Napredni telekomunikacijski protokoli i mree nove generacije Zavrno

Napredni telekomunikacijski protokoli i mreže nove generacije Završno predavanje Disclaimer: The European Commission support for the production of this document does not constitute an endorsement of the contents which reflects the views only of the authors, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein.

Napredni telekomunikacijski protokoli • Šta smo se pitali na početku: • • Koji su protokoli napredni? Koji su oni drugi? Šta se pod ovim podrazumijeva? Šta ćemo mi učiti? • Šta i koje protokole smo naučili? NTPMNG - Zavrsno predavanje 2

Mreže nove generacije • Next Generation Networks • Krenuli smo od ITU definicije: NTPMNG - Zavrsno predavanje 3

NGN po ITU (NGN-GSI) • Paketno zasnovana mreža sposobna da pruži telekomunikacione usluge korisnicima i sposobna da koristi višestruko širokopojasne, Qo. Ssposobne transportne tehnologije, u kojoj su funkcije vezane za usluge nezavisne od transportnih tehnologije koje se koriste, • omogućava korisnicima neograničen pristup mreži i kompetitivnim davaocima usluga i uslugama po njihovom izboru. • podržava opštu mobilnost koja će dozvoliti konzistentnu svuda prisutnu ponudu usluga korisnicima. NTPMNG - Zavrsno predavanje 4

Elementi NGN za diskusiju • Iz ITU definicije izdvojimo • • Paketski prenos (komutaciju) Širokopojasni (broadband) pristup Mobilnost Kvalitet usluga (Qo. S) • Dodajmo još i osnovnu težnju NGN • Konvergencija (objedinjavanje) NTPMNG - Zavrsno predavanje 5

Konvergencija • Nivoi • • Mrežni – orijentacija prema IP sve Uslužni – Web pristup preko svih uređaja Industrijsko / tržišni – IT, TK, mediji Zakonski, institucionalni i regulatorni –regulativa nezavisna od tehnologije • Uređaja – svi imaju CPU, spremište podataka, ekran, uređaj za unos, vezu na mrežu • Korisničkog doživljaja – novi (slični) interfejsi NTPMNG - Zavrsno predavanje 6

Vo. IP • Voice over IP • Internet telefonija, IP telefonija, . . . • Razgovaranje u realnom vremenu, full duplex, preko Internet/intranet (IP) • Kako se to ostvaruje? • Koje su poteškoće? • Kako se preovladavaju? • Protokoli (koje znate) NTPMNG - Zavrsno predavanje 7 7

Potrebno riješiti • Adresiranje • Slanje glasovnih i kontrolnih informacija • broadcast, multicast, unicast • Uspostavljanje (i raskidanje) konekcije • Slanje podataka (glasa) • Detekcija i korekcija grešaka • Kodiranje • Čvorovi za “prespajanje” (komutacija) NTPMNG - Zavrsno predavanje 8

Vo. IP pristup • Korištenje postojeće transportne (best effort) mreže • Šta se može uraditi na aplikativnom nivou? NTPMNG - Zavrsno predavanje 9

Izazovi • Kako ono što smeta • varijablino kašnjenje (jitter) • gubitak paketa • kašnjenje • riješiti NTPMNG - Zavrsno predavanje 10

konstantna brzina slanja prijem kod klijenta varijabilno mrežno kašnjenje (jitter) konstantna brzina reprodukcije na klijentu “baferovani” podaci Kumulativni podaci Odlaganje reprodukcije kašnjenje reprodukcije na klijentu vrijeme • Razlika ukupnog kašnjenje dva uzastopna paketa može biti veća ili manja od 20 ms (transmission time difference) NTPMNG - Zavrsno predavanje 11

Fiksno odlaganje reprodukcije • Prijemnik pokušava da svaki paket reprodukuje tačno q ms nakon generisanja • paket ima vremensku oznaku t: reprodukuj u t+q. • paket stiže nakon t+q: podaci su zakasnili na reprodukciju, podaci “izgubljeni” • Uticaj izbora vrijednosti q: • veliko q: manje izgubljenih paketa • malo q: bolji utisak interaktivnosti NTPMNG - Zavrsno predavanje 12

Prilagodljivo odlaganje reprodukcije • Cilj: minimizirati kašnjenje reprodukcije, zadržavajući nizak nivo gubitaka paketa • Pristup: prilagođavanje odlaganja reprodukcije: • procijeniti mrežno kašnjenje, prilagoditi kašnjenje reprodukcije na početku svakog (komada) govora (koji se prenosi) • periode tišine skraćivati i produžavati. • pakete i dalje reprodukovati u razmacima od 20 ms tokom govora ti – vremenska oznaka i-tog paketa ri – vrijeme kad je i-ti paket stigao do prijemnika pi – vrijeme kad je i-ti paket reprodukovan na prijemniku ri – ti – mrežno kašnjenje i-tog paketa di – procjena prosječnog mrežnog kašnjenja po prijemu i-tog paketa dinamička procjena prosječnog kašnjenja na prijemniku: di = (1 – u)di-1 + u(ri – ti) gdje je u izabrana konstanta (npr. u = 0, 01) NTPMNG - Zavrsno predavanje 13

Prilagodljivo odlaganje reprodukcije (2) • procjena prosječne devijacije kašnjenja, vi : vi = (1 – u) vi-1 + u | ri - ti - di | • procjene di i vi računaju se za svaki primljeni paket (ali koriste se samo na početku govora) • za prvi paket u govoru vrijeme reprodukcije je: pi = ti + di + Kvi K je pozitivna konstanta (recimo K = 4) • ostali paketi govora se emituju periodično (u jednakim razmacima) NTPMNG - Zavrsno predavanje 14

Gubitak paketa - protumjere • Bolja mrežna infrastruktura • Van Vo. IP problematike • Na prijemnoj strani • Zamjena izgubljenih paketa • Na predajnoj strani (sistemske) • Predviđanje gubitaka (Loss anticipation scheme) NTPMNG - Zavrsno predavanje 15

Zamjena izgubljenih paketa • Tišinom • najjednostavnije, ali nije baš dobro • Šumom • mozak na ovo bolje reaguje, nego na tišinu • Prethodnim ispravno primljenim • još bolje kad se malo priguši (GSM) • Interpolacija • najbolje, ali i najzahtjevnije za klijenta NTPMNG - Zavrsno predavanje 16

Predviđanje gubitaka • Pristupi predviđanju (oporavku od) gubitaka : • Forward Error Correction (FEC) • Interleaving NTPMNG - Zavrsno predavanje 17

Kašnjenje • Ukupno (end-to-end) kašnjenje • Do 150 ms uglavnom neprimjetno • Od 150 do 400 ms prihvatljivo • Preko 400 ms uglavnom neprihvatljivo • Paketi koji toliko kasne su izgubljeni NTPMNG - Zavrsno predavanje 18

Ukupno kašnjenje • Zbir svih kašnjenja tkod – kašnjenje kodiranja tdek – kašnjenje dekodiranja tde-jit – kašnjenje zbog varijablinog kašnjenja (dejitter) qkj – kašnjenje k-tog paketa na j-tom “hop”-u dj – kašnjenje propagacije j-tom “hop”-u (linku) sk – veličina k-tog paketa Cj – brizina prenosa j-tog “hop”-a (linka) • Treba biti < 400 ms NTPMNG - Zavrsno predavanje 19

Izvori kašnjenja Izvor J. Agbinya: IP Communications and Services for NGN NTPMNG - Zavrsno predavanje 20

Izvedba • Na osnovu prethodnog vidi se da postoji veći broj faktora koji se mogu prilagoditi sa ciljem ostvarenja najbolje moguće usluge • Inženjerski problem • Protokoli (i standardi) i konkretne izvedbe u nastavku NTPMNG - Zavrsno predavanje 21

Real-Time Transport Protocol (RTP) • RTP određuje strukturu paketa koji prenose zvučne i video zapise • RFC 3550 • RTP paket pruža: • identifikaciju tipa sadržaja (kodiranje) • numerisanje sekvence paketa • vremenske oznake 5. 3. 2010. NTPMNG - Zavrsno predavanje Napredni TK protokoli i NGN - Vo. IP 22 22

RTP i Qo. S • RTP ne nudi nikakve mehanizme za osiguravanje pravovremene isporuke podataka ili druge Qo. S garancije • RTP enkapsulaciju vide samo krajne tačke komunikacije, ne i ruteri na putu • ruteri pružaju best-effort uslugu • nikakav poseban tretman RTP paketa • koji bi osigurao pravovremeni prenos NTPMNG - Zavrsno predavanje 23

Real-Time Transport Control Protocol (RTCP) • Radi i kombinaciji sa RTP • Svaki učesnik u RTP sesiji periodično šalje RTCP kontrolne pakete svi drugim učesnicima • Svaki RTCP paket sadrži izvještaj pošiljaoca i/ili primaoca • statistike korisne za aplikaciju: • broj poslanih paketa • broj izgubljenih paketa • razlike u kašnjenju (jitter) NTPMNG - Zavrsno predavanje 24

Šta nedostaje RT(C)P-u? • Ova dva protokola se ne bave uspostavljanjem sesije • adresiranje i pronalaženje sagovornika • uspostavljanje i završavanje poziva • Treba nam nešto drugo • Protokol koji rješava ova preostala pitanja treba da. . . NTPMNG - Zavrsno predavanje 25

Nedostajuće funkcionalnosti • Kako saznati gdje je onaj koga zovemo? • Pošto koristimo IP kao mrežni protokol • Lokacija je IP adresa • Utvrđivanje trenutne IP adrese pozvanog: • Preslikavanje mnemoničkog identifikatora (zapisa u adresaru) u IP adresu NTPMNG - Zavrsno predavanje 26

SIP • Session Initiation Protocol • RFC 3261 • Dugoročna vizija: • Svi telefonski pozivi, video konferencijski pozivi odvijaju se preko Interneta • Ljudi se identifikuju imenima ili adresama e-pošte, umjesto telefonskim brojevima • Onog koga zovete možete nazvati nezavisno od toga gdje je i kakav IP uređaj koristi NTPMNG - Zavrsno predavanje 27

SIP usluge • SIP ima mehanizme za uspostavljanje poziva • za pozivaoca da obavijesti pozvanog da želi uspostaviti poziv • za obojicu da se služe oko tipa medije, kodiranja, . . . • da okončaju poziv NTPMNG - Zavrsno predavanje 28

SIP usluge (2) • Utvrđivanje trenutne IP adrese pozvanog: • Preslikavanje mnemoničkog identifikatora u IP adresu • Upravljanje pozivom: • • dodavanje novih medijskih tokova tokom poziva promjena kodiranja tokom pozivanje drugih prenos, zadržavanje (hold) poziva NTPMNG - Zavrsno predavanje 29

SIP Elementi - interakcija Izvor W. Stallings: Computer Networks with Internet Technology NTPMNG - Zavrsno predavanje 30

Triple i multi-play • Pružanje usluga: • • Telefon Internet TV Još ponešto (Mobilna telefonija? ? ) preko jedne širokopojasne konekcije • Marketinški izraz • Poslovni model, a ne tehnologija NTPMNG - Zavrsno predavanje 31

Mrežna topologija NTPMNG - Zavrsno predavanje 32

Mrežna topologija (2) Upravljanje, mediji, obračun, evidentiranje, Vo. IP VLAN-ovi Firewall koji odvaja servere i usluge Rub IP mreže ili rubni ruter davaoca usluge (obično MPLS) Jezgro (obično MPLS) VRRP ili protokol rutiranja NTPMNG - Zavrsno predavanje 33 33

Mrežna topologija (3) BNG (češće povezano koristeći MPLS) Jezgro (obično MPLS) DSLAM ili pristupni čvor Rezidencijalni gateway ili Oprema kod korisnka (CPE) Agregaciona mreža (ne postoji ako je DSLAM vezan direktno na BNG) NTPMNG - Zavrsno predavanje 34 34

Širokopojasni pristup • Prvi segment mreže od korisnika • Posljednji segment mreže od davaoca usluge • Treba omogućiti prenos sve tri usluge • Podatke, glas, video • Video najzahtjevniji (koliko propusnosti? ) NTPMNG - Zavrsno predavanje 35

Tehnologije • Digital Subscriber Line • preko bakarne (telefonske) parice • Cable Access • preko koaksijalnog kabla kablovske TV • Bežične • preko radio talasa • Fiber optika • preko optičkih kablova (FTTx) NTPMNG - Zavrsno predavanje 36

DSL • Koristi postojeće telefonske linije (parice) • Koristi frekvencije iznad onih koje se koriste za prenos govora • Na krajevima (za samo glas bili) filteri 300 – 3400 Hz • Ukloniti filtere – povećati propusnost • Ne smije ometati telefon i faks NTPMNG - Zavrsno predavanje 37

DSL (2) NTPMNG - Zavrsno predavanje 38

DSL (3) Tipična konfiguracija DSL opreme NTPMNG - Zavrsno predavanje 39

Dužina parice - propusnost NTPMNG - Zavrsno predavanje 40

Sumarni pregled Standard (oznaka) Naziv Brzine Frekventni opsezi G. 991. 2 (G. SHDSL) Single-pair highspeed DSL 2304 kb/s up 2304 kb/s down 0 – 400 k. Hz up/down G. 992. 2 (G. DMT) Asymmetric DSL 1 Mb/s up 8 Mb/s down 25 -138 k. Hz up 138 – 1104 k. Hz down G. 992, 2 (G. Lite) Splitterless ADSL 1 Mb/s up 1, 5 Mb/s down 25 -138 k. Hz up 138 – 552 k. Hz down G. 992. 3 ADSL 2 1 Mb/s up 12 Mb/s down 25 -138 k. Hz up 138 – 1104 k. Hz down G. 992. 4 Splitterless ADSL 2 1 Mb/s up 1, 5 Mb/s down 25 -138 k. Hz up 138 – 552 k. Hz down G. 992. 5 ADSL 2+ 1 Mb/s up 24 Mb/s down 26 -138 k. Hz up 138 – 2208 k. Hz down G. 993. 1 VDLS 13 Mb/s up 22 Mb/s down 26 k. Hz – 12 MHz up/down G. 993. 2 VDSL 2 100 Mb/s up NTPMNG - Zavrsno predavanje 100 Mb/s down 26 k. Hz – 30 MHz up/down 41

Pristup preko kablovske • Kablovska televizija • razvod namijenjen za gledanje TV • jednosmjeran saobraćaj • Velika propusnost koaksijalnog kabla u odnosu na telefonsku paricu • Prvi dvosmjerni sistemi nisu bili standardizovani NTPMNG - Zavrsno predavanje 42

Alokacija spektra na kablu Alokacija frekvencija na tipičnom sistemu kablovske TV koji se koristi i za pristup Internetu u SAD NTPMNG - Zavrsno predavanje 43

Poređenje ADSL i kablovskog pristupa • Pristupni kabl • upredena parica – manja propusnost, mali dio glas • kokasijalni – veća propusnost, veliki dio koristi TV • Brzina prenosa (lokalne petlje) • garantovana i fiksna • dijeljena • Dostupnost • Sigurnost • Pouzdanost NTPMNG - Zavrsno predavanje 44

Agregaciona mreža • Povezivanje pristupne mreže • x. DSL (ili nešto drugo) • sa jezgrenom mrežom • preko BNG • Pitanje agregacije (količine) soabraćaja • Pitanje razdvajanja agregiranog saobraćaja radi evidentiranja (naplate) i pružanja Qo. S • po korisnicima • po servisima NTPMNG - Zavrsno predavanje 45

Pseudowires • Prenos usluga drugog sloja (Ethernet, Frame Relay, ATM) preko paketske mreže • MPLS bazirane • Generic Routing Encapsulation (GRE) • Layer 2 Tunneling Protocol (L 2 TP) • Nazivi • • Virutal Private Wire Service (VPWS – IETF) Pseudowire Emulation Edge to Edge (IETF) Any Transport over MPLS (ATo. M – Cisco) Layer 2 VPN (L 2 VPN) NTPMNG - Zavrsno predavanje 46

VPLS • Virtual Private LAN Sevice • Emulacija LAN preko paketske mreže • Proširenje pseudowire usluge • pružala samo point-to-point uslugu NTPMNG - Zavrsno predavanje 47

VLAN arhitekture • Servisna VLAN N: 1 • 1: 1 arhitektura • Multicast VLAN • Hibridna NTPMNG - Zavrsno predavanje 48

Arhitektura servisnog VLAN NTPMNG - Zavrsno predavanje 49

VLAN arhitektura 1: 1 • Svaki DSL port ima svoju L 2 putanju do BNG • Obično DSL port = CPE = korisnik • Svaki korisnik svoj VLAN (C-VLAN) • DSLAM dodaje C-VLAN oznaku za saobraćaj koji šalje ka BNG • Svi C-VLAN sa jednog DSLAM slažu se u zajednički S-VLAN • bolje skalira (manje oznaka) NTPMNG - Zavrsno predavanje 50

Multicast VLAN • Ne raditi replikaciju na BNG već proslijediti jedan signal do DSLAM • Na DSLAM raditi replikaciju na DSL portove koji gledaju taj kanal (IGMP grupu) • DSLAM treba prepoznati IGMP poruke • Evidentira koji port je u kojoj grupi • Multicast saobraćaj u poseban VLAN NTPMNG - Zavrsno predavanje 51

Uporedba arhitektura • U pristupnoj mreži • servisni VLAN kompleksniji CPE i DSLAM • 1: 1 mnogo jednostavniji • U agregacionoj mreži • servisni VLAN jednostavniji, ali je saobraćaj istog servisa od svih korisnika pomješan (sigurnosno pitanje), ograničen Qo. S • 1: 1 dodatno procesiranje C-VLAN i/ili S-VLAN NTPMNG - Zavrsno predavanje 52

Razvoj MPLS • IETF radna grupa 1997 • Prijedlog standarda 2001 (RFC 3031) • Ruteri postali jednako brzi kao i ATM switch-evi • Prestala potreba za obje tehnologije u istoj mreži • MPLS pruža nove mogućnosti • • podrška za Qo. S oblikovanje saobraćaja (Traffic engineering) virtualne privatne mreže (VPN) podrška za više protokola NTPMNG - Zavrsno predavanje 53

MPLS diagram rada Izvor [W. Stallings: Computer Networking] NTPMNG - Zavrsno predavanje 54

Forwarding Equivalence Class • Utvrđuje se na osnovu parametara paketa • Npr. : • • • Izvorišna/odredišna IP adresa ili mrežna IP adresa Brojevi portova Identifikator protokola u IP zaglavlju Differentiated Service Code Point (DSCP) IPv 6 oznaka toka (flow label) NTPMNG - Zavrsno predavanje 55

LDP zahtjev za naljepnicom Po CBR putanji Label request (via LSR 1) za odredište LER 2 Label request za odredište LER 2 Label mapping od LSR 1 (npr 5) Label mapping od LER 2 (npr 7) NTPMNG - Zavrsno predavanje 56

Slaganje naljepnica (Label Stacking) • Paket može imati više naljepnica • LIFO (stack) • Procesiranje na osnovu gornje naljepnice • Bilo koji LSR može push ili pop naljepnicu • neograničen broj nivoa • Omogućava agregaciju LSP-ova u jedan LSP za dio rute • Npr. agregacija svog saobraćaja organizacije u jedan LSP za rukovanje kod ISP • Smanjuje veličinu tabela NTPMNG - Zavrsno predavanje 57

Jezgrena mreža • Backbone • Visokopropusna • Brzo proslijeđivanje • Što jednostavnija arhitektura • Podrška za multicast • Visoka dostupnost NTPMNG - Zavrsno predavanje 58

Pitanje izbora modela • Da li rutirati sve zajedno ili raditi razdvajanje na Internet (podatke) i druge usluge • Kako razdvajati • po usluzi • detaljnije • Ne-MPLS mreže • samo za male davaoce usluga NTPMNG - Zavrsno predavanje 59

Multicast u jezgru • Video – najveći potrošač propusnog opsega • Najveći dio TV programi • isti sadržaj do više korisnika • multicast • Vo. D je malo drugačiji - unicast NTPMNG - Zavrsno predavanje 60

PIM - ASM • Najčešći način izvedbe multicast mreža • Svaki član grupe može i slati • Pogodno za video konferencije • Nije idealno za IPTV • ograničen broj pošiljalaca • mogu klijenti početi slati na grupu • mogu se staviti filteri da to spriječe NTPMNG - Zavrsno predavanje 61

PIM - SSM • Source Specific Multicast • Nema RP • Zahtjevi za priključenje grupi direktno ka izvoru • prijemnik treba imati adresu izvora • IGMP 3 – uključuje unicast adresu izvora • IGMP 2 sa BNG NTPMNG - Zavrsno predavanje 62

IGMP i PIM • IGMP koriste računari (STB) da traže priključivanje multicast grupi • Join i Leave poruke • šalju ih svom ruteru (BNG) • PIM – koristeći RP (ASM) ili direktno (SSM) ruter (BNG) traži da dobiva saobraćaj za multicast grupu • za koju su interes (IGMP) iskazali njegovi računari NTPMNG - Zavrsno predavanje 63

Dostupnost kanala na PE • Jedna verzija je proslijediti sve kanale (multicast grupe) do svih PE rutera • onda oni mogu odgovarati na PIM zahtjeve • Mogu se i svi kanali proslijediti do BNG • brži odgovor na promjenu kanala • ali veći saobraćaj do BNG (možda nepotrebno) • Zavisno od dostupne propusnosti treba proslijedi kanale što bliže korisniku NTPMNG - Zavrsno predavanje 64

Dizajn dostupnog jezgra • Prvenstveno za video (multicast) • Qo. S ćemo raditi kasnije • Višestruke ulazne tačke sa istom adresom izvora • Jedan izvor (IP adresa) • To može biti i video cluster • Povezan na jezgrenu mrežu preko više rutera • Samo jedan šalje video u mrežu • PIM-SSM pravi multicast stablo samo do jednog NTPMNG - Zavrsno predavanje 65

Reakcija na ispad linka • Priprema rezerve • cijele putanje (make-before-break secondary path) • pravi se druga potpuno različita cijela LSP • kada padne neki link na 1. LSP, pređi na ovaj • otkrivanje i promjena može potrajati • pojedinih linkova (fast reroute local protection) • svaki čvor na LSP računa alternativnu putanju do slijedećeg čvora u LSP • kad otkrije pad linka koristi alternativu • brže, ali zahtjevnije NTPMNG - Zavrsno predavanje 66

Otkrivanje pada linka • Postoji kašnjenje od pada linka do uspostavljanja nove putanje ili dijela • Bitno što prije otkriti pad • Ne daju svi DL protokoli informaciju o stanju linka • npr. Etherenet ne pruža tu informaciju čvorovima • npr. SONET/SDH pruža NTPMNG - Zavrsno predavanje 67

Potreba za kvalitetom usluge • IP • najbolja dostupna (best effort) usluga • nema garancija • osim za (ne) gubitak paketa (TCP) • Triple-play • usluge koje traže određeni nivo: • propusnosti • ukupnog kašnjenja • varijacije kašnjenja NTPMNG - Zavrsno predavanje 68

Poslovna strategija • SLA • ugovovoreni kvalitet usluge • Prioritetizacija saobraćaja • ka pojedinim korisnicima • ka pojedinim DSLAM • po servisima NTPMNG - Zavrsno predavanje 69

Gradivni blokovi Qo. S • Klasifikacija • Označavanje (marking) • Ograničavanje brzine (rate limiting) • Kontrola čekanja (queuing) • Raspoređivanje (scheduling) • Arhitektura rutera • koja ovo omogućava NTPMNG - Zavrsno predavanje 70

Klasifikacija • Prepoznavanje atributa saobraćaja • Na osnovu kojih se svrstava u neku klasu • Najčešće su to podaci iz (raznih) zaglavlja paketa • Uobičajeno je da se to radi na rubu mreže • CPE (oprema kod korisnika) • PE (rubni ruteri operatera) NTPMNG - Zavrsno predavanje 71

Označavanje • Označavanje klasificiranog saobraćaja • Dalje procesiranje, na slijedećim ruterima, na osnovu (male, jedno polje) oznake • DSCP • EXP (MPLS) • 802. 1 P (VLAN) NTPMNG - Zavrsno predavanje 72

Ograničavanje brzine • Rate-limiting, traffic policing • Ograničavanje brzine kojom paketi ulaze (izlaze) u mrežu • ukupno • po klasama NTPMNG - Zavrsno predavanje 73

Uređivanje čekanja • Queueing • Nema gužve – nema čekanja • Ako je gužva • može li neko preko reda? • ima li više redova za više klasa? • Ako više nema mjesta u redu • da li se odbacuju novo pristigli? • da li se izbacuje neki od onih već u redu? NTPMNG - Zavrsno predavanje 74

Raspoređivanje • Scheduling • Određivanje koliko paketa iz kog od redova čekanja će biti poslano (i kad) • Sve prethodno je bilo uzalodno bez raspoređivanja • Saobraćaj najvišeg prioriteta • strict priority, LLQ ili Expedited Forwarding NTPMNG - Zavrsno predavanje 75

Arhitektura rutera NTPMNG - Zavrsno predavanje 76

Triple-Play Qo. S arhitekture • Načini izvedbe • Granice povjerenja • Centralizovani BNG • Distribuirani BNG • ANCP (Access Node Control Protocol) NTPMNG - Zavrsno predavanje 77

Osnovne komponente bežičnih pristupnih mreža NTPMNG - Zavrsno predavanje 78

IMS slojevi NTPMNG - Zavrsno predavanje 79

Konvergencija fiksne i mobilne • FMC (Fixed/Mobile Convergence) • Jedan uređaj (telefon) za sve vrste mreža • automatski izbor “najbolje” • savremeni mobilni (smart) telefoni • mobilna mreža, WLAN 802. 11 mreža • Podrška operatora • povoljnije cijene zavisno od mreže NTPMNG - Zavrsno predavanje 80

Integracija videa u bežični prenos • Prenos videa preko mobilne telefonske mreže (3 G) donosi nove izazove • Vezani za parametre Qo. S • • propusnost kašnjenje varijabilno kašnjenje gubitak paketa NTPMNG - Zavrsno predavanje 81

Zašto DLNA? • Tri glavna skupa elektronskih uređaja NTPMNG - Zavrsno predavanje 82

Šta je DLNA? • Standard zasnovan na UPn. P modelu • povezati sve uređaje direktno sa računarom • Cilj – jednostavno povezivanje uređaja • uređaji sa ograničenim UI (TV, . . . ) • Omogućava dogovor oko dostupnih sadržaja i njihove razmjene NTPMNG - Zavrsno predavanje 83

Kategorije DLNA uređaja • Home Network Device (HND) • koriste se u kućnoj mreži i oslanjaju se na iste formate medija i zahtjeve za mrežnom povezanošću • Mobile Handheld Device (MHD) • drugačiji zahtjevi za formate medija i mrežnu povezanost • Home Infrastructure Device (HID) • omogućava interoperabilnost HND i MHD NTPMNG - Zavrsno predavanje 84

Home Network Device (HND) • Klase uređaja: • Digital Media Server (DMS) • Digital Media Player (DMP) • Digital Media Renderer (DMR) • Digital Media Controller (DMC) • Digital Media Printer (DMPr) NTPMNG - Zavrsno predavanje 85

Home Infrastructure Device (HID) • Klase uređaja: • Mobile Network Connectivity Function (M-NCF) • most između MHD i HND mrežne konektivnosti • Media Interoperability Unit (MIU) • transformacija sadržaja između zahtjevanih formata za HND i MHD kategorija uređaja NTPMNG - Zavrsno predavanje 86

Interoperabilnost Sužavanje raznih standarda na mali skup obaveznih Zaštita veze Kako se komercijalni sadržaji štite u kućnoj mreži Formati media Kako se medijski sadržaj kodira i identifikuje za inetroperabilnost Kako se medijski sadržaj prenosi Prenos media Upravljanje mediom Kako se medijski sadržaj identifikuje, upravlja i distribuira Otkrivanje i kontrola Kako uređaji otkrivaju i upravljaju jedni drugim Kako se bežični i žičani uređaji fizički povezuju i komuniciraju IP umrežavanje Povezivanje NTPMNG - Zavrsno predavanje 87

DLNA arhitektura NTPMNG - Zavrsno predavanje 88

Residential Gateway • Veza između pristupne mreže i domaćinstva (kućne mreže) • Postoje odavno u raznim oblicima • različiti uređaju koji povezuju domaćinstvo sa davaocem neke usluge (pristup Internetu, kablovska televizija, . . . ) NTPMNG - Zavrsno predavanje 89

RG NTPMNG - Zavrsno predavanje 90

RG - arhitektura • Komponente: • digitalni modem • chipset za (kućno) umrežavanje • odgovarajući softver • Različite vrste pristupnih mreža (modema) • • • x. DSL kablovska TV (dvosmjerna hibridna) bežična (Wi. Fi i Wi. Max) FTTH satelitska NTPMNG - Zavrsno predavanje 91

RG - funkcionalnosti • Bridging i routing mrežnog saobraćaja • Provođenje mjera za osiguranje Qo. S • Omogućavanje daljinskog upravljanja • Kontrola zagušenja • Provođenje mjera sigurnosti NTPMNG - Zavrsno predavanje 92

Digitalni Set Top Box • Namjena – omogućavaju korisnicima pristup različitim digitalnim sadržajima po različitim mrežnim infrastrukturama: • • • kablovska TV satelitska TV žičana ili bežična računarska mreža telekomunikaciona mreža mobilna telefonska mreža NTPMNG - Zavrsno predavanje 93

STB - osobine • Prenosivost • Jednostavnost upotrebe • Dostupne cijene • Lako upravljanje (daljinskim) • Dvosmjerna komunikacija • Podrška za interaktivnu TV • Mogučnost povezivanja u kućnu mrežu • Različiti tipovi NTPMNG - Zavrsno predavanje 94

Karakteristike IP STB • Slanje sinhronizovane slike i zvuka na ekran • Podrška za napredne usluge • Vo. D, Web, DVR, Vo. IP, kućna mreža • Pristup multicast TV signalima • “Otpornost” na slabljenje signala • Prilgodljiv korisnički interfejs NTPMNG - Zavrsno predavanje 95

NTPMNG - Zavrsno predavanje 96

Hibridni IP STB • Prijem programa preko IP mreže i tradiconalnim putevima • zemaljske antene • satelitske antene • kablovska TV • Potreban prijemnik NTPMNG - Zavrsno predavanje 97

NTPMNG - Zavrsno predavanje 98

Sigurnost - ciljevi • Davalac usluga želi da zaštiti: • svoj (sigurnosni) domen • od onih izvana (korisnika i vanjskih mreža) • korisnike • od vanjskih mreža NTPMNG - Zavrsno predavanje 99

Zaštita autorskih prava • Autorsko pravo – Copyright • Pravo korištenja (umnožavanja, reprodukcije, . . . ) • DRM – Digital Rights Management • Tehnologije za provedbu autorskih prava nad sadržajima u digitalnom obliku • Uglavnom šifriran sadržaj • Potreban ključ za reprodukciju NTPMNG - Zavrsno predavanje 100

Literatura Osnovna: • C. Hellberg, D. Greene, T. Boyes, “Broadband Network Architectures: Designing and Deploying Triple-Play Services” • F. Hens, J. Caballero, “ Triple Play: Building the converged network for IP, Vo. IP and IPTV”, Wiley, 2008. Opšte mreže – protokoli: • J. Kurose, K. Ross, “Computer networking: A Top-Down Approach” • W. Stallings, “Computer Networking with Internet Protocols and Technology“ Dodatna: • Allegro Software: “Networked Digital Media Standards, A UPn. P / DLNA Overview” i Digital Living Network Alliance: “Home Networked Device Interoperability Guidelines Version: 1. 0” • G. O’Driscoll, “Next Generation IPTV Services and Technologies”, 2008, poglavlje 5, “IPTV Consumer Devices” • Članci, WWW, RFCs, . . . • Predavanja, računarske vježbe, tutorijali NTPMNG - Zavrsno predavanje 101