Transmissão Multimídia: Internet2 Sumário Transmissão com QoS em redes Padrões multimídia em redes Protocolos de tempo real Garantia de Qualidade de Serviço Multicast Aplicativos do mercado Transmissão com QoS em redes Fatores relevantes – Latência – Jitter – Skew Comparação entre aplicações com diferentes tipos de QoS O que é QoS? Quality of Service ou Qualidade de Serviço - a qualidade necessária para satisfazer o usuário daquela aplicação Aplicações necessitam QoS diferentes, como por exemplo telefonia, videoconferência, download de arquivos e TV. Fatores de QoS: Latência e Jitter N. de Pacotes chegando latência jitter t Fatores de QoS: Skew N. de Pacotes chegando skew vídeo áudio t Exemplo de aplicações diferentes Aplicações multimídia Conferências Áudio Transmissão Texto Vídeo Comparação entre aplicações Latência Jitter Skew Velocidade (larg. banda) Telefonia Sensível Sensível baixa Download insensível insensível insensível depende TV insensível sensível sensível alta Videoconferência sensível sensível sensível alta Padrões de multimídia em redes ITU-T H.323: Packet based multimedia communications systems SIP (Session Initiation Protocol) IETF: RFC 2543 H.323 - Características Interoperabilidade: através de normas de CODECs de áudio e vídeo Gerência de banda: limita o número de conexões H.323 simultâneas, bem como largura de banda utilizada Suporte a multiponto: através do MCU (Multipoint Control Unit) Suporte a multicast Flexibilidade: equipamentos e redes com diferentes características. Só áudio, só dados Terminais H.323 Escopo da norma H.323 Eqto de entrada de áudio (microfone, vídeo cassete) CODEC de áudio G.711, G.722, G.723, G.728, G.729 Receive Path Eqto de entrada de vídeo Câmera de vídeo, vídeo cassete) CODEC de vídeo H.261, H.263 Aplicações de dados (T.120, etc) Controle do sistema Controle H.245 Controle do sistema Controle de chamada H.225.0 Controle RAS H.225.0 Delay Camada Interface H.225.0 LAN SIP - Características Localização de usuário: user@host Capacidades do usuário: determinação da mídia e parâmetros (tipo de CODEC) Disponibilidade do usuário Estabelecimento da chamada (call setup) Tratamento da chamada (call handling): inclui transferência e término de chamadas Comparação SIP e H.323 Estabelecimento de conexão no H.323 - 6 a 7 RTTs - 2,5 com fast connect - 1,5 com anexo E Comparação SIP e H.323 Estabelecimento de conexão no SIP: 1,5 RTTs Endereço mais simples Norma menos complexa INVITE 200 OK CONNECTED Protocolos de tempo real RTP (Real Time Protocol) RTCP (Real Time Control Protocol) RTP (Real Time Protocol) RFC 1889 Identificação do tipo de pacote (PT - RFC 1700) Numeração de seqüência (restaura seq) Timestamping (permite sincronizar mídias) 1 2 3 01 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 V=2 P X CC M PT Número de seqüência Timestamp Synchronization Source (SSRC) identifier Contributing Source (CSRC) identifiers RTCP - Real Time Transport Control Protocol RFC 1889 Feedback sobre qualidade de distribuição dos dados. Importante para saber se tem problema na rede, na distribuição de vídeo ou outros Transmissão periódica de pacotes de controle na rede (adaptativo de acordo com número de participantes) Garantia de Qualidade de Serviço RSVP Diffserv 802.1Q/p ATM RSVP (Resource ReserVation Protocol) - RFC 2205 Cria caminhos entre origem e destino, reservando banda nos nós intermediários todos nós no caminho devem suportar (serviços integrados) Necessita refreshs periódicos Utiliza outros protocolos para roteamento e transmissão (problema no IP atual mudança de rotas) RSVP (Resource ReserVation Protocol) - RFC 2205 Aplicação Controle de políticas Controle de admissão Processo RSVP “daemon” Reserva (controle) Roteamento Dados Classificador de pacotes Scheduler de pacotes Diffserv Utiliza o campo DS (Differentiated Services) para determinar a prioridade do pacote Altera o campo TOS (Type of Service) do IPv4 (RFC 791) ou o campo “classe de tráfego” do IPv6 (RFC 2460) 802.1Q/p 802.1Q - norma para VLANs. Adiciona 4 bytes ao pacote Ethernet. O 802.1p utiliza 3 bits para priorização Prioridade 7 6 5 4 3 0 2 1 Binário 111 110 101 100 011 000 010 001 Tipos de tráfego Controle da rede Voz interativa Multimídia interativa Aplicações de carga controlada (streaming) Esforço excelente Melhor esforço (default) Econômico Background ATM (Asynchronous Transfer Mode) Parâmetro Temporização entre origem e destino Taxa de transmissão Modo de conexão Exemplo de serviços Protocolo AAL Classe A Classe B Necessária Classe C Classe D Não necessária Constante Variável Orientado à conexões Emulação de Vídeo e áudio circuitos, voz e a taxas vídeo a taxa variáveis constante (compressão) AAL 1 AAL 2 Transferência de dados orientada à conexões AAL 3/4 ou 5 Não orientado a conexões Transferência de dados não orientada à conexões AAL 5 Multicast Endereçamento multicast Mbone Qbone Comparação unicast e multicast Transmissor de “palestra1” 1 fluxo multicast único (vai para todos no switch) 1 fluxo unicast para cada cliente 1 fluxo multicast não importa o número de clientes 1 fluxo unicast para cada cliente Roteador Não vem tráfego, pois não tem clientes Mapeamento IP multicast - MAC MBONE / QBONE MBONE: Multicast Backbone – Túneis unicast (com multicast encapsulado) entre domínios a fim de diminuir tráfego QBONE: Quality of Service Backbone – O mesmo conceito de MBONE e multicast, mas com qualidade de serviço Aplicativos de mercado VIC, RAT, SDR Netmeeting CU-Seeme Windows Media Technologies Real Networks