Introducere Tipuri de trafic in timp real



Yüklə 501 b.
tarix18.01.2019
ölçüsü501 b.
#100799



  • Introducere

  • Tipuri de trafic in timp real

      • Audio
      • Grafice si animatie
      • Video
  • Cerinte de trafic

  • Cerinte functionale

  • Semnalizare

  • Protocoale de transport

      • RTP
      • RTSP
  • Concluzii

  • Bibliografie



  • Din perspectiva retelelor, toate tipurile de trafic pot fi clasificate fie ca Real-Time (RT) sau Non Real-Time (NRT)

  • Traficul in timp real impune limite soft sau hard pe livrarea capat-la-capat din punctul de vedere al intarzierilor sau a jitter-ului, în timp ce tipurile mass-media NRT, cum ar fi text şi imagini, nu au nici o constrângere stricta legata de intarziere, dar pot avea constrângeri rigide in ceea ce priveste erorile

  • Tipurile RT de mass-media sunt în continuare clasificate ca fluxuri media discrete (DM) sau fluxuri media continue (CM), în funcţie de felul in care sunt datele transmise: în cuante discrete cum ar fi un fişier sau un mesaj, sau continuu ca un flux de date cu dependenţă inter-mesaj





Tipul media Audio este reprezentat de sunet / discurs convertite în format digital prin eşantionare şi cuantizare.

  • Tipul media Audio este reprezentat de sunet / discurs convertite în format digital prin eşantionare şi cuantizare.

  • Mass-media audio digitala este transmisă ca un flux de pachete discrete, prin reţea

  • Pentru codarea vocii se folosesc diverse codecuri (scheme de compresie) pentru reducerea benzii utilizate (pastrand in continuare o calitate bune

    • Ex: G.711 PCM: vocea este esantionata cu 8000 de esantioane pe secunda, fiecare esantion este codat pe 8 biti. Asadar, banda necesara unei convorbiri este de 8000es/s * 8 biti = 64 kbps pentru acest codec
  • Cerintele pentru multimedia de tip audio in ceea ce priveste pierderile de pachete/ erori sunt destul de lejere, în sensul că se poate tolera până la 1- 2% pierderi / erori fără o degradare prea mare a serviciului

  • Cerinţele de timp-real ale aplicatiilor multimedia audio depind strict de gradul de interactivitate aşteptat între părţile implicate



Aceasta include tipuri de mass-media statice cum ar fi imagini digitale şi tipuri dinamice cum ar fi prezentări flash

  • Aceasta include tipuri de mass-media statice cum ar fi imagini digitale şi tipuri dinamice cum ar fi prezentări flash

  • O imagine necompresata, in format digital, constă dintr-o matrice de pixeli, cu fiecare pixel codificat într-o serie de biţi pentru a reprezenta luminanţa şi culoarea

  • Tind sa aiba dimensiuni mai mari

  • Se folosesc diverse scheme de compresia si codare

  • Cele mai multe imagini moderne folosesc scheme de compresie progresive: atunci când o astfel de imagine este primită şi decomprimata, receptorul poate afişa imaginea într-un format de calitate joasă şi apoi poate îmbunătăţi afişarea dupa ce primeste si decomprima informatii ulterioare despre imagine

  • Imaginile au toleranta la erori şi pot suporta pierderi de pachete, cu condiţia ca aplicatia utilizata sa fie capabila sa se ocupe corespunzator de aceste pierderi



  • La fel ca audio digital, este transmis, de asemenea, ca un flux de pachete discrete, prin reţea

  • Cerinţele de bandă pentru video digitizat depind de prezenta redundantei spaţiale din fiecarei cadru, precum şi de redundanta temporala din cadre succesive

  • Ambele tipuri de redundanta pot fi exploatate pentru a realiza eficient o compresie a datelor video

  • Cerintele de eroare si de timp real ale fluxurilor video sunt similare cu cele de tip audio.



  • Suportul oferit de Internet pentru traficul in timp real

      • Caracteristici Real-time Limite pentru intirziere si Jitter)
      • Intarzierea datorata procesarii pachetelor
      • Intarzierea de transmisie
      • Intarzierea de propagare
      • Intarzierea datorata rutarii si a asteptarilor in cozi
  • Latimea de banda necesara

      • Se folosesc doua tipuri de compresie: “lossy” si fara pierderi
  • Necesitati de banda larga

      • cele mai multe aplicaţii multimedia utilizeaza UDP pentru a transmite fluxuri de mass-media, care nu are nici un mecanism pentru a controla congestia şi au capacitatea de a crea un colaps al retelei
      • Se utilizeaza controlul de admitere, rezervări de bandă şi mecanisme de „traffic policing”- (disciplinare a traficului)


Suport multidifuziune (multicast)

  • Suport multidifuziune (multicast)

      • Utilizat in multe aplicatii de timp real (ex: audio/video conferinte)
      • Usor de realizat pentru o sesiune intr-un singur sens de comunicare decât pentru una in ambele sensuri
      • Solutie: trimiterea pachetelor la o adresă IP multicast (adresele IP de clasa D sunt adrese de multicast)
  • Gestionarea sesiunilor

      • Necesara pentru descrierea media, identificarea, anuntul si controlul sesiunii
      • Solutie: se folosesc protocoale specifice (SIP, SAP, SDP, RTP/RTCP)
  • Securitate



permite înfiinţarea, modificarea, transferul si terminarea unei sesiuni unicast sau multicast, ultimele fiind destinate apelurilor tip conferinţă

  • permite înfiinţarea, modificarea, transferul si terminarea unei sesiuni unicast sau multicast, ultimele fiind destinate apelurilor tip conferinţă

  • oferă posibilităţi de negociere a parametrilor de de funcţionare, acţionând în acest sens, prin intermediul protocolului SDP (Session Description Protocol)

  • permite înregistrarea utilizatorilor şi a localizărilor curente ale acestora pe anumite servere; un utilizator poate foarte bine să se înregistreze cu mai multe locaţii, caz în care în momentul apelării acestuia căutarea se face distribuit în toate locaţiile până apelatul va răspunde

  • localizează utilizatorii indiferent de poziţia lor în reţea, deci suportă mobilitatea





specifica o modalitate prin care sa fie transportat traficul multimedia peste servicii Internet unicast sau multicast

  • specifica o modalitate prin care sa fie transportat traficul multimedia peste servicii Internet unicast sau multicast

  • nu garanteaza in sine livrarea in timp real a datelor multimedia (intrucat acest lucru e dependent de caracteristicile retelei), insa permite gestionarea cat mai buna a fluxurilor media

  • RTP opereaza la nivelul transport al stivei OSI, peste UDP

      • Se prefera UDP in locul TCP din cauza intarzerilor pe care le-ar putea provoca acest protocol prin asteptarea confirmarilor
      • UDP ridica cateva probleme: nu e orientat pe conexiune, nu are numar de secventa al pacheteleor (nu se poate reface ordinea initiala) si nu detecteaza pierderile – asigura doar porturile (adica multiplexarea sesiunilor) si verificarea antetelor (se face o suma de control)
  • Solutie: RTP adauga marci temporale si numere de secventa in antetul informativ



Structura:

  • Structura:

  • Componentele RTP includ:

    • Identificarea tipului de flux media (Payload type) – specifica tipul de codare al fluxului pentru a putea fi schimbat in cazul in care trebuie sa se adapteze la o variatie a benzii;
    • Marca temporala (Timestamp) – pentru reconstructia in timp (controlul playback) si sincronizarea inter-media, a diferitelor tipuri de media (ex: audio + video), compensarea jitterului dintr-un flux (sincronizarea intramedia)
    • Numarul de secventa (Sequence Number)- pentru reconstructia ordonata, detectia pierderilor si adaptarea ratei;
    • Indicator de cadru (Frame Indication) – marcheaza inceputul si sfarsitul fiecarui cadru;
    • Identificator de sursa (Source Identification) – identifica orifinatorul cadrului;
  • Alte functii RTP:

    • Mixer : presupune mixarea mai multor fluxuri media intr-unul singur (o noua codare)- apare ca o noua sursa cu un nou identificator; avantajul e reducerea benzii
    • Translator (numit si Media gateway): converteste un format media in altul


Principalul scop al acestui protocol este de raportare a statisticilor

  • Principalul scop al acestui protocol este de raportare a statisticilor

  • Componentele RTCP includ: QoS feedback, controlul sesiunii (pachetul RTCP BYE – care anunta parasirea sesiunii a unui participant), identificarea – include numele, e-mailul si telefonul unui participant - si sincronizare intermedia care permite sincronizarea fluxurilor audio si video transmise separat

  • RTCP se ocupa cu raportarea calitatii intre capetele unei sesiuni cu date despre conexiune:

      • Numarul de pachete trimise
      • Intarzierile de pachete
      • Pierderile de pachete
      • Jitter (variatia) intarzierilor


  • cRTP e un mecanism prin care se face compresia antetelor IP/UDP/RTP

  • dimensiunea acestor antete este de 40 bytes, prin utilizarea cRTP ele sunt reduse la 2-4 bytes

  • Mecanismul constă în eliminarea antetelor “redundante” de la nivelul reţea şi transport, prin păstrarea acestor informaţii în memoria cache a routerelor

  • Cu alte cuvinte, odată stabilită conexiunea pentru o convorbire VoIP de exemplu, este redundantă trimiterea adresei IP sau a numărului de port de la nivelul transport în fiecare pachet de voce trimis pentru ca aceasta informaţie rămâne aceeaşi pe tot parcursul convorbirii

  • aceste informaţii se transmit numai în primul pachet, restul de pachete se trimit cu compresie de header cRTP, adică fără informaţia redundantă



RTSP este un protocol de control dezvotat pentru folosirea in sistemele de comunicatii si massmedia pentru a controla serverele media de streaming

  • RTSP este un protocol de control dezvotat pentru folosirea in sistemele de comunicatii si massmedia pentru a controla serverele media de streaming

  • Protocolul e utilizat pentru a stabili si controla sesiuni media intre puncte finale

  • Clientii sesiunilor media pot face uz de comenzi gen play si pause pentru a facilita controlul in timp real al reluarii fluxului media din fisierele de pe server

  • RTSP mentine starea (e stateful): un identificator de sesiune mentine mereu starea sesiunilor stabilite atunci cand e nevoie si de aceea nu e necesara o conexiune TCP permanenta

  • RTSP livreaza catre client (la cerere) un flux media continuu dupa ce, in prealabil se primeste descrierea sesiunii (metoda get). Prin multicast clientul isi alege adresa de la care sa primeasca fluxul. Apoi, tot prin multicast si serverul isi alege adresa

  • RTSP suporta si conferinta



Avantaje RTSP:

  • Avantaje RTSP:

      • Este extensibil
      • Usor de parsat: RTSP poate fi parsat de parseri HTTP sau MIME standard
      • Securizat: RTSP foloseste mecanisme de securizare in web (specifice HTTP)
      • Independent de protocolul de transport
      • Suporta o arhitectura multi-server
      • Controlul dispozitivelor de inregistrare
      • Separarea controlului fluxurilor si initiere de sesiune
      • Descrierea neutra a prezentarii: protocolul nu impune o descriere a prezentarii particulara
      • Control adecvat al serverului: clientul poate opri oricand un flux initiat de el
      • Permite negocierea transportului
      • Permite negocierea capabilitatilor


Interes ridicat in transmiterea traficului in timp real peste retele IP

      • Interes ridicat in transmiterea traficului in timp real peste retele IP
      • Acest interes in a transporta trafic in timp real peste retele IP se datoreaza in principal costurilor: este mult mai ieftin sa folosesti o infrastructura gata existenta pentru a trimite date decat sa construiesti una de la zero
      • Toate protocoalele implicate in acest tip de trafic (de semnalizare si de transport) au o structura modulara pentru a suporta viitoare extensii pentru dezvoltarile ulterioare in aceasta directie


[1] Lucian Ioan, Grazziela Niculescu, „Calitatea servirii în reţele cu comutaţie de pachete”, Ed. Matrix Rom, Bucureşti, 2008

  • [1] Lucian Ioan, Grazziela Niculescu, „Calitatea servirii în reţele cu comutaţie de pachete”, Ed. Matrix Rom, Bucureşti, 2008

  • [2] Jonathan Davidson, James Peters, “Voice over IP Fundamentals, Second Edition”, Cisco Press, 2006

  • [3] Eugen Borcoci, Note de Curs „Arhitecturi si protocoale de comunicatii”, Universitatea Politehnica Bucuresti, Facultatea de Electronica, Telecomunicatii si Tehnologia Informatiei

  • [4] Shashank Khanvilkar, Faisal Bashir, Dan Schonfeld, „Multimedia Networks and Communication”, University of Illinois at Chicago

  • [5] Edward Oguejiofor, Philippe Bazot, „Developing SIP and IP Multimedia Subsystem (IMS) Applications”, IBM, 2007

  • [6] www.wikipedia.com

  • [7] http://reeves.csc.ncsu.edu/Classes/csc573/rtp-rtcp.pdf

  • [8] http://www.cs.columbia.edu/~hgs/teaching/ais/slides/2003/RTSP.pdf






Yüklə 501 b.

Dostları ilə paylaş:




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©muhaz.org 2022
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə