM) em Redes

Caractersticas Fundamentais:

Tipicamente so sensveis a atrasos atraso fim-a-fim variao do atraso (jitter)

Mas so tolerantes a perdas perdas no muito frequentes causam apenas pequenos distrbios

Anttese da transferncia de dados que intolerante a perdas mas tolerante a atrasos.

Classes de aplicaes MM

1) Fluxos contnuos (Streams) de udio e vdeo armazenados

2) Fluxos contnuos (Streams) de udio e vdeo ao vivo

3) Vdeo interativo de tempo real

Jitter a variabilidade dos atrasos dos pacotes dentro de um mesmo fluxo de pacotes



Media armazenada na fonte

transmitida p/ clienteFluxo contnuo reproduo no cliente iniciada antesde todos os dados terem sido recebidos

Restrio de tempopara os dados ainda no transmitidos

devem chegar a tempo de serem reproduzidos

Pause, rewind

Aplicaes VoIP, vdeo conferncia, mundos interactivos distribudos

Req. de atraso extremo-a-extremo udio:

< 150 mseg bom, < 400 mseg OK Inclui atrasos da camada de aplicao e de rede

Grandes atrasos so perceptveis, prejudicam a interactividade

Inicializao da sesso destino anuncia o seu endereo IP, nmero de porto e algoritmo de codificao

Exemplos Programa em rdio Internet, evento desportivo ao vivo

Fluxo Contnuo buffer de reproduo reproduo pode atrasar dezenas de segundos aps a transmisso

ainda tem restries de tempo

Interactividade impossvel avanar possvel voltar, pause

Fluxo Contnuo de Multimdia ao Vivo

Fluxo Contnuo de Multimdia Armazenada

Multimdia de Tempo Real Interactiva

Fluxo Contnuo (Streaming)



Fluxo Contnuo Multimdia Armazenada

1. videogravado

2. Video a sertransmitido

3. video recebido,reproduzido no clienteD

ados

acu

mul

ados

Fluxo contnuo: neste instante, o cliente est a reproduzir uma parte anterior dovideo, enquanto o servidor ainda esta transmitir as partes seguintes

atrasoda rede tempo



Funcionalidade tipo VCR: cliente pode suspender, voltar, avanar rapidamente (FF), modificar a barra de deslocamento atraso inicial de 10 seg OK 1-2 seg at que o comando seja executado OK

RTSP usado com frequncia

Restrio de tempo para dados ainda no transmitidos chegar a tempo para reproduo

Fluxo Contnuo Multimdia Armazenada: Interactividade

Panasonic

Personal Video Recorder (PVR)

Day xDay x-y Day x-1...

Missed Program x-y

Sex & the City

Die Hard 1

Seinfeld

Untouchables

.

Sex & the City

God father

Seinfeld

Missed Program x

Titanic

.

TV of Yesterday TVoY



Filosofias para a Evoluo da Internet... de modo a dar um melhor suporte a aplicaes multimdia

Multimdia (MM) sobre a internet actualTCP/UDP/IP: servio de melhor esforo sem garantias sobre atrasos, perdas

As aplicaes MM na Internet actual usam tcnicas da camada de aplicao para minimizar (da melhor forma) efeitos de atraso, perdas

deixar como est

sem grandes mudanas aumento da largura de

banda quando necessrio distribuio de contedo,

multicast na camada de aplicao

Servios Integrados

Modificar a Internet de modo que as aplicaes possam reservar largura de banda extremo-a-extremo

Requer software novo, e complexo, nos hosts & routers

Servios Diferenciados

Menos mudanas na infra-estrutura da Internet, mas fornecendo servios de 1a. e 2a. classe



Sinal analgico amostrado a taxa constante telefone: 8.000 amostras/seg CD de msica: 44.100 amostras/seg

Cada amostra discretizada (arredondada) valor discretizado representado por bits e.g., 8 bits, 28=256 valores discretos possveis

8.000 amostras/seg, 8 bits/amostra--> 64.000 bps (PCM pulse code modulation)

Receptor converte de volta a sinal analgico: alguma perda de qualidade

Exemplo de ritmos PCM CD: 1,411 Mbps (stereo: 2x 44100 x 16bits) MP3: 96, 128, 160 kbps Telefone Internet: 5,3 - 13 kbps

MP3 mais eficiente que PCM

Compresso de udio Video uma sequncia de imagens apresentadas a um ritmo constante e.g. 25 imagens/seg

Imagem digital uma matriz de pixels Cada pixel representado por bits

Redundncia Espacial, Temporal

Exemplos MPEG1 (CD-ROM) 1,5 Mbps MPEG2 (DVD) 3-6 Mbps MPEG4 (usado com frequncia na Internet)

Video em camadas (escalvel) adapta as camadas largura de banda disponvel

Compresso de vdeo

Compresso de udio e Video



Fluxo Continuo Multimdia Armazenada

Tcnicas de streaming da camada de aplicao para extrair o mximo do servio de melhor esforo armazenamento no lado do cliente

uso do UDP ao invs do TCP

mltiplas codificaes do contedo multimdia

Remoo de jitter Descompresso Tratamento de erros

Redundncia Retransmisso Esconder os erros

Interface grfica do utilizador com controlos para a interactividade

RealNetworks RealPlayer, Microsoft Windows Media Player

Media Playersreprodutor de media



Multimdia Internet: Abordagens

udio ou Videoarmazenado em ficheiro

Ficheiro transferido como objecto HTTPrecebido 100% por clientedepois segue para o player

udio, Video no enviado como fluxo contnuono h cadeia de montagem (pipelining)longos atrasos at a reproduo

Abordagem Download Abordagem com fluxos

browser solicita (GETs) meta ficheiro

browser inicia o player, passando o meta ficheiro

player contacta o servidor servidor cria o fluxo de

udio/video at o player

Esta arquitectura permite o uso de protocolos no-HTTPentre o servidor e o reprodutor de media

Tambm pode usar UDP ao invs do TCP

Servidor de fluxos



transmisso de video a um ritmoconstante

Dad

os a

cum

ulad

os

tempo

atrasovarivelda rede(jitter)

recepo dovideo no cliente

video

arm

azen

ado

Armazenamento no lado do cliente, o atraso de reproduo compensa o atraso e a variao do atraso (jitter) provocados pela rede

Fluxos Multimedia: Armazenamento pelo Cliente

reproduodo video a ritmo

constante no cliente

atraso dereproduo



UDP servidor envia a um ritmo adequado para o cliente

sem se importar com congestionamento da rede normalmente: taxa de transmisso = taxa de codificao = constante portanto, taxa de enchimento = taxa constante perda de pacotes

pequeno atraso de reproduo (2-5 segundos) para compensar pela variao do atraso da rede

recuperao de erros: se houver tempo

TCP transmite ao ritmo mximo permitido pelo TCP taxa de enchimento flutua devido ao controle de congestionamento do TCP

Possibilidade de starvation aps controlo de erros activo buffer (pequeno) vazio maior atraso para reproduo: taxa de entrega do TCP mais suave HTTP/TCP passam mais facilmente atravs de firewalls

Fluxo Multimedia: UDP vs TCP



Como lidar com diferentes capacidades para a taxa de recepo do cliente? Acesso dial-up de 28,8 Kbps

Ethernet de 100Mbps

Soluo: servidor armazena, e transmite mltiplas cpias do video, codificadas em taxas diferentes

codificao de 1,5 Mbps

codificao de 28,8 Kbps

Fluxo Multimedia : Ritmo(s) do cliente



Controlo do Utilizador de Media Contnua: RTSP

HTTP No tinha como alvo contedo multimedia

No possui comandos para avano rpido, etc

RTSP Protocolo cliente-servidor da camada de aplicaes

O utilizador pode controlar a apresentao: retornar, avano rpido, pausa, retomar, reposicionamento, etc.

O que o RTSP no faz No define como o udio/video encapsulado para ser transmitido pela rede

No restringe como a media tipo fluxo (stream) transportada pode ser transportada sobre UDP ou TCP

No especifica como o apresentador da media armazena o udio/video

Real Time Streaming Protocol - RTSP [RFC 2326]



RTSP: Controlo out of band

FTP usa um canal de controlo out of band

Um ficheiro transferido sobre uma ligao TCP

A informao de controlo (mudanas de directrio, eliminao de ficheiros, renomear ficheiro, etc) enviada numa ligao TCP parte

Os canais fora da faixa e dentro da faixa utilizam diferentes nmeros de portos

As mensagens RTSP tambm so enviadas out of band

As mensagens de controlo RTSP usam nmeros de porto diferentes do fluxo da media, e so, portanto, enviadas out ofband (ou fora da faixa) Porto 554

O fluxo de media considerado dentro da faixa

Mensagens RTSP podem ser enviadas sobre UDP ou TCP



Exemplo RTSP de Meta ficheiro

Twister

Cenrio meta ficheiro enviado para o web browser

browser inicia o player Player (reprodutor) estabelece uma ligao de controlo RTSP e uma ligao de dados para o servidor de media contnua



Operao do RTSP

C: SETUP rtsp://audio.example.com/twister/audio RTSP/1.0 Transport: rtp/udp; compression; port=3056; mode=PLAY

S: RTSP/1.0 200 1 OK Session 4231

C: PLAY rtsp://audio.example.com/twister/audio.en/lofi RTSP/1.0 Session: 4231 Range: npt=0-

C: PAUSE rtsp://audio.example.com/twister/audio.en/lofi RTSP/1.0 Session: 4231 Range: npt=37

C: TEARDOWN rtsp://audio.example.com/twister/audio.en/lofi RTSP/1.0 Session: 4231

S: 200 3 OK

RTSP: exemplo de dilogo



Telefone PC-2-PC servios de mensagens

instantnea PC-2-telefone

teclado Net2phone

videoconferncia com Webcams

Aplicaes Interativas de Tempo Real

Multimdia Interactiva: Telefone Internet

udio do speaker: alterna surtos de voz com perodos de silncio 64 kbps durante surto de voz

Pacotes gerados apenas durante os surtos de voz pedaos de 20 mseg a 8 Kbytes/seg: dados de 160 bytes

Cabealho da camada de aplicao adicionado a cada pedao

Pedao+cabealho empacotado num segmento UDP

Aplicao envia segmentos UDP no socket a cada 20 msegdurante um surto de voz.



Perda pela rede: datagrama IP perdido devido a congestionamento da rede (estouro do buffer do router)

Perda por atraso: o datagrama IP chega tarde para ser reproduzido no receptor atrasos: processamento, filas de espera na rede; atrasos do sistema terminal (emissor, receptor)atraso mximo tolervel tpico: 400 ms

tolerncia a perdas: dependendo da codificao da voz, as perdas podem ser encobertastaxas de perdas de pacotes entre 1% e 10% podem ser toleradas.

Considerar o atraso fim a fim de dois pacotes consecutivos a diferena pode ser maior ou menor do que 20 mseg

Variao do atraso (jitter)

Telefone Internet Perda de Pacotes e Atraso



O receptor tenta reproduzir cada pedao exactamente qmsegs aps o pedao ter sido produzido Se o pedao contiver um carimbo temporal t, o receptor reproduzir o pedao no instante t+q .

Se o pedao chegar aps o instante t+q, o receptor o descartar

Compromissos para q: q longo: menos perda de pacotes

q pequeno: melhor experincia interactiva

packets

time

packetsgenerated

packetsreceived

loss

r

p p'

playout schedulep' - r

playout schedulep - r

Emissor gera pacotes a cada 20 mseg durante o surto de voz.O primeiro pacote recebido no instante rA primeira reproduo programada para iniciar no instante pA segunda reproduo programada para iniciar no instante p

Telefone Internet Atraso de Apresentao Fixo



Estimava do desvio mdio do atraso, vi :

||)1( 1 iiiii dtruvuv +=

As estimativas di e vi so calculadas para cada pacote recebido, mas so usados apenas no incio de um surto de voz.

Para o primeiro pacote de um surto de voz, o tempo de apresentao :

iiii Kvdtp ++=

onde K um constante positiva.

Os pacotes restantes em um surto de voz so reproduzidos periodicamente

Atraso de reproduo adaptativoObjectivo: minimizar o atraso de reproduo, mantendo baixa a taxa de perdas

Abordagem: ajuste adaptativo atraso de reproduo: Estima o atraso da rede e ajusta o atraso de

reproduo no incio de cada surto de voz Perodos de silncio so comprimidos e alongados. Os pedaos ainda so reproduzidos a cada 20 mseg

durante um surto de voz.

Estimativa dinmica do atraso mdio no receptor:

)()1( 1 iiii trudud +=

onde u uma constante (ex., u = 0,01).

pacote simo- o aps rede da mdio atraso estimativa

pacote simo- o para rede da atraso

receptor no oreproduzid pacote o que em instante

receptor pelo recebido pacote o que em instante

pacote simo- do tempode carimbo

id

itr

ip

ir

it

i

ii

i

i

i

=

=

=

=

=

Verso filtrada do atraso do pacote



Se nunca houvesse perdas, o receptor poderia simplesmente olhar os carimbos de tempo sucessivos.

Diferena entre carimbos sucessivos > 20 mseg, incio do surto de voz.

Mas, dado que perdas so possveis, o receptor deve olhar tanto para os carimbos de tempo quanto para os nmeros de sequncia.

Diferena entre carimbos sucessivos > 20 mseg e numerosde sequncia sem falhas, incio do surto de voz.

Reproduo AdaptativaDeterminao pelo receptor do primeiro pacote de um surto de voz



forward error correction (FEC) esquema simples

para cada grupo de n pedaos criar um pedao redundante efectuando o OU-exclusivo dos n pedaos originais transmitir n+1 pedaos, aumentando a largura de banda por um factor de 1/n.

pode reconstruir os n pedaos originais se houver no mximo um pedao perdido dentre os n+1 pedaos

Atraso de reproduo deve ser fixado para o instante de recepo de todos os n+1 pacotes

Compromissos aumento de n, menos desperdcio de banda

aumento de n, atraso de reproduo mais longo

aumento de n, maior probabilidade de que 2 ou mais pedaos sejam perdidos

Recuperao da perda de pacotes (1)




2 Esquema de FEC transmisso de boleiade um fluxo de menor qualidade envia fluxo de udio de baixa resoluo como informao redundante

por exemplo, fluxo nominal PCM a 64 kbps e fluxo redundante GSM a 13 kbps

Sempre que houver perda no consecutiva, o receptor pode recupera-la Pode tambm adicionar o (n-1)-simo e o (n-2)-simo pedao de baixa taxa de transmisso



Entrelaar (Interleaving) os pedaos so quebrados em unidades menores por exemplo, quatro unidades de 5 msegpor pedao

pacote agora contm pequenas unidades de pedaos diferentes

se o pacote se perder, ainda fica muito de cada pedao no tem overhead de redundncia mas aumenta o atraso de reproduo




Usar UDP para evitar o(s) (atrasos) do controlo de congestionamento do TCP para trfego sensvel ao tempo

Atraso de reproduo adaptativo no lado do cliente para compensar o atraso

O lado do servidor adapta a largura de banda do fluxo largura de banda disponvel no caminho cliente-ao-servidor escolha entre ritmos de fluxos pr-codificadas taxa dinmica de codificao do servidor

Recuperao de erros (acima do UDP) FEC, entrelaar retransmisses, se houver tempo encobrimento de erros: repetir dados prximos, interpolar

Resumo: Multimedia Internet - truques



Multimdia em redes - Reviso

Multimdia em redes Aplicaes Multimdia em Redes Fluxos contnuos (Streams) de udio e vdeo

armazenados Multimdia em Tempo Real: estudo do Telefone

sobre a InternetProtocolos para Aplicaes Interactivas e

Distribuio de Multimdia Protocolos para Aplicaes Interactivas de

Tempo Real: RTP,RTCP,SIP Distribuio de Multimdia: redes de

distribuio de contedos


Aplicaes MM em Redes




Multimedia: UDP vs TCP



Telefone InternetAtraso de Apresentao Fixo

Atraso de reproduo adaptativo

Recuperao da perda de pacotes

Resumo: MultimediaInternet - truques

Aplicaes MM em Redes




Multimedia: UDP vs TCP



Telefone InternetAtraso de Apresentao Fixo

Atraso de reproduo adaptativo

Recuperao da perda de pacotes

Resumo: MultimediaInternet - truques



Real Time Protocol (RTP)- Protocolo de Tempo Real

RTP especifica uma estructurade pacote para o transporte de dados de udio e de vdeo

Interoperabilidade Aplicaes de telefone Internet que implementarem RTP podero trabalhar em conjunto

[RFC 3550]

Pacotes RTP so encapsulados em segmentos UDP RTP executado nos sistemas terminais

Bibliotecas RTP fornecem uma interface da camada de transporte que estende o UDP: nmeros de portos, endereos IP identificao do tipo da carga numerao da sequncia de pacotes carimbo temporal (timestamp)

O cabealho RTP tambm contm nmeros de sequncia e carimbos temporais



RTP e QoS

O cabealho RTP indica o tipo da codificao de udio em cada pacote: Os emissores podem mudar a codificao durante uma conferncia

Exemplo: envio de voz codificada em PCM de 64 kbps sobre RTP Aplicao recolhe os dados codificados em pedaos, e.g., a cada 20 mseg = 160 bytes num pedao

O pedao de udio junto com o cabealho RTP formam um pacote RTP, que encapsulado num segmento UDP

RTP no fornece nenhum mecanismo para garantir a entrega a tempo dos dados nem nenhuma outra garantia de qualidade de servio.

O encapsulamento RTP visto apenas nos sistemas terminais no visto por routers intermedirios Routers fornecem o servio tradicional Internet de melhor esforo

Exemplo RTP



Cabealho RTP

Nmero de Sequncia (16 bits): incrementado de um para cada pacote RTP enviado Pode-se usar p/ detectar a perda de pacotes

e para restaurar a sequncia de pacotes

Tipo da carga (7 bits): usado para indicar o tipo de codificao usado. Se o emissor modificar a codificao no meio de uma conferncia, o emissor informar o receptor atravs do campo do tipo de carga Tipo de carga 0: PCM mu-law, 64 Kbps Tipo de carga 3, GSM, 13 Kbps Tipo de carga 7, LPC, 2.4 Kbps Tipo de carga 26, Motion JPEG Tipo de carga 31. H.261 Tipo de carga 33, vdeo MPEG2

SSRC (32 bits): Identifica a origem de um fluxo RTP Cada fluxo numa sesso RTP deve

possuir um SSRC distinto

Carimbo temporal (32 bits): reflete o instante de amostragem do primeiro byte no pacote de dados RTP. Para udio o relgio de carimbo temporal

incrementa de um para cada perodo de amostragem

por exemplo, a cada 125 seg para um relgio de amostragem de 8kHz

se a aplicao de udio gerar pedaos de 160 amostras codificadas, ento o carimbo de tempo aumenta de 160 para cada pacote RTP quando a origem estiver activa

O relgio de carimbo temporal continua a aumentar a uma taxa constante mesmo quando a fonte estiver inactiva.



Real-Time Control Protocol (RTCP) - Protocolo de Controlo de Tempo Real

Pacotes de relato do receptor Fraco dos pacotes perdidos,

ltimo n de sequncia, jitterentre chegadas mdio.

Pacotes de relato do emissor SSRC do fluxo RTP, tempo

actual, nmero de pacotes enviados e n de bytes enviados

Pacotes de descrio da origem Endereo de e-mail do emissor,

nome do emissor, o SSRC do fluxo RTP associado.

Estes pacotes fornecem um mapeamento entre o SSRC e o nome do utilizador/host

Cada pacote RTCP contm relatrios (reports) do emissor e/ou receptor Com estatsticas teis para as aplicaes

incluem o n de pacotes enviados, o n de pacotes perdidos, jitter entre chegadas, etc.

Esta realimentao de informao para as aplicaes pode ser usada para controlar o desempenho O emissor pode modificar as suas

transmisses baseadas na realimentao

RTCP e RTP trabalham juntos cada participante em 1

sesso RTP transmite periodicamente pacotes de controlo RTCP p/ os outros



Endereamento e Sincronizao de Fluxos no RTCP

Endereamento Para uma sesso RTP h

tipicamente um nico endereo multicast todos os pacotes RTP e

RTCP pertencentes sesso usam o endereo multicast

Pacotes RTP e RTCP so diferenciados uns dos outros atravs do uso de nmeros de portos distintos Tipico n porto RTCP = n

porto RTP + 1

Para limitar o trfego, cada participante reduz o seu trfego RTCP medida que cresce o n de participantes da conferncia

Sincronizao de Fluxos O RTCP pode ser usado para sincronizar fluxos

diferentes de media dentro de uma sesso RTP

Aplicao de videoconferncia para a qual cada emissor gera um fluxo RTP p/ vdeo e outro p/ udio Os carimbos de tempo nestes pacotes RTP esto vinculados aos relgios de amostragem de vdeo e de udio, e no esto vinculadas ao relgio de tempo real Cada pacote de relato do emissor contm, para o pacote mais recente no fluxo RTP associado,

o carimbo tempal do pacote RTPe instante num relgio de tempo real em que o pacote foi criado

Os receptores podem usar esta associao para sincronizar a reproduo de udio e de vdeo

Exemplo



Escalonamento da Largura de Banda do RTCP

Problema Em multicast, trfego RTP do emissor no aumenta com n de receptores

mas tal no acontece com o trfego RTCP

Exemplo da Soluo Emissor a enviar video sobre uma sesso a 2 Mbps

ento o RTCP tenta limitar o seu trfego a 100 Kbps O protocolo atribui 75% desta taxa, ou 75 kbps, para os receptores; e atribui os

restantes 25% da taxa, ou 25 kbps, para o emissor Os 75 kbps alocados so partilhados igualmente entre os receptores

para R receptores, cada receptor pode transmitir trfego RTCP a uma taxa de 75/R kbps Emissor pode transmitir trfego RTCP a uma taxa de 25 kbps Um participante (um emissor ou receptor) determina o perodo de transmisso

dos pacotes RTCP atravs do clculo dinmico do tamanho mdio de um pacote RTCP (ao longo de toda a sesso) e dividindo o tamanho mdio do pacote RTCP pela sua taxa alocada

O RTCP tenta limitar o seu trfego a 5% da largura de banda da sesso



Session Initiation Protocol SIP(Protocolo de Iniciao de Sesses)

Viso de longo prazo do SIP Todas as chamadas telefnicas e de vdeo conferncia se realizam sobre a Internet

Pessoas so identificadas por nomes ou endereos de e-mail, ao invs de nmeros de telefone.

Possibilidade de realizar chamada para receptor, no importa onde ele esteja, em qualquer dispositivo IP que o receptor esteja a usar no momento

IETF [RFC 3261]



Servios SIP

Estabelecimento de uma chamada Fornece mecanismos para que quem chama informe o destino que ele deseja estabelecer uma chamada

Fornece mecanismos para que quem pede a chamada e o destino concordem no tipo de media e na codificao

Fornece mecanismos para encerrar a chamada

Determinao do endereo IP actual do destino Mapeia identificador mnemnico para o endereo IP actual

Gesto de chamadas Adiciona novos fluxos de media durante a chamada Altera a codificao durante a chamada Convida outros Transfere e mantm (hold) chamadas



Estabelecimento de uma chamada para um endereo IP conhecido

Mensagem SIP de convite de Alice indica o seu nmero de porto e endereo IP Indica a codificao em que

Alice prefere receber (PCM ulaw)

A mensagem 200 OK de Bobindica o seu nmero de porto, endereo IP e codificao preferida (GSM)

As mensagens SIP podem ser transmitidas sobre TCP ou UDP aqui enviada sobre RTP/UDP

O nmero de porto Default do SIP o 5060.

time time

Bob'sterminal rings

Alice

167.180.112.24

Bob

193.64.210.89

port 5060

port 38060

Law audio

GSMport 48753

INVITE [email protected]=IN IP4 167.180.112.24m=audio 38060 RTP/AVP 0port 5060

200 OKc=IN IP4 193.64.21

0.89

m=audio 48753 RTP/AVP 3

ACKport 5060



Negociao CodecExemplo: Bob no possui um codificador PCM ulaw

Bob responder ento com um cdigo 606 NotAcceptable Reply e lista os codificadores que ele pode usar

Alice pode ento enviar uma nova mensagem INVITE, anunciando um codificador apropriado

Rejeio de uma chamada Bob pode rejeitar com respostas

busy (ocupado) gone (fora) payment required(necessrio pagamento)

forbidden (proibido)

Os dados media podem ser enviados sobre RTP ou algum outro protocolo

SIP: Estabelecimento de uma chamada



Mensagem SIP

INVITE sip:[email protected] SIP/2.0

Via: SIP/2.0/UDP 167.180.112.24

From: sip:[email protected]

To: sip:[email protected]

Call-ID: [email protected]

Content-Type: application/sdp

Content-Length: 885

c=IN IP4 167.180.112.24

m=audio 38060 RTP/AVP 0

Notas: sintaxe de mensagem HTTP sdp = session description protocol (protocolo de

descrio da sesso) Identificador (Call-ID) nico para cada chamada.

Necessrios servidores SIP intermedirios aqui no se conhece o endereo IP de Bob

Alice envia e recebe mensagens SIP usando o nmero de porta default do SIP 5060

Alice especifica no cabealho em Via: que o cliente SIP envia e recebe mensagens SIP sobre UDP

Exemplo



SIP: Traduo do Nome e Localizao do Utilizador

Quem faz a chamada deseja chamar o destino, mas possui apenas o nome ou o endereo de e-mail daquele

Precisa obter o endereo IP do host actual do destino da chamada: utilizador se desloca protocolo DHCP utilizador possui dispositivos IP diferentes (PC, PDA, dispositivo no automvel)

Resultado pode depender de hora do dia (trabalho, casa) quem chama

no desejas que a tua sogra te chame a toda a hora...

status do destino chamadas enviadas para correio de voz quando o destino j estiver a falar com algum

Servio fornecido por servidores SIP Servidor de registo SIP Servidor proxy do SIP



Registo e Proxy SIP

REGISTER sip:domain.com SIP/2.0

Via: SIP/2.0/UDP 193.64.210.89

From: sip:[email protected]

To: sip:[email protected]

Expires: 3600

Quando Bob inicia o cliente SIP, o cliente envia uma mensagem SIP de registro (REGISTER) para o servidor de registos de Bob uma funo semelhante necessria

para os servios de mensagens instantneas

Alice envia mensagem de convite para o seu servidor proxy contm endereo

sip:[email protected] O proxy responsvel por encami-

nhar mensagens SIP para o destino possivelmente atravs de mltiplos

proxies O destino envia resposta atravs do

mesmo conjunto de proxies O proxy retorna a mensagem de

resposta SIP para Alice contendo o endereo IP de Bob

Nota: proxy anlogo a um servidor DNS local

Mensagem de Registo

Registo SIP Proxy SIP



Emissor [email protected] uma chamada para [email protected](1) Jim envia mensagem INVITE para o proxy SIP da UMass. (2) Proxy encaminha o pedido para o servidor de registo da UPenn.(3) O servidor da UPennretorna resposta de redireccionamento, indicando que deve tentar [email protected](4) O proxy da UMass envia INVITE para o registo da eurecom. (5) Registro da eurecomencaminha o INVITE para 197.87.54.21, que est a executar o cliente SIP de Keith. (6-8) retorno da resposta SIP. (9) media enviada directamente entre clientes.

Nota: mensagens ack do SIP no esto apresentadas.

SIP client217.123.56.89

SIP client197.87.54.21

SIP proxyumass.edu

SIP registrarupenn.edu

SIPregistrareurecom.fr

1

2

34

5

6

7

8

9

Exemplo SIP



SIP vs H.323

H.323 um outro protocolo de sinalizao para tempo-real, interactivo

H.323 um conjunto integrado de protocolos para conferncia multimedia: sinalizao, registo, controlo de admisso, transporte e codecs.

SIP um nico componente. Trabalha com RTP, mas no obrigatrio. Pode ser combinado com outros protocolos e servios.

H.323 vem do ITU (telefone). SIP vem do IETF: empresta muitos dos seus conceitos do HTTP

SIP tem um sabor Web, enquanto que o H.323 tem um sabor do telefone

SIP usa o princpio KISS: Keep it simple stupid.



Replicao de contedo Desafio: transmitir fluxo de ficheiros

grandes (e.g. video) de um nico servidor origem em tempo real

Soluo: replicar o contedo em centenas de servidores atravs da Internet contedo carregado antecipadamente nos

servidores CDN Colocando o contedo perto do utilizador

evita impedimentos (perda, atraso) com o envio do contedo sobre caminhos longos

servidor CDN tipicamente posicionado na fronteira da rede

Utilizador de uma CDN (e.g., Akamai) o fornecedor de contedo (e.g. CNN)

A CDN replica o contedo do utilizador em servidores CDN Quando o fornecedor actualiza o contedo,

a CDN actualiza os servidores

Servidor original na Amrica do Norte

n de distribuio CDN

servidor CDNna Am. do Sul servidor CDN

na Europa

servidor CDNna sia

Redes de Distribuio de Contedos (CDNs - Content distribution networks)



Encaminhamento de pedidos A CDN cria um mapa, indicando as distncias entre os ISPs folhas e os ns CDN Quando a solicitao chega a um servidor DNS oficial:

o servidor determina qual o ISP de onde vem o pedido usa o mapa para determinar qual o melhor servidor CDN

Ns CDN criam uma rede sobreposta na camada de aplicao

Servidor origem www.foo.com distribui HTML Substitui:

http://www.foo.com/sports.ruth.gif

porhttp://www.cdn.com/www.foo.com/sports/ruth.gif

Empresa CDN

cdn.com

distribui ficheiros gif

usa o seu servidorDNS oficial pararedirecionar os pedidos

pedido HTTP para

www.foo.com/sports/sports.html

consulta DNS parawww.cdn.com

Pedido HTTP para

www.cdn.com/www.foo.com/sports/ruth.gif

1

2

3

Servidor original

Servidor DNS

oficial da CDN

Servidor

CDN prximo

CDN Exemplo



Aplicaes Interactivas e Distribuio de Multimdia - RevisoMultimdia em redes Aplicaes Multimdia em Redes Fluxos contnuos (Streams) de udio e vdeo



Distribuio de Multimdia Protocolos para Aplicaes Interactivas de

Tempo Real: RTP,RTCP,SIP Distribuio de Multimdia: redes de

distribuio de contedos


Real Time Protocol (RTP)RTP e QoS

Cabealho RTP

Real-Time Control Protocol(RTCP)Endereamento e Sincronizao de Fluxos

Escalonamento da Largura de Banda

Session Innitiation ProtocolServios SIP

Estabelecimento de uma chamada

Mensagem SIP

Traduo de Nome e Localizao do Utilizador

Registo e Proxy SIP

SIP vs H.323

Redes de Distribuio de Contedos

Real Time Protocol (RTP)RTP e QoS

Cabealho RTP

Real-Time Control Protocol(RTCP)Endereamento e Sincronizao de Fluxos

Escalonamento da Largura de Banda

Session Innitiation ProtocolServios SIP

Estabelecimento de uma chamada

Mensagem SIP

Traduo de Nome e Localizao do Utilizador

Registo e Proxy SIP

SIP vs H.323

Redes de Distribuio de Contedos



Melhorar a Qualidade de Servio (QoS) em Redes IP

At o momento: extramos o mximo do melhor-esforoFuturo: prxima gerao da Internet com garantias de QoS

RSVP: sinalizao para reservas de recursos Servios Diferenciados: garantias diferenciadas Servios Integrados: garantias firmes

Modelo simples para estudar a partilha da ligao e congestionamento:



Princpios para a Garantia da QoS

Fornecer proteo (isolamento) de uma classe sobre as demaisE se as aplicaes se comportarem mal (udio envia pacotes a uma taxa mais elevada do que a declarada)?

Policiamento: fora que as fontes respeitem as alocaes

Marcao e policiamento na fronteira da redesemelhante UNI (User Network Interface) do ATM

Princpio 2 - Isolamento

preciso marcar os pacotes para que o router faa uma distino entre as classes diferentes; e uma nova poltica no router para tratar os pacotes de forma diferenciadaExemplo: Telefone IP de 1Mbps, FTP a partilhar ligao de 1,5 Mbps

Surtos de FTP podem congestionar o router e causar a perda de pacotes de udio

Desejvel dar prioridade ao trfego de udio sobre o de FTP

Princpio 1



Princpios para a Garantia da QoS (cont.)

O fluxo da aplicao declara as suas necessidades, a rede pode bloquear a chamada se no puder atender a estas no possvel atender a trfego superior capacidade da ligao

Princpio 4 - Admisso de Chamadas

Enquanto fornece isolamento, desejvel utilizar os recursos da forma mais eficiente possvel alocar uma largura de banda fixa (no-partilhada) para o fluxo: uso ineficiente da banda se os fluxos no usarem suas alocaes

Princpio 3 - Eficincia



Resumo dos Princpios de QoS

QOS para Aplicaes em Redecl

assi

fica

o

dos

pac

otes

isol

amen

to: pr

ogra

ma

oe

polic

iam

ento

Alt

a ef

ici

ncia

de

utili

za

o

Adm

iss

o de

cham

adas



Mecanismos de EscalonamentoEscalonamento (scheduling): escolha do prximo pacote p/ transmisso no canal

vrias classes varre as filas das classes transmitindo

um pacote de cada classe cuja fila no estiver vazia

chegadas

pacote em

servio

partidas

tempo

tempo

(2) Escalonamento Round Robin (circular)

chegadas partidas

ligao(servidor)

Fila de saida(rea de espera)

Router(1) FIFO (first in first out) transmite na ordem de chegada fila poltica para descartar: se os pacotes ao

chegarem encontrarem a fila cheia: quem deve ser descartado? Descarta o ltimo (cauda): descarta o pacote que

acabou de chegar Prioridade: descarta/remove baseado na prioridade Aleatrio: descarta/remove aleatoriamente



Disciplinas de Escalonamento (cont.)

classificadorde chegadas

partidas

enlace Round Robin generalizado cada classe recebe um tempo de servio

diferenciado em cada ciclo

(4)Weighted Fair Queuing (WFQ) - Fila justa ponderada

chegadas

classificao

fila de baixa prioridade(rea de espera)

fila de alta prioridade(rea de espera)

partidas

chegadas

pacotesno

servidor

tempo

tempoligao

(servidor)

partidas

(3) Escalonamento com Prioridades transmite pacote em fila com prioridade mais elevada vrias classes, com diferentes prioridades

classe pode depender da marcao ou outra informao do cabealho (e.g. IP origem/destino, nmeros de portos, etc)



Mecanismos de Policiamento

Trs critrios normalmente usados: Taxa Mdia (de Longo prazo): quantos pacotes podem ser enviados por unidade de tempo (no longo prazo) questo crucial: qual o comprimento do intervalo: 100 pacotes por seg ou 6000 pacotes por min? tm a mesma mdia!

Taxa de Pico: e.g., 6000 pacotes por minuto (ppm) em mdia e taxa de pico de 1500 pps

Comprimento (Mx.) do Surto: nmero mximo de pacotes enviados consecutivamente - sem intervalo ocioso (idle)

Objectivo: limitar trfego para este no exceder parmetros declarados



Mecanismos de PoliciamentoToken Bucket (Balde de Permisses)

limita a entrada para Tamanho do Surto e Taxa Mdia especificadas

balde pode guardar b permisses tokens so gerados a uma taxa de r tokens/seg

a menos que o balde esteja cheio num intervalo de comprimento t: nmero de

pacotes admitidos menor ou igual a (r t + b).

Limite superior garantido no atraso, i.e., garantia de QoS!

Combinao de token bucket, WFQ

WFQ

taxa do token, r

tamanho do balde, b

D = b/Rmax

trfegode chegada



Uma arquitectura para dar garantias de QoS em redes IP para sesses individuais de aplicaes

Reserva de recursos: routers devem manter informao de estado, manter registos dos recursos alocados, requisitos de QoS

Admisso de ChamadasAdmitir/rejeitar novos pedidos de chamadas. A sesso entrante deve: declarar os seus requisitos de Qualidade de Servio (QoS)

R-spec: define a QoS que est a ser solicitada caracterizar o trfego que injectar na rede

T-spec: define as caractersticas do trfego protocolo de sinalizao: necessrio para levar a R-spec e T-spec aos routers

(onde a reserva necessria) RSVP

Servios Integrados do IETFR-spec e T-Spec [RFC 2210, RFC 2215]



escalonamento sensvel a QoS

(ex., WFQ)

pedido/resposta

Intserv: cenrio de Garantia de QoS

Reserva de recursos Declarao de trfego e QoS Sinalizao (RSVP) para estabelecimento da

chamada Controlo de admisso por-elemento



Servio Garantido chegada de trfego no pior caso: fonte policiada por um balde furado de tokens (tocken bucket)

limite simples (provvel matematicamente) para o atraso

Servio de Carga controlada uma qualidade de servio que

muito se aproxima da QoS que o

mesmo fluxo receberia de um

elemento de rede em carga leve

WFQ

taxa do token, r

tamanho do balde, b

D = b/Rmax

trfegode chegada

[RFC 2211, RFC 2212]

Intserv QoS: Modelos de Servio



Servios Diferenciados do IETF

Preocupaes com o Intserv Escalabilidade: sinalizao, manuteno do estado do router por fluxo difcil para um grande nmero de fluxos

Modelos de Servio Flexveis: Intserv tem apenas duas classes. Tambm desejvel ter classes de servio qualitativas distino relativa entre servios: Ouro, Prata, Classic

Abordagem Diffserv funes simples no ncleo da rede, funes relativamente complexas nos routers de fronteira (ou nos hosts)

No define classes de servio, fornece componentes funcionais para construir as classes de servio



Router de fronteira gesto do trfego por-fluxo

marca os pacotes como dentro do perfil e fora do perfil

Router do Ncleo gesto do trfego por classe

armazenamento e escalonamento baseado na marcao dos routers de fronteira

Preferncia para os pacotes dentro do perfil

Encaminhamento assegurado

Escalonamento

...

r

b

marcao

Arquitectura Diffserv



marcao baseada em classes: pacotes de classes diferentes so marcados de forma diferente

Marcao dentro da mesma classe: poro do fluxo bem comportado marcado de forma difereniada da poro do fluxo mal comportado

perfil: taxa A, comprimento do balde B pr-negociados

marcao de pacotes na fronteira baseada no perfil por-fluxo

Possvel uso da marcao

Pacotes do Utilizador

Taxa A

B

Marcao de Pacotes no Router de Fronteira

[RFC 2475]



Classificao e Condicionamento

O Pacote pode vir marcado no campo de Tipo de Servio (TOS) no IPv4 e Classe de Trfego no IPv6

So usados 6 bits para fornecer a codificao dos Servios Diferenciados e determinar a PHB que o pacote receber

pacotesClassifi-cador marcador

ajustecorte

enviar

descartar

medidorPode ser desejvel limitar a taxa de injeco de trfego para alguma classe

o utilizador declara o seu perfil de trfego (e.g. taxa e comprimento das rajadas);

o trfego medido e moldado se no estiver de acordo com o seu perfil



Per Hope Behavior- PHB: Encaminhamento

PHB resulta num comportamento de desempenho de encaminhamento diferente observvel (mensurvel)

O PHB no especifica quais os mecanismos a serem usados p/ garantir o comportamento de desempenho PHB requisitado

Exemplo classe A recebe x% da taxa de transmisso da ligao de sada dentro de intervalos de tempo de comprimento especificado

pacotes da classe A deixam os buffers antes dos da classe B

PHBs Expedited Forwarding

(Encaminhamento Expresso): taxa de partida dos pacotes de uma classe maior ou igual a uma taxa especificada nvel lgico com uma taxa mnima

garantida

Assured Forwarding(Encaminhamento Assegurado):4 classes de trfego a cada uma garantida uma

quantidade mnima de largura de banda

cada uma com trs parties de preferncia para o descarte



Sinalizao na Internet

connectionless (stateless)

forwarding by IP routers

best effort service

no network signaling protocols

in initial IP design

+ =

Novo requirimento: reservar recursos ao longo do caminho extremo-a-extremo (sistemas terminais, routers) para QoS para aplicaes multimedia

RSVP: resource ReSerVation Protocol [RFC 2205] allow users to communicate requirements to network in robust andefficient way. i.e., sinalizao !



RSVP Design Goals

Acomodar receptores heterogeneos (largura de banda diferente ao longo dos caminhos)

Acomodar aplicaes diferentes com requirimentos de recursos diferentes

Fazer do multicast um servio de 1 classe

Alavancar o encaminhamento existente para multicast/unicast, com adaptao s mudanas nos caminhos unicast/multicast por baixo

Crescimento do overhead do protocolo de controlo linear no # receptores no pior caso

Desenho modular para tecnologias heterogeneas

Reserva de recursos iniciada e mantida por receptor do fluxo de dados

RSVP - o que no faz

No especifa como os recursosdevero ser reservados

Fornece um mecanismo paracomunicar necessidades

No determina caminhos quepacotes devero seguir

Isso a funo dos protocolos de encaminhamento

No interage com o reencaminhamento dos pacotes

Separao do plano de controlo (Sinalizao) do plano de dados (Encaminhamento)



RSVP: Operao

emissores, receptor juntam-se a um grupo multicast Externo ao RSVP Emissores no precisam de juntar-se ao grupo

Sinalizao emissor-para-a-rede path message: faz a presena do emissor ser conhecida aos ns de encaminhamento (routers)

path teardown: remove o estado do caminho do emissor dos routers Sinalizao receptor-para-a-rede

reservation message: reserva recursos do emissor(s) para o receptor reservation teardown: remove reserva de recursos do receptor

Sinalizao rede-para-sistema-terminal Erro de caminho: path error Erro na reserva: reservation error



path message - contedos: address: destino unicast, ou grupo multicast flowspec: especificao dos requerimentos de largura de banda filter flag: se configurada, so mantidas as identidades dos servidores

upstream

Para permitir a filtragem de pacotes por origem

previous hop: upstream router/host ID refresh time: tempo at expirar o tempo da informao

path message: comunica informao sobre emissor, e informao de encaminhamento reverse-path-to-sender

Path Message: Sinalizao RSVP emissor-para-a-rede



Exemplo RSVP: Conferncia Audiosimples

H1, H2, H3, H4, H5 both senders and receivers multicast group m1 no filtering: packets from any sender forwarded audio rate: b only one multicast routing tree possible

H2

H5

H3

H4H1

R1 R2 R3



inout

inout

inout

RSVP: Construo do Estado do Caminho

H1, , H5 enviam todos mensagems de caminhos (path messages) m1:(address=m1, Tspec=b, filter-spec=no-filter,refresh=100)

Supondo H1 envia a primeira path message

H2

H5

H3

H4H1

R1 R2 R3L1

L2 L3

L4L5

L6 L7

L5 L7L6

L1L2 L6 L3

L7L4m1:

m1:

m1:



inout

inout

inout


De seguida, H5 envia path message, criando mais estado nos routers

H2

H5

H3

H4H1

R1 R2 R3L1

L2 L3

L4L5

L6 L7

L5 L7L6

L1L2 L6 L3

L7L4

L5

L6L1

L6

m1:

m1:

m1:



inout

inout

inout


H2, H3, H5 enviam path msgs, completando as tabelas de estado dos caminhos

H2

H5

H3

H4H1

R1 R2 R3L1

L2 L3

L4L5

L6 L7

L5 L7L6

L1L2 L6 L3

L7L4

L5

L6L1

L6L7

L4L3L7

L2m1:

m1:

m1:



Contedos da mensagem de reserva: Largura de banda desejada Tipo de filtro:

no filter: any packets address to multicast group can use reservation

fixed filter: only packets from specific set of senders can use reservation

dynamic filter: senders whos packets can be forwarded acrosslink will change (by receiver choce) over time.

Especificao do filtro

Reservas no sentido upstream do receptor para o(s) emissor(es), reservando recursos, creando estado adicional nos routers

Reservation msgs (mensagens de reserva): sinalizao receptor-para-a-rede



RSVP: receiver reservationexample 1

H1 wants to receive audio from all other senders H1 reservation msg flows uptree to sources H1 only reserves enough bandwidth for 1 audio stream reservation is of type no filter any sender can use reserved bandwidth

H2

H5

H3

H4H1

R1 R2 R3L1

L2 L3

L4L5

L6 L7



inout

RSVP: receiver reservationexample 1

H1 reservation msgs flows uptree to sources routers, hosts reserve bandwidth b needed on downstream links towards H1

H2

H5

H3

H4H1

R1 R2 R3L1

L2 L3

L4L5

L6 L7

L1L2 L6

L6L1(b)

inout

L5L6 L7

L7L5 (b)

L6

inout

L3L4 L7

L7L3 (b)

L4L2

b

bb

b

bb

b

m1:

m1:

m1:



inout

next, H2 makes no-filter reservation for bandwidth b H2 forwards to R1, R1 forwards to H1 and R2 (?) R2 takes no action, since b already reserved on L6

H2

H5

H3

H4H1

R1 R2 R3L1

L2 L3

L4L5

L6 L7

L1L2 L6

L6L1(b)

inout

L5L6 L7

L7L5 (b)

L6

inout

L3L4 L7

L7L3 (b)

L4L2

b

bb

b

bb

b

b

b

(b)m1:

m1:

m1:

RSVP: receiver reservation example 1



inout

What if multiple senders (e.g., H3, H4, H5) over link (e.g., L6)? arbitrary interleaving of packets L6 flow policed by leaky bucket: if H3+H4+H5 sending rate exceeds b, packet loss will occur

H2

H5

H3

H4H1

R1 R2 R3L1

L2 L3

L4L5

L6 L7

L1L2 L6

L6L1(b)

inout

L5L6 L7

L7L5 (b)

L6

inout

L3L4 L7

L7L3 (b)

L4L2

b

bb

b

bb

b

b

b

(b)m1:

m1:

m1:

RSVP: receiver reservation: issues



RSVP: example 2

H1, H4 are only senders send path messages as before, indicating filtered reservation Routers store upstream senders for each upstream link

H2 will want to receive from H4 (only)

H2 H3

H4H1

R1 R2 R3L1

L2 L3

L4L6L7

H2 H3

L2 L3



RSVP: example 2 H1, H4 are only senders

send path messages as before, indicating filtered reservation

H2 H3

H4H1

R1 R3L1

L2 L3

L4L6L7

H2 H3

L2 L3

L2(H1-via-H1 ; H4-via-R2 )L6(H1-via-H1 )L1(H4-via-R2 )

in

out

L6(H4-via-R3 )L7(H1-via-R1 )

in

out

L1, L6

L6, L7

L3(H4-via-H4 ; H1-via-R3 )L4(H1-via-R2 )L7(H4-via-H4 )

in

out

L4, L7

R2



RSVP: example 2 receiver H2 sends reservation message for source H4 at bandwidth b

propagated upstream towards H4, reserving b

H2 H3

H4H1

R1 R3L1

L2 L3

L4L6L7

H2 H3

L2 L3

L2(H1-via-H1 ;H4-via-R2 )L6(H1-via-H1 )L1(H4-via-R2 )

in

out


in

out

L1, L6

L6, L7

L3(H4-via-H4 ; H1-via-R2 )L4(H1-via-62 )L7(H4-via-H4 )

in

out

L4, L7

R2

(b)

(b)

(b)

L1

bb b

b



senders periodically resend path msgs to refresh (maintain) state receivers periodically resend resv msgs to refresh (maintain) state path and resv msgs have TTL field, specifying refresh interval

H2 H3

H4H1

R1 R3L1

L2 L3

L4L6L7

H2 H3

L2 L3


in

out


in

out

L1, L6

L6, L7


in

out

L4, L7

R2

(b)

(b)

(b)

L1

bb b

b

RSVP: soft-state



suppose H4 (sender) leaves without performing teardown eventually state in routers will timeout and disappear!

H2 H3

H4H1

R1 R3L1

L2 L3

L4L6L7

H2 H3

L2 L3


in

out


in

out

L1, L6

L6, L7


in

out

L4, L7

R2

(b)

(b)

(b)

L1

bb b

bgone

fishing!

RSVP: soft-state



recover from an earlier lost refresh message expected time until refresh received must be longer than timeoutinterval! (short timer interval desired)

Handle receiver/sender that goes away without teardown Sender/receiver state will timeout and disappear

Reservation refreshes will cause new reservations to be madeto a receiver from a sender who has joined since receivers lastreservation refresh E.g., in previous example, H1 is only receiver, H3 only sender. Path/reservation messages complete, data flows

H4 joins as sender, nothing happens until H3 refreshesreservation, causing R3 to forward reservation to H4, whichallocates bandwidth

Uses of reservation/path refresh



Qualidade de Servio - Reviso

Multimdia em redes Aplicaes Multimdia em Redes Fluxos contnuos (Streams) de udio e vdeo



Distribuio de Multimdia Protocolos para Aplicaes Interactivas de Tempo

Real: RTP,RTCP,SIP Distribuio de Multimdia: redes de distribuio de

contedos


Extraindo o mximo do servio actual de melhor esforo

Mecanismos de escalonamento e policiamento

Prxima gerao da Internet: Intserv, RSVP, Diffserv

Extraindo o mximo do servio actual de melhor esforo

Mecanismos de escalonamento e policiamento

Prxima gerao da Internet: Intserv, RSVP, Diffserv

Documents

Multimédia em Redes e Qualidade de Serviço - Autenticação · Segue Capitulo 7 do livro de J.F Kurose e K.W. Ross Multimédia em redes Aplicações Multimédia em Redes Fluxos