1.ANALIZA TEHNOLOGIILOR UTILIZATE ÎN CADRUL UNEI REȚELE IPTV

Cuprins

INTRODUCERE

1.ANALIZA TEHNOLOGIILOR UTILIZATE ÎN CADRUL UNEI REȚELE IPTV

1.1. Generalități

1.2. Scurt istoric

1.3. Procesul de transmitere a conținutului video într-o rețea IPTV

1.4. Conversia și comprimarea

1.5. Transmiterea pachetelor

1.6. Protocoale folosite de iptv

1.6.1. Protoculu TCP/IP

1.6.2. RTP – pentru transmiterea fluxului video

1.6.3. RTSP – pentru gestionarea fluxurilor de difuziune

1.6.4. IGMP – pentru gestionarea fluxurilor de multicast

1.6.5. PIM Protocol Independent Multicast

1.6.6. NPVR – pentru înregistrarea video

1.7. Soft pentru simulare

1.8. Rețea ierarhică

1.9. Topologia și componentele unei rețele IPTV

1.10. IPTV-aplicații și servicii

1.11. Solicitările IP TV asupra rețelelor

1.12. Avantajele unei rețele IPTV

1.13. Dezavantaje

1.14. Triple- Play – integritatea serviciilor

2.PROIECTAREA REȚELEI IPTV

2.1. Selectarea tehnologiei de rețea

2.2. Configurarea de bază a echipametului

2.2.1. Conectarea interfețelor

3.4. Cheltuieli indirecte.

3.5. Calculul Fondului de uzura

3.6. Calculul rezultatelor financiare a proiectului

CONCLUZII

BIBLIOGRAFIE

ANEXA

INTRODUCERE

IP TV descrie un sistem prin care un serviciu de televiziune digitală este transmis folosindu-se Protocolul Internet (IP) peste o infrastructură formată dintr-o rețea de calculatoare. Acest sistem poate include furnizarea serviciului de televiziune printr-o conexiune de bandă largă. Pentru utilizatorii casnici, IP TV e adesea furnizată în asociere cu VoD „Video la Cerere“ și poate fi legată de alte servicii specifice Internet-ului cum ar fi accesul pe paginile web sau telefonia IP. Furnizarea în scopuri comerciale a IP TV, telefoniei IP și a accesului la paginile web în același pachet este denumită „Pachet Triplu“ („Triple Play“).

În mediul industrial, IP TV poate fi utilizat să furnizeze televiziune prin LAN-ul unei firme sau prin rețelele destinate afacerilor. Poate că o definire mai simplă a IP TV ar fi aceea de conținut de televiziune care în loc să fie furnizat în formatele tradiționale prin cablu de televiziune, este recepționat de telespectator prin tehnologiile folosite la rețelele de calculatoare.

Scenariile IPTV ce pot fi implementate cu VLC sunt transmisii IPTV în timp real și transmisii VoD. Pentru transmisiile IPTV se folosesc protocoalele de transport RTP peste UDP, peste protocolul IP la strat rețea, iar pentru VoD se folosesc protocoalele RTSP/RTP/UDP.

Pentru transmisii IPTV în timp real semnalul video captat de la un satelit, antenă, TVtuner sau cameră poate fii transmis în rețea către utilizatori folosind IP multicast sau unicast (figura 1.4, figura 1.5). Utilizatorul poate înregistra semnalul recepționat sau poate folosi opțiunea de „time shifting”. Conținutul transmis în rețea este încapsulat MPEG TS.

Transmisia VoD în sistemul IPTV implică utilizarea protocoalelor RTP/UDP/IP pentru transmisia fluxului media, pentru controlul fluxului se folosește protocolul RTSP (Real Time Streaming Protocol). Protocolul RTSP este implementat peste TCP deoarece partea de semnalizare și control a fluxului este mai importantă și nu suportă pierderi de pachete. La folosirea VLC pentru implementarea de servicii VoD se observă prezența protocolul RTCP (Real Time Control Protocol), cu rol de informare a serverului media asupra calității serviciului oferit de RTP. Acesta oferă informații statistice despre parametrii importanți pentru calitatea serviciilor cum sunt numărul de pachete recepționate, numărul de octeți transmiși, numărul de pachete pierdute și parametrii de transmisie cum ar fi jitter și întârzierea de transfer dus întors (RTT – Round Trip Time).

ANALIZA TEHNOLOGIILOR UTILIZATE ÎN CADRUL UNEI REȚELE IPTV

Generalități

IPTV (Internet Protocol Television) este un sistem în care un serviciu de televiziune digitală este livrat prin IP (Internet Protocol) printr-o infrastructură de rețea, care poate include livrarea de către o conexiune de bandă largă. O definiție generală a conținutului de televiziune IPTV este faptul că, în loc de a fi livrate prin intermediul tradițional de difuzare și de formatele de cablu, este primit de către privitor prin intermediul tehnologiilor utilizate pentru rețelele de calculatoare.

Numele IPTV are în esență două componente:

Internet Protocol (IP): specifică forma pachetelor și modul de adresare. Cele mai multe rețele combină IP cu un protocol de nivel superior. În funcție de soluția providerului cel mai înalt protocoleste de regulă UDP (user datagram protocol). IP stabilește un mecanism prin care direcționează pachetele de informație între dispozitivele conectate la o rețea. IP-ul este o metodă standard de formatare și adresare a pachetelor într-o rețea mare și multifuncțională precum internetul. Un pachet este o unitate informațională (o colecție de biți) de lungime variabilă, cu un format binedefinit care poate fi transmis într-o rețea IP. De obicei un mesaj ca un e-mail sau un video clip este împărțit în mai multe pachete IP. IP-ul poate fi folosit în multe tipuri de rețele precum: Ethernet LAN, conexiuni prin fibră optică, rețele wireless Wi-Fi.

Televiziune (TV). TV specifică modul de comunicare care operează prin transmisiuni de imagini și sunet. Toți știu ce e TV, dar aici ne referim la serviciile care sunt oferite pentru televizor precum transminsiuni normale și video la cerere.

Scurt istoric

Termenul de IPTV (Internet Protocol Television) a apărut pentru prima dată în anul 1995 odată cu fondarea “Precept Software” de Judith și Bill Carrico. PS (Precept Software) a dezvoltat un product video transmis prin internet numit IP/TV. IP/TV a fost o magistrală multicast (MBONE) comapatibilă cu aplicațiile bazate pe Windows și Unix care transmiteau trafic audio și video de la o singură sau mai multe surse de calitate diferită (DVD) folosind unicast, IP multicast RTP (Real-time Transport Protocol) și RTCP (Real time control protocol). Primul Software a fost scris de către Steve Casner, Karl Auerbach, și Cha Chee Kuan. PS a fost achiziționată de către Cisco Systems în 1998 [1].

În trecut, această tehnologie a fost dezavantajată de numărul mic al rețelelor de bandă largă care i-ar fi permis accesul. În anii care urmează, totuși, folosirea IP TV de către utilizatorii casnici este de așteptat să crească destul de repede deorece acum conexiunile de bandă largă sunt disponibile la mai mult de 100 de milioane de locuințe din lumea întreagă. Mulți dintre marii furnizori de servicii de telecomunicații cercetează IP TV ca fiind o nouă oportunitate de venituri folosind piața lor existentă și totodată ca o măsură de protecție împotriva cuceririi pieții de către serviciile mai convenționale de televiziune prin cablu. Între timp sunt mii de instalații pentru IP TV în școli, firme și alte instituții care funcționează local, fără să aibă nevoie de conectivitate pe o arie mare.

Procesul de transmitere a conținutului video într-o rețea IPTV

Denumita și "Televiziune IP", IPTV utilizează tehnici de flux video pentru a furniza programe de televiziune programate sau video la cerere (VoD). Abonatul IPTV primește de la operator un pachet de servicii, care se deosebesc de serviciile oferite de televiziunea prin cablu clasică pot fi enumerate: interactivitatea, adică posibilitatea abonatului de a alege operativ și de a modifica setul de servicii la care el este abonat, și în orice moment de timp poate comanda un serviciu suplimentar, de exemplu, vizionarea unui film contra plată. Spre deosebire de transmisia pe cale aeriană sau prin cablu către un televizor, IPTV folosește protocolul IP ca mijloc de transport și are nevoie de IPTV set-top box pentru a decoda imaginile in timp real. Cînd un utilizator schimbă postul sau selectează un program, un nou flux de conținut este transmis de la serverul operatorului direct către set-top box-ul utilizatorului. IPTV folosește în primul rînd transmiterea simultană pe baza protocolului de management al grupului de internet (IGMP) pentru transmisii Tv in direct și protocolul de streaming în timp real (RTP) pentru serviciile la cerere. Standardele compatibile de compresie video sunt mai multe așa ca: H.264, Windows Media Video 9 și VC 1, DivX, XviD, AVI, însă cele mai folosite la perioada curentă sunt MPEG-2 și MPEG-4. Televiziunea Digitală se bazeaza pe o schemă de compresie și codare cunoscută ca MPEG-2, potrivește imaginile extraordinare intr-o lațime de bandă rezonabilă. În fiecare imagine, software-ul MPEG înregistrează imaginea fără să arate că ar lipsi ceva. În frame-ul ulterior, software-ul înregistrează doar schimbări ale imaginii și lasă restul imaginii așa cum este în frame-ul anterior. MPEG reduce cantitatea de date aproximativ de la 55 la 1. [6]

Figura 1.1 Topologia conceptuală a unei rețele IPTV

Conversia și comprimarea

Primul pas în furnizarea IPTV servicii este conversia analog – digitală a semnalelor audio și video (digitizarea – conversia semnalului analog audio și video în semnal digital) apoi comprimarea acestui semnal întro formă mai eficientă pentru a putea fi transmisă peste rețeau IP.

Digitizarea

Digitizarea este o formă de conversie a semnalului analog (semnal ce variază continuu) înt-o formă digitală ce conține doar 2 nivele (0 și 1). Semnalulu analog este convertit în semnalul digital deoarece acesta este mai rezistent la zgomot și distorsiuni, la fel este mai ușor de manipulat decît semnalul analog. În sistemele analogice vechi nu era atît de ușor uneori chiar imposibil de filtrat și de separat zgomotul de semnalul analogic necesar pentru transmisie. Deoarece semnalul digital poate avea doar 2 nivele (0 și 1), semnalul poate fi regenerat iar zgomotele eliminate. În (figura 1.2) este reprezntată schema de convertire asemnalului analogic în semnal digital. [17]

Figura 1.2 Procesul de conversie a conținutului video

Comprimarea

Toate formatele de comprimare din familia MPEG (MPEG 1, MPEG 2, MPEG 4, MPEG 7) utilizează în imagini un excedent înalt de informații divizate de intervale mici de timp. Formatele de comprimare din familia MPEG diminuează cantitatea de informații după cum urmează: eliminarea excedentului interimar-video (se fixează numai informația diferențiată), eliminarea excedentului imaginii în spațiu prin reprimarea pieselor (obiectelor) minuscule ai scenei. Se elimină o parte oarecare din informația privind chrominanța. Se mărește densitatea informațională a fluxului digital rezultant prin selectarea codului matematic optimal pentru descrierea sa (fluxului).

Formatele de comprimare MPEG se specifică pentru a comprimă doar cadrele de referință – I- cadre ( Intra frame – cadru intern). În intervalele dintre ele sunt incluse cadrele, care conțin doar schimbari dintre cele doua I- cadre adiacente – P- cadre (Predicted frame –cadru previzibil). Pentru diminuarea pierderilor de informație dintre I-cadru și P-cadru, sînt incluse așa-numitele B- cadre (Bidirectional frame – cadru bidirecțional). Ele conțin informația, care este produsă de cadrul precedent și cel ulterior. În procesul de codificare în formatele de comprimare MPEG se formează un lanț compus din cadre de diferite tipuri. O consecutivitate tipică a cadrelor va fi după cum urmează: IBBPBBIBBPBBIBB … Respectiv, consecutivitatea cadrelor în conformitate cu numerele lor va fi reprodusă in urmatoarea ordine: 1423765 … [25] .

Transmiterea pachetelor

Transmiterea pachetelor prin Internet implică rutarea lor prin rețea și gestionarea pierderilor de pachete în cazul cîn acestea nu pot ajunge la destinație. Rutarea pachetelor este efectuată cu ajutorul routerului (dispozitiv de nivelul rețea) care analizează adresa destinație și selectează calea optimală peste care va fi transmis conținutul pachetelor (figura 1.3). Routerul transmite pachetele de la o rețea la alta pe baza informatției de la nivelul 3 (rețea).

Figura 1.3 Selectarea traseului la transmiterea pachetelor

Transmisia IPTV este un process de transfer a serviciilor media (audio , video) de la un server media sau poartă de telev B- cadre (Bidirectional frame – cadru bidirecțional). Ele conțin informația, care este produsă de cadrul precedent și cel ulterior. În procesul de codificare în formatele de comprimare MPEG se formează un lanț compus din cadre de diferite tipuri. O consecutivitate tipică a cadrelor va fi după cum urmează: IBBPBBIBBPBBIBB … Respectiv, consecutivitatea cadrelor în conformitate cu numerele lor va fi reprodusă in urmatoarea ordine: 1423765 … [25] .

Transmiterea pachetelor

Transmiterea pachetelor prin Internet implică rutarea lor prin rețea și gestionarea pierderilor de pachete în cazul cîn acestea nu pot ajunge la destinație. Rutarea pachetelor este efectuată cu ajutorul routerului (dispozitiv de nivelul rețea) care analizează adresa destinație și selectează calea optimală peste care va fi transmis conținutul pachetelor (figura 1.3). Routerul transmite pachetele de la o rețea la alta pe baza informatției de la nivelul 3 (rețea).

Figura 1.3 Selectarea traseului la transmiterea pachetelor

Transmisia IPTV este un process de transfer a serviciilor media (audio , video) de la un server media sau poartă de televiziune către utelizatori. Transmisia IPTV poate fi de diferite tipuri de direcționare: exclusive către un utelizator specificat (unicast), sau mai multe copii de pachete sunt transmise către mai mulți utelizatori în același moment de timp (multicast) și cel mai puțin eficient caz cîn către toți utelizatorii rețelei sunt transmise aceleași pachete în același moment de timp (broadcast).

Uicast

Transmisisa Unicast: este metoda de transmitere a datelor în care un singur expeditor și un singur receptor comunică unul cu altul prin rețea, și pachetele transmise de expeditor sunt primite doar de receptorul cu care comunică (figura 1.4). În tehnologia IPTV VOD este un exemplu de transmitere unicast unde utelizatorul poate sa manevreze cu video cum dorește (stop, pauză, play, și reluare) fără să afecteze ceilalți clienți ai rețelei date. Alte exemple de unicast întîlnite în tehnologia de rețea sunt: http, telnet, SSH, SMTP, pop3.

Utilizarea de transmisie unicast nu este eficientă atunci cînd mai mulți utelizatori primesc aceeași informație în același moment de timp, deoarece este necesar de a menține conexiuni separate pentru fiecare utilizator. Îm cazul în care o sursă de informație este accesată de sute sau mii de utilizatori , lățimea de badă catre media server va trebui să fie de sute și mii de ori mai mare decît lățimea de bandă către fiecare utilizator.

Figura 1.4 Schema funcțională Unicast

Multicast

Transmisia Multicast: este metotda de transmitere a datelor în care de la o singură sursă datele sunt transmise catre un grup ales de utelizatori, utelizatorii care au expediat cerere (figura 1.5). Procesul multicasteste folosit pentru a stabili conexiunea dintre un singur expeditor și mai mulți receptori. Echipamentul (serverul) sursă transmite pachete de date către un grup de echipamente în acelaș moment de timp. Folosirea transminsiunii multicast este cu mult mai efectivă, deoarece pachetele cu informație sunt transmise catre toți utelizatorii care doresc să folosească un serviciu dat în acelaș moment de timp. Este mai complicat de implementat decît unicast sau broadcast, cere mai mult efort pentru a adăuga sau a elimina utelizatori din grupul multicast.

IP Multicasting este o modalitate de a folosi resursele de rețea mult mai eficient, în special pentru serviciile care folosesc intensiv latimea de banda, cum ar fi audio și video. Rutare IP multicast permite ca sursa (serverul) să trimită pachete la un grup de receptori (clienți), oriunde în cadrul rețelei IP prin intermediul unui formular special de adresa IP, numit adresă de grup multicast IP. Sursa introduce adresa de grup multicast în cîmpul IP adresa de destinație, ruterul IP multicast și switchul layer 3 forwardează pachetele primite peste toate interfețele care sund înregistrate ca membru al grupului multicast. Orice gazdă, indiferent dacă este vorba de un membru al unui grup sau nu poate transmite pachete la un grup multicast, cu toate acestea, doar membrii grupului multicast primesc pachete destinate grupului.

Figura 1.5 Schema funcțională Multicast

Broadcast

Transmisia Broadcast este metoda de transmitere a datelor în care de la un singur expeditor datele sunt livrate către toți abonații la rețeaua dată. În cazul dat toți utelizatorii pot să folosească serviciul dat fără a efectua o cerere.

Protocoale folosite de iptv

Protoculu TCP/IP

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) este cel mai utilizat protocol folosit în rețelele locale cât și pe Internet datorită disponibilității și flexibilități lui având cel mai mare grad de corecție al erorilor. TCP/IP permite comunicarea între calculatoarele din întreaga lume indiferent de sistemul de operare instalat.

Scurt istoric

În anii 1960, guvernul SUA finanțează proiectarea și dezvoltarea procotolului TCP/IP.
Ministerul Apărării Naționale al SUA dorea un protocol de rețea care sa meargă indiferent de condițiile de pe rețea. Atât timp cât conexiunea fizică între calculatoare este funcțională și conexiunea logică a lor să fie funcțională, chiar dacă alte calculatoare din rețea se opresc brusc. Era nevoie de o arhitectură flexibilă, mergând de la transferul de fișiere până la transmiterea vorbirii în timp real. Crearea acestui protocol a rezolvat multe probleme dificile din acea vreme, astfel devenind modelul standard pe care Internetul se bazează. La început el a fost folosit pentru rețelele militare, apoi a fost furnizat și agențiilor guvernamentale, universităților ca la urmă să poată fi folosit de publicul larg.

Nivelul Aplicație

Nivelul Aplicație se ocupă cu protocoalele de nivel înalt, codificarea, și controlul dialogului, împachetarea datelor și trimiterea lor la următoarele niveluri. El comasează nivelurile Aplicație, Prezentare și Sesiune din modelul OSI

Figura 1.6 Modelul OSI în paralel cu modelul TCP/IP

Nivelul Aplicație conține următoarele protocoale de nivel înalt:

Transfer de fișiere: TFTP, FTP și NFS

E-mail: SMTP

Remote: telnet, rlogin

Managementul de rețele: SNMP

Managementul de nume: DNS

HTTP

Nivelul Transport

Nivelul Transport asigură conexiunea logică dintre calculatorul sursă și calculatorul destinație, fluxul de date și corecția erorilor.

Figura 1.7 Nivelul Transport în modelul OSI și TCP/IP

Nivelul transport include protocoale TCP și UDP. TCP (Trasmission Control Protocol) este un protocol orientat pe conexiune care permite ca un flux de octeți trimiși de la un calculator să ajungă fără erori pe orice alt calculator din Internet. Dacă pe calculatorul destinație un pachet ajunge cu erori, TCP cere retrimiterea acelui pachet. TCP fragmentează fluxul de octeți în mesaje discrete și pasează fiecare mesaj nivelului Rețea. TCP tratează totodată controlul fluxului pentru a se asigura că, calculatorul sursă nu inundă calculatorul destinație cu mai multe pachete decât poate acesta să prelucreze.
Toate aceste lucruri sunt realizate prin utilizarea secvențelor de număr, sliding windows și acknowledgments.
UDP (User Datagram Protocol) este un protocol nesigur, destinat pentru aplicații care trebuie să interogheze rapid, fară retrimiterea pachetelor eronate.

UDP este folosit in aplicațiile de transmisii video sau audio și aplicații client-server.
Exemple de aplicații care folosesc procolul UDP:

DNS (DOMAIN NAME SERVER)

TFTP (TRIVIAL FILE TRANSFER PROTOCOL)

IPTV (TV prin Internet)

VOIP (Telefonie prin Internet)

Nivelul Rețea

Scopul nivelul rețea este de a găsi cel mai optim traseu prin care poate trimite pachetele.
Nivelul rețea corespunde cu același nivel rețea din modelul OSI.

Figura 1.8 Nivelul Rețea în modelul OSI și TCP/IP

Protocoalele care lucrează la nivelul Rețea din modelul TCP/IP sunt:

IP (Internet Protocol)

ICMP (Internet Control Message Protocol)

ARP (Address Resolution Protocol)

RARP (Reverse Address Resolution Protocol)

IP caută cea mai bună cale de a trimite pachetele.

ICMP oferă capabilități de control și în schimbul de mesaje.

ARP determină adresa MAC pentru adresele IP

RARP determină adresa IP pentru o adresă MAC cunoscută.

Problemele majore se referă la dirijarea pachetelor și evitarea congestiei în rețea. De aceea este rezonabil să presupunem că nivelul Rețea din TCP/IP uncționează asemănător cu nivelul rețea din OSI.

Nivelul Acces la Rețea

Nivelul Acces la Rețea se ocupă cu toate problemele legate de transmiterea efectivă a unui pachet IP pe o legătură fizică, incluzând și aspectele legate de tehnologii și de medii de transmisie, adică nivelurile OSI Legătură de date și Fizic.

Figura 1.9 Nivelul de Acces la rețea în modelul OSI și TCP/IP

Drivere, modemuri, plăci de rețea, și alte componente se găsesc în nivelul Acces la rețea.
Nivelul de acces la rețea definește procedurile folosite pentru interogarea cu echipamentele de rețea și de acces la mediu de transmisie. Protocolul standard, cum ar fi Serial Line Internet Protocol (SLIP) și punct-la-punct Protocol (PPP) trebuie să asigure accesul la rețea prin intermediul unui modem de conectare. Multe protocoale sunt necesare pentru a determina elementele de hardware și software, precum și specificațiile de transmitere la acest nivel.

Cum se formează un pachet TCP/IP

Figura 1.10 Cum se formează pachetul TCP/IP

O simplă comparație între modelul OSI și modelul TCP/IP

Cîteva asemănări dintre cele 2 modele:

Ambele au nivele

Ambele au nivelle de aplicare, chiar dacă acestea includ servicii diferite

Cîteva deoserbiri dintre cele 2 modele:

TCP/IP combină din modelul OSI nivelurile aplicație, prezentare și de sesiune în propriul nivel numit Aplicație.

TCP/IP combină din modelul OSI nivelurile Legatură Date și Fizic în propriul său nivel numit Acces la rețea.

TCP/IP pare simplu pentru că are mai puține niveluri.

În cazul în care TCP/IP nivelul Transport utilizează UDP, acesta nu oferă încredere livrării de pachete.

Nivelul transport din modelul OSI oferă încredere.

Internetul a fost dezvoltat pe baza standardelor de protocoale TCP/IP. TCP/IP a câștigat credibilitate din cauza protocoalelor. Modelul OSI nu este folosit în construcția de rețele, el este folosit ca un ghid, cu scopul de a-i ajuta pe elevi să înțeleagă procesul de comunicare [5].

RTP – pentru transmiterea fluxului video

RTP furnizează un format de pachete pentru transmiterea conținutului audio și video prin rețeau IP. Protocolul este folosit pentru emisia canalelor controlate de RTCP. RTP este folosit în difuzarea serviciilor media care includ telefonia și aplicații ce prestează servicii de video conferență.

RTP și RTCP (RTP control Protocol) funcționează împreună. În acest caz RTP transmite fluxul mass-media de genul video și audio prin rețeaua IP , iar RTCP monitorizează statisticile de transmisie și de calitate a serviciilor (QoS) și ajută la sincronizarea fluxului multiplu.

RTSP – pentru gestionarea fluxurilor de difuziune

RTSP sau protocolul de control a rețelei este folosit pentru controlul serverlor de flux mass-media. Prin urmare RTSP controlează transmiterea datelor pe cînd RTP difuzează canalele de flux.

RTSP este folosit pentru a stabili controlul sesiunilor media de la server la utilizator. Deci pentru a starta sau a porni transmisia serverele media folosesc comenzi speciale pentru a controla transmisia fișierilor media de pe servere. RTSP controlează fluxurile unicast și multicast. Fluxul datelor în RTSP este unidirecțional. Aceasta inseamna ca fluxurile de date pot fi trimise de la server la utilizator.

IGMP – pentru gestionarea fluxurilor de multicast

IGMP – Internet Group Management Protocol este un protocol ce participă la IP multicasting, sursa multicast, routerele și switchurile layer 3 trebuie să opereze protocolul IGMP. Acest protocol definește rolurile de interogator și receptor:

Interogatorul – este un dispozitiv de rețea care trimite mesaje de interogare pentru a descoperi dispozitivele de rețea care sunt membri ai unui grup dat multicast.

Receptor – este un receptor care trimite mesaje de raport (ca răspuns la mesajele de interogare) pentru a informa un interogator de un membru gazdă.

Un set de interogatori și receptori care primesc fluxuri de date multicast de la aceeași sursă se numește un grup multicast. Interogatorii și receptorii folosesc mesaje IGMP să se alăture sau să părăsească grupurile multicas.

Orice receptor, indiferent dacă este vorba de un membru al unui grup, poate transmite mesage grupului multicast. Însă cu toate acestea, doar membrii unui grup pot primi mesajele de la grupul dat multicast. Apartenența la un grup multicast este dinamică și nu există nici o restricție privind amplasarea sau numărul de membri într-un grup multicast. Hostul se poate alătura sau poate părăsi grupul multicast în orce moment de timp. Un host poate fi membru mai multor grupe multicast în acelaș moment de timp. Grupurile multicast ca grupuri active, membrii acestor grupuri intre timp pot varia de la un grup la altul . Un grup multicast poate fi activ pentru o lungă perioadă de timp, sau poate avea o durată de viață foarte scurtă. Apartenența la un grup se poate schimba in mod constant. Un grup multicast chiar dacă are membri poate să fie în stare neactivă dacă membrii acestui grup nu transmit sau nu primesc mesaje.

Traficul IP multicast utilizează grupa de adrese din clasa D. Biții mai semnificativi di grupul de adrese a clasei D sunt 1110. Prin urmare grupul de adrese din această clasă poate fi cuprinsă între 224.0.0.0 și 239.255.255.255. Adrese multicast în intervalul 224.0.0.0 la 224.0.0.255 sunt rezervate pentru utilizarea protocoalelor de rutare și alt trafic de control al rețelei. Adresa 224.0.0.0 categoric nu poate fi adresată unui grup. Adresa MAC destinație a traficului multicast incepe cu 01:00:5e și se termină cu cei mai putini semnificativi 23 biți a adresei ip destinație.

O stație care dorește să recepționeze traficul destinat unui grup multicast trebuie să fie membră a acelui grup. Aceasta poate să se înscrie sau să părăsească grupul oricând dorește, ea putînd să fie membră a mai multor grupuri. Apartenența stațiilor la diferitele grupuri multicast este gestionată folosind protocoale de management a grupului multicast IGMP. IGMP folosește pachetde de mesaje pentru a monitoriza cu membrii grupului multicast:

înscriere (Join): stația se poate înscrie la un grup multicast.

părăsire (Leave): stația poate informa routerul că a părăsit un anumit grup.

întrebare (Querying): routerul poate întreba dacă există membri ai unor grupuri multicast pe acea legătură, întrebări ce pot fi generice sau specifice unui grup.

raportare (Reporting): stația poate informa routerul că aparține unui anumit grup multicast. [7]

IGMP Versiunea 1

IGMPv1 folosește în primul rând, un model de interogare-răspuns care permite routerilor multicats și switchurilor layer 3 de a determina care grupuri multicast sunt active (au unul sau mai mulți hoști interesați într-un grup multicast) pe subrețeaua locală. Aici se definește mesajul de alăturare intr-un grup multicast, dar nu e definită o metoda de părăsire a grupului de către o stație.

Cînd se folosește IGMPv1, routerele trebuie să folosească un timer pentru a determina care stații mai sunt membre ale grupului.

IGMP Versiunea 2

IGMPv2 extinde funcționalitatea IGMP prin furnizarea de caracteristici, cum ar fi procesul de părăsire IGMP pentru a reduce latența de părăsire a grupului, grupul-specific de interogatori, și un timp maxim redus de răspuns la interogare. IGMPv2 adaugă, de asemenea oferă posibilitatea routerului pentru a alege interogatorul IGMP în dependență de protocolul multicast ridicat pe echipament.

IGMP Versiunea 3

IGMPv3 reprezintă o revizie majoră a protocolului IGMP. În loc de modelul cu un transmițător și mai mulți receptori prezenți în IGMP versiunea 1 și 2, stațiile care folosesc IGMPv3 specifică lista de transmițători pe care îi ascultă. [9]

PIM Protocol Independent Multicast

Protocol-Independent Multicast (PIM) este o familie de protocoale de rutare multicast pentru Internet Protocol (IP), rețele care oferă unu-la-mai-mulți și distribuția multe-la-mai-mulți de date de peste un LAN, WAN sau Internet. Acesta este numit-protocol independent, deoarece PIM nu include propriul mecanism de descoperire a topologiei rețelei, dar utilizează în schimb informații de rutare furnizate de alte protocoale de rutare.

PIM poate funcționa în diferite moduri :

PIM DM dance-mode

PIM SM sparse-mode

PIM sparse-dense mode

Protocol Independent Multicast Dance-Mode

PIM DM construiește arbore de distribuție multicast bazat pe sursă. În modul dens, routerul PIM DM sau switchul de layer 3 presupune că toate celelalte routere sau switch-uri layer 3 forwardează pachetele pentru un multicast grup. În cazul în care un dispozitiv PIM DM primește un pachet multicast și nu are nici un membru conectat direct sau vecini PIM prezenți, un mesaj de eliminare este trimis înapoi la sursa pentru a opri traficul multicast nedorit. Pachetele multicast ulterioare nu sunt inundate la acest router sau switch de pe această ramură tăiată deoarece ramura fără receptor este eliminată de la arborele de distribuție, lăsând doar ramurile care conțin receptori. Când un nou receptor pe o ramură tăiată în prealabil a arborelui se alătură unui grup multicast, dispozitivul PIM DM detectează noul receptor și imediat trimite un mesaj de alăturare la copacul de distribuție spre sursă. Cînd dispozitivul din vîrful arborelui PIM DM primește mesajul de alăturare, se pune imediat interfața pe care grefa a fost primită în starea de redirecționare, astfel încât traficul multicast începe a curge la receptor.

Figura 1.11 Procesul de adiacență PIM Dense Mode

Protocol Independent Multicast Sparse-Mode

PIM-SM folosește arbori comuni și arbori cu căi prescurtate (SPT-shrtest-path-tree) pentru a distribui traficul multicast pentru receptoarii multicast din retea. În PIM-SM, un router sau switch layer 3 presupune că alte routere sau switch-uri nu transmit pachete multicast pentru grup, dacă nu există o cerere pentru trafic (mesaj de alăturare, join message). Când un host se alătură unui grup multicast folosind IGMP, dispozitivul PIM-SM conectat direct trimite mesaj de alăturare PIM spre rădăcină, de asemenea, cunoscut sub numele de RP (Randezvous Point). Acest mesaj de alăturare circulă de la nod la nod spre rădăcină, construind astfel o ramură a arborelui comun peste care vor circula pachetele multicast.

RP păstrează evidența de receptori multicast. Acesta înregistrează, de asemenea, surse prin intermediul mesajelor de alăturare primite de routerul poartă numit și router desemnat [DR], pentru a finaliza ramura arborelui comun de la sursă la receptor. Când se folosește un arbore comun, sursele trebuie să trimită traficul lor la RP, astfel încât traficul ajunge la toți receptorii.
Mesajele de eliminare sunt trimise la arborele de distribuție pentru a stopa traficul de grup multicast. Această acțiune permite ramurii de arbore comun sau SPT, care au fost create prin mesajele de alăturare explicite pentru a fi lichidate atunci când acestea nu mai sunt necesare.
În cazul în care numărul de interfețe PIM-ridicate depășește capacitatea de hardware și PIM-SM este activat cu pragul de SPT este setat la infinit, comutatorul nu creează (S, G) intrări în tabelul de rutare multicast pentru unele interfețele conectate direct dacă ele nu sunt deja în tabel. Comutatorul nu ar putea crea calea corectă pentru putea transmite în mod corect traficul de la aceste aceste interfețe. [9]

Figura 1.12 Procesul de adiacență PIM Sparse Mode

NPVR – pentru înregistrarea video

NPVR „Network-Based Private Video Recorder“ sau „Înregistrator Video Privat în Rețea“. NPVR este un serviciu oferit utilizatorilor prin care transmisiunea de televiziune în timp real este capturată în rețea pe un server permițând utilizatorului final să acceseze programele de televiziune înregistrate oricând vrea acesta în loc să fie legat de programul de emisie. Sistemul NPVR furnizează o metodă de bază pentru a vedea programele de televiziune cu program decalat, permițând utilizatorilor să înregistreze și să vadă programe oricând vor ei, fără cheltuiala suplimentară și fără efortul suplimentar de a administra un dispozitiv de recepție cu sistem de stocare gen harddisk. E ca și cum ar fi un Video Recorder înglobat în rețea. În acest fel, servicii furnizate in mod obișnuit de către un dispozitiv electronic popular pot fi oferite ca servicii de rețea. Utilizatorii pot urmări ce vor ei, când vor ei, fără să fie necesar un alt dispozitiv sau o altă telecomandă.

Soft pentru simulare

GNS3 simulator de rețea

GNS3 (Graphical Network Simulator) este un simulator de rețea, care permite emularea rețelelor complexe. Mediile aplicativede de simulare precum VMWare, VirtualBox sau Virtual PC, permit rularea Microsoft Windows XP sau altor sisteme de operare de tipUnix/Linux într-un mediu simulat. În mod similar, GNS3 permitesimularea funcționării unei rețele bazate pe emularea CISCO IOS (Internetwork Operating Systems). GNS3 este o interfață grafică care integrează două suite de simulatoare: Dynagen și Dynamips. Dynagen este un produs software care permite generarea configurațiilor de rețea pentru Dynamips, iar Dynamips este programul de bază care permite emularea CISCO IOS. Dynagen operează la nivel superior Dynamips, iar GNS3 integrează cele două componente oferind o interfață grafică pentru acestea. GNS3 poate fi instalat și rulează atât pe platforme hardware ce utilizează sisteme de operare Microsoft Windows cît și siteme deoperare bazate pe kernel Unix/Linux. Ca și particularitate a acestui mediu de simulare trebuie precizat faptul că deși se bazează pe funcționalitatea CISCO IOS, produsul software nu înglobează niciun sistem de operare CISCO. GNS3 oferă doar suportul și interfața pentru simularea funcționalității topologiilor de rețea cu echipamente CISCO. Simulatorul de rețea GNS3 este un software gratuit, open source, care poate fi descărcat și folosit de către oricine.

GNS3 este într-adevăr ca o parte GUI a produsului global. Cu acest GUI, utilizatorii primesc o interfață (figura 1.13) ușor de folosit care le permite să construiască rețele complexe, constînd dintr-o varietate de echipamente Cisco și mașinini virtuale acceptate [10]. Acest soft de simulare permite configurări conceptuale asupra echipamentului simulat care mai apoi permite implementarea acestor configurări pe echipament real.

Figura 1.13 Interfața GNS3

VirtualBox

VirtualBox soft destinat pentru crearea mașinelor virtuale (sistem de operare oaspete) pe calculator (sistem de operare gazdă). Fiecare mașină virtuală poate conține un set arbitrar de dispozitive virtuale și un sistem de operare separat. Domeniul de aplicare a mașinilor virtuale este foarte larg, de la îndeplinirea funcțiilor de testare a software-ului pînă la crearea rețelelor întregi, care sunt ușor scalate, setatate și securizate deupă funcțiune. VirtualBox este gratuit open source și poate fi folosit de orcine.

Există versiuni de VirtualBox, destinate instalării pe aproape toate sistemele de operare, inclusiv Windows, Linux, Macintosh și OpenSolaris. Ca un sistem de operare "oaspete" poate fi folosit în orice sistem de operare, inclusiv Windows (NT 4.0, 2000, XP, Server 2003, Vista, W7), DOS / Windows 3.x, Linux, și OpenBSD.

VirtualBox poate fi rulat ca o interfață GUI (1.14) sau prin linie de comandă. Pentru a extinde funcțiile programului, se instalează un set special numit SDK. Parametrii de mașini virtuale sunt descrise în format XML și nu depinde de computer fizic în care funcționează sistemul. Prin urmare, formatul calculatorului virtual VirtalBox ușor de transferat de la un computer la altul. Atunci când se utilizează sisteme de operare pe calculator "oaspeți", Windows sau Linux, puteți utiliza instrumente speciale, care facilitează substanțial comutarea între computere fizice și virtuale.

Pentru un schimb rapid de fișiere între oaspete și PC-ul fizic, puteți crea așa-numitele "folderele partajate" (shared folders), care sunt în același timp accesibile atât de mașinile virtuale cît și de pe cele fizice.

VirtualBox permite conectarea USB-dispozitivelor la mașinile virtuale permițîndule astfel lucru direct cu acestea. VirtualBox suportă pe deplin RDP (Remote Desktop Protocol) accesul de la distanță a mașinilor virtuale. Mașinile virtuale pot fi în calitate de RDP-server, permițînd controlul de la distanță [11].

Figura 1.14 Interfața VirtualBox

Dynamips

Dynamips este un program emulator care a fost scris să imite Cisco routere. Acesta a fost creat de către Christophe Fillot care a început activitatea în august 2005. Dynamips ruleaza pe Linux, Mac OS X sau Windows și poate emula hardware-ul a platformelor de rutare din seria Cisco de a porni direct software-ul Cisco IOS actual în emulator.

Deși Dynamips pe o perioadă de timp a oprit dezvoltarea sistemului și nu mai facea actualizări pentru IOS-uri noi mai tîrziu a fost dezvoltat în proiectul nou GNS3.

La moment există cateva suplimente scrise pentru Dynamips, una dintre acestea la moment cea mai populară este Dynagen, partea frontală pe bază de text efectuată pentru Dinamips, care utilizează modelul “Hypervisor” pentru a comunica cu Dynamips. Acest lucru poate fi o ieșire din situație în cazul cîn apar motive pentru a nu instala GNS3.

Dynagen nu mai este întreținut oficial însă este actualizat și dezvoltat pentru GNS3, acest lucru înseamnă că desărcînd sursele GNS3 este posibil de a rula Dynagen fără a instala GNS3.

Dynamips emulează echipament din seria 1700, 2600, 3600, 3700, și 7200 si ruleaza imagini standard de IOS.

Cuvintele lui Christophe Fillot despre programul dat:

"Acest tip de emulator ar fi util să:

Fie folosit ca o platformă de instruire, cu software-ul utilizat în lumea reală. Aceasta ar permite oamenilor să devină mai familiarizați cu dispozitive Cisco, Cisco fiind liderul mondial în tehnologii de rețea.

De testare și experiment caracteristici ale Cisco IOS. Verificați rapid configuratii pentru a fi utilizate ulterior pe routere reale” [15].

Figura 1.15 Interfața Dynamips – Dynagen

Rețea ierarhică

Design-ul rețelei ierarhice include divizarea rețelei în nivele discrete. Fiecare nivel asigură funcționalități distincte care au un rol inportant în rețeaua LAN. Separînd fiecare funcționalitate care există într-o rețea , design-ul rețelei devine modular, ceea ce facilitează scalabilitatea și performanța. Design-ul clasic și tipic al rețelelor ierarhice imparte o rețea în trei nivele distincte: acces, distribuție și nucleu. Un astfel de design este reprezentat mai jos (figura 1.16):

Figura 1.16 Modelul ierarhic de rețea

Nivelul Acces

Nivelul Acces asigură legătura cu echipamentele end-user, cum ar fi: PC-uri, imprimante, telefoane IP. Nivelul Acces poate include routere, switch-uri, bridge-uri, hub-uri, dar și access-point-uri wireless. Principalul rol al acestui nivel este asigurarea mediului de acces dintre echipamente și rețea, dar și controlul echipamentelor ce au dreptul de a fi în rețea.

Caracteristici:

– securizarea rețelei

– VLAN-uri – separarea domeniilor de broadcast

– QoS – marcarea traficului

– agregarea de bandă

– redundanța

Echipamente des folosite: switch-uri de Layer 2 sau de Layer 3 cu configuratie fixă.

Nivelul Distribuție

Nivelul de Distribuție agreghează informația primită de la nivelul acces inainte de a fi transmisă către nivelul nucleu pentru a fi rutată catre destinația finală. Niveleul distribuție controlează fluxul de trafic folosind diverse politici, și delimitează domeniile de broadcast efectuînd funcții de rutare a traficului între diferite VLAN-uri din rețea, definite în nivelul acces.

Caracteristici:

– interfețe logice VLAN

– agregare de bandă

– QoS

– redundanță

– first hop redundancy – redundanta pentru primul „hop”

Nivelul Nucleu (core)

Acest nivel poate fi considerat coloana vertebrală a rețelei. Acest nivel asigură trafic de mare viteză. Nivelul nucleu este critic pentru asigurarea inter-conectivității dintre echipamentele nivelului de distribuție, de aceea acest nivel este necesar să fie disponibil în orice moment și să i se asigure de asemenea o redundanță crescută. De asemenea zona nivelului nucleu asigură conexiunea cu internetul. Deoarece agreghează traficul din nivelul distribuție trebuie să fie de asemenea capabil sa foawardeze niveluri ridicate de date intr-un timp extrem de scurt.

Beneficii ale Modelului Ierarhic

Scalabilitatea rețelele care adoptă nivelul ierarhic pot fi extinse cu usurință. Design-ul modular permite replicarea elementelor componente pe masură ce rețeaua se extinde.

Redundanța la nivelul distribuție și nucleu asigură disponibilitatea prelungită a rețelei. Pe măsura ce rețeaua crește este nevoie ca toate segmentele să fie funcționale în orice moment pentru a nu ingreuna activitatea.

Performanța – agregarea link-urilor intre nivele și nucleul foarte performant, dar și funcționalitățile nivelului distribuție să asigură viteze foarte ridicate, aproape de nivelul maxim al cablurilor folosite pentru intreaga rețea.

Securitatea, activarea caracteristicii Port Security la nivelul acces și crearea unur politici speciale de securitate în cadrul nivelului distribuție asigură securitate sporită a rețelei. Se pot folosi de asemenea politici care definesc natura traficului.

Administrare, consistența asigurată de nivelele din modelul ierarhic, face ca administrarea switch-urilor și a celorlalte echipamente de rețea să fie foarte facilă.

Mentenabilitatea, arhitectura modulară asigură convergența și scalabilitatea rețelei fără a deveni complicată. Deoarece rețelele modulare sunt prin natura lor scalabile sunt foarte ușor de intreținut.

Principii ale Modelului Ierarhic

Principiile de design arhitectural ale unei retele – doar pentru că o rețea pare că are un design ierarhic nu inseamnă că aceasta este proiectată foarte bine stabilit și proiectat. Mai jos sunt cîteva caracteristici care diferențiază o rețea ierarhică bine proiectată de una cu caracter slab.

Diametrul retelei

Atunci cînd se proiectează o rețea ierarhică trebuie ținut cont de diametrul final al rețelei. Acesta este masurat de obicei prin distanța, sau prin numărul de echipamente pe care trebuie să le străbată un pachet de date pentru a ajunge la destinație. În (figura 1.17) de mai jos este prezentată distanța dintre două puncte din retea:

Figura 1.17 Calculu diametrului rețelei

Agregarea de bandă

Fiecare nivel din modelul arhitectural ierarhic este un candidat potrivit pentru agregarea de bandă. După ce se cunoaște cerința de lungime de bandă de care rețeaua are nevoie, atunci poate că anumite legături dintre switch-uri să fie agregate, acțiune numită link agregation. Agregarea de bandă permite combinarea mai multor porturi de rețea pentru a asigura o lățime de bandă mai mare intre switch-uri. În figura urmatoare (figura 1.18) se poate observa agregarea unor link-uri pentru mărirea benzii:

Figura 1.18 Agragarea de bandă

Redundanța

Reduntanța reprezintă o parte importantă în ceea ce privește disponibilitatea unei rețele. Aceasta poate fi asigurată prin mai multe metode: de exemplu poți dubla legaturile (figura 1.19) dintre echipamente sau poți dubla chiar echipemantele propriu zis.

Redundanța este un element cheie în proiectarea unei rețele cu disponibilitate înaltă. Cu toate acestea, deși redundanța este un lucru bun, prea multă redundanță poate fi de fapt, dăunător pentru rețea. Probleme cu convergența poate fi ca rezultat. Prea multă redundanță poate face de asemenea, rezolvarea și gestionarea problemelor mai dificilă [20].

Figura 1.19 Redundanța rețelei

Topologia și componentele unei rețele IPTV

Un sistem IPTV este format din 4 elemente (figura 1.20) definitorii, toate sunt generice și commune pentru orce furnizor. Aceasta este o privire de ansamblu la nivel înalt deaceea în realitate multe IPTV subsiteme și soluții de rețea sunt necesare pentru implementarea unui sistem unic.

Figura 1.20 Diagrama bloc a rețelei IPTV

Reprezentare generală a unui sistem IPTV

Rețelele IPTV deobicei sunt integrate îm partea superioară a unei rețele existente. Este împărțită în cîteva zone (figura 1.21), fiecare zonă avînd diferite component și diferite politici de comutare/ rutare a datelor.

Figura 1.21 Arhitectura unei rețele IPTV

Operatorii IPTV primesc semnalele de la satelit, de la antenele terestre și antenele UHF (Ultra high frequency) de frecvență înaltă, aceste semnale sunt rutate la echipamentele de convertare și transmisie, acestea convertesc conținutul într-un format compatibil pentru a putea fi transportate prin rețeaua IP și sunt transmise la utilizatori prin rețeaua de bandă largă și rețeaua de acces. La utilizator serviciile IPTV sunt primite de așanumitul echipament IP STB (set-top box) a cărui soft și actualizări sunt administrate și configurate de serverul locat în centru de transmisie, apoi semnalaele sunt iarăși convertite și transmise la echipamentul de vizualizare TV.

Stația de recepție

Un serviciu IPTV necesită o stație de recepție în care se află antenele care capturează semnalele televiziunii lineare și serverele VoD pentru conținutul video a operatorului. Conținutul este capturat și formatat pentru a putea fi distribuit prin rețeaua IP. Stația de recepție primește fiecare canal individual și-l convertește în format digital ca exemplu în MPEG-2, acest format ramîne cel mai prevalent și cel mai folosit standart de convertire digitală pentru video din lume. Apoi fiecare canal convertit este incapsulat în pachete IP și sunt trnsportate prin rețea.

Servere video

Serverele video sunt dispositive pe bază de calculator conectate la mari sisteme de stocare. Conținutul video anterior convertit este stocat fie pe disk sau în banci mari de memorie RAM. Serverele video difuzează conținutul video și audio prin diferite medtode fie unicast sau multicast către STB la fiecare utilizator. Deobicei sistemul de stocare a unui server video este de la 5 la 20 de TB, însă în dependent de numărul de utilizatori poate fi mult mai mare. Serverele video în general sunt folosite pentru video la cerere VoD.

Reateaua IP CORE/EDGE

Core (uneori numită backbone) – este artera centrală pentru traficul corporativ. Toate celelalte părți ale rețelei se conectează de la acest nivel de bază. Nivelul core trebuie să fie proiectat pentru a comuta pachetele cât mai rapid. Acest nivel nu ar trebui să includă operațiunile care ar putea incetini operațiile de comutare a pachetelor: nivelul de distribuție ar trebui să se ocupe de orice manipulare sau operații de filtrare a pachetelor. La nivelul core deobicei stă echipament puternice care au capacitate de a transporta traffic la nivel de 10 Gbps și posedă conexiuni de înaltă viteză.

Rețeaua de sistribuție

Rețea de Distribuție – nivelul de distribuție oferă conectivitate bazată pe politici de rețea și graniță între nivelurile de Acces și de Core. De exemplu, o clădire de 20 de etaje ar putea avea o rețea de distribuție în care fiecare etaj se conectează , cu nivelul core. La acest nivel are loc procesul de filtrare și manipulare cu pachetele. Prin urmare îndată ce pachetele sunt pregătite, nivelul core pur și simplu trebuie să le comuteze rapid spre destinație.

Rețeaua de acces

Rețeaua de acces este link-ul de la provider către fiecare utilizator individual (rețeaua locală). Uneori numită “ultima milă” conexiunea de bandă largă dintre provider și rețeaua locală a utilizatorului poate fi realizată folosind diferite tehnologii. Providerii de telecomunicatii deobiceii folosesc tehnologia DSL (digital subscribe line) pentru a deservi fiecare gospodărie individual.

Rețeaua locală

Rețeaua locală distribuie serviciile IPTV prin toată gospodăria. Sunt o mulțime de diferite tipuri de retele locale, însă IPTV necesită o rețea robustă de lațime de bandă înaltă care acum este posibil folosind tehnologie prin cablu.

Middleware , factor IPTV

Middleware este o infrastructură soft și hard care conectează componentele care soluționează serviciu IPTV. Este un sistem de operare distribuit atît pe serverele din rețea cît și pe STB la utilizator. Execută configurarea conexiunii end-to-end, furnizează video de la server, face legătura cu ghidul electronic de programe (EPG) cu conținutul serviciului IPTV, indeplinește funcția de butare pentru STB și verifică sau asigură ca pe toate STB-urile din rțea să ruleze soft compatibil.

Set Top Box (STB) – Terminal

Un IP STB este un dispozitiv electronic care convertește, adaptează datele de IP televiziune în format accesibil pentru dispozitivile utilizatorilor finali. STB-urile sunt deobicei localizate în casele utilizatorilor pentru a permite primirea semnalelor video IP de televizoarele sau calculatoarelor pentru vizionare live, sau VoD (video la cerere). STB suportă EPG ghidul electronic de programe care permite utilizatorilor de a naviga prin programe .

Securitate conținut (CS), Sistem de acces condiționat (CSA)

Un sistem de acces condiționat (CSA) permite protejarea conținutului. CAS și DRM permite controlul nu doar a vizualizării în timp real dar și ce se întîmplă cu conținutul după ce el a fost vizualizat odată. În general CAS/DRM sunt o combinație de tehnologiii de codare și criptare, pentru ca conținutul să nu poată fi utilizat de altcineva înafară de utilizatorii abonați la serviciu.

IPTV-aplicații și servicii

Aplicațiile pentru implementarea IPTV sunt pentru a asigura livrarea televiziunii digitale și video la cerere(VoD). Astfel de aplicații permite providerilor să ofere așa numitul serviciu (Triple Play), video, voce și date peste o singură rețea.

Televiziune Digitală Broadcast (Digital Broadcast TV)

IPTV are pe deplin potențialul de a oferi diverse servicii de înaltă calitate ceea ce este cu mult mai mult decît ce oferă difuzarea tradițională prin caplu sau satelit, ceea ce este deja în trecut. Funcția de difuzare convenținală, prin cablu și TV prin satelit este de a oferi toate canalele simultan la abonat acasă. IPTV este unic și diferit de toate grupurile convenționale deoarece acesta oferă numai acele canale care utilizatorul ar dori să le vadă, și are potențialul de a oferi un număr extreme de mare de canale. Utilizatorii au posibilitatea să aleagă ce ei vor să vizioneze și cînd ei doresc să vizioneze. Acest lucru este posibil deoarece IPTV are capabilitatea de interactivitate a în ambele sensuri.

Video la cerere (Video on Demand – VOD)

Este un sistem care permite utilizatorului să selecteze și să urmarească conținut video (filme) în cadrul rețelei, ca parte a unui system interactiv de televiziune. Sistemele VOD pot fi sub formă unui flux (stream), în care vizualizarea poate incepe deîndată cu descărcarea programului în rețea/internet, sau de tipul descarcare (download), în care programul este adus in intregime la STB, înainte de a incepe vizualizarea. Toate sistemele de tip descărcare și chiar unele de tip flux permit utilizatorului să oprească, să deruleze inainte/inapoi normal, incet și repede, să pună pauză, să sară la cadrele dorite etc. Cu alte cuvinte, acestea permit utilizatorului folosirea unor comenzi ca și la videorecorder.

Time shifting

Reprezintă posibilitatea de a viziona programele difuzate pe un canal TV într-un anumit interval de timp (24h, 48h, etc). Clientul nu mai este astfel dependent de de programul postului TV, el avînd opțiunea de a viziona o emisiune preferată atunci cînd are timpul disponibil. Exact ca în cazul unui video-recorder, această facilitate permite utilizatorului folosiorea comenzilor play, pauza, derulare înainte-înapoi.

Ghid Interactiv de Programe (IPG)/Ghid Electronic de Programe (EPG)

Este practic ghidul TV afișat direct pe ecranul TV, pemițîndu-i utilizatorului să navigheze, să selecteze și să se informeze asupra programului posturilor TV după ora inceperii, titlu, gen, etc, doar prin folosirea telecomenzii.

Network PVR (Inregistrare Video Personalizata)

Este o opțiune individuală a televiziunii reprogramate. Astfel, în plus față de inregistrările disponibile standard, utilizatorii pot opta individual pentru inregistrarea canalelor TV dorite. În acest caz, inregistrările vor fidisponibile pe o perioada de mai multe zile. Facilitatile de utilizare a televiziunii reprogramate sunt aplicabile și în acest caz.

Plata pe vizionare (Pay-per-view)

Este sistemul în care utilizatorii TV pot achiziționa evenimente/programe TV viitoare pe care canalele TV le transmit contra unei plați suplimentare și să plătească pentru transmiterea acestora acasă, implicit pentru vizionarea lor. Programul este transmis în același timp tuturor celor care l-au comandat, la ora transmiterii lor de către canalele repective, spre deosebire de sistemul VOD, care permite utilizatorului să vizioneze programul la orice oră aleasă. Programele pot fi cumpărate folosind un ghid afișat pe ecran, un sistem automat telefonic sau printr-un reprezentant deServicii Clienti. Programele pot fi de mai multe tipuri: filme, sport, concerte etc.

Solicitările IP TV asupra rețelelor

Banda necesară transimterii unui flux de date IP TV este dată de calitatea imaginilor transmise prin numărul de cadre pe secundă necesare și prin tipul de compresie folosită.

De exemplu, mecanismul de compresie MPEG 2, foarte răspandit în furnizarea de imagini pe suport IP, nu funcționează bine pentru canale care nu permit mai mult de 1Mbps trafic. MPEG 2, are nevoi de aproximativ 3 Mbps trafic de date.[2]

Pentru algoritmul de compresie MPEG 4 Part 2 Simple Profile, cadrele de 640 x 480 pixeli cu viteza de 30 cadre pe secunda au nevoie de 2,5 Mbps flux de date.

Interactivitate – IPTV permite implementarea unor facilități specifice și interactive

(time-shifting, IPG, VOD, Control parental, publicitate targhetată, etc).

Avantajele unei rețele IPTV

Integritate – este o modalitate de a oferi mai multe servicii într-un singur pachet integrat, factor de care se folosesc multe companii dezvoltate în domeniu telecomunicațiilor. Aceasta este posbil datorită faptului că IPTV poate fi încapsulat alături de alte servicii ca internetul în bandă largă și VoIP. Toate aceste servicii pot fi transmise peste o singură linie direct la utilizator, ceea ce înseamnă că consumatorul are de afaceri numai cun un singur funizor nu cu 3 și poate beneficia de prețuri mai reduse.

Comutat prin IP – Majoritatea utilizatorilor de televiziune nu realizează că televiziune prin cablu și cea prin satelit transmit toate semnalele de televiziune în același moment de timp ceea ce aduce la consum excesiv de bandă ceea ce nu este necesar. Comutarea pachetelor prin rețeaua IP este cu mult mai eficientă deoarece tot conținutul video și TV este păstrat pe serverele centrale ale companiei și doar pachetele cu conținutul video dorit sunt transmise spre utilizator. Acest lucru păstrează o parte din lățimea de bandă ceea ce este compensat cu calitatea de serviciu și oportunități noi.

Conținut de nișă – Un furnizor IPTV poate transmite un număr foarte mare de canale TV pe o retea de fibra optica datorita modului foarte eficient de gestionare a benzii. Devine astfel posibilă accesarea unor clienți , interesați în vizionare unor programe de nișă (de ex. Sailing, Sporturi Extreme, canale în limba natală, conferințe etc..)

Calitate – Unul di principalele avantaje aduse de IPTV este HDTV-ul, adică televiziunea cu rezoluție înaltă. Acesta este un sistem digital de transmisie a imaginilor televizate la o rezoluție superioară standartelor actuale. Acest lucru înseamnă o calitate sporită a imaginii și sunetului datorită rezoluției ridicate și a canalelor audio multiple (surround). Pentru recepția transmisiunilor HD este necesar un televizor HD ready sau Full HD sau de un televizor simplu alături de un set-top box care să redimensioneze imaginea necesară acestuia.

Spre deosebire de imaginile standarte care afișează imaginile la rezoluție de 720×576 pixeli, televizoarele HD pot oferi imagini de 1280×720 sau chiar 1920×1080 (Standartul Full HD). [3]

Dezavantaje

Sunt o mulțime de avantaje însă în pofida acestui fapt cu părere de rău putem să spunem că acest sistem de televiziune nu este încă perfect deoarce avem de enumerat și cîteva dezavanatje. Și unele din ele ar fi : pierdere de pachete, latență, preț excesiv pentru implementare.

Pierderea de pachete – IPTV folosește aceeași tehnologie și același tip de pachet de date pentru a transmite și a primi conținutul peste rețeaua IP. Deaceea e posibil ca între timp să apară și pierderi de pachete și reținere în timp. Acest lucru se poate întîmpla în cazul cînd nu este suficiență de bandă sau lipsește viteza minim necesară. IPTV este sensibil la pierdere de pachete și întîrziere în timp în cazul cînd fluxul de date nu este sigur . IPTV are cerințe strict stabilite de viteză pentru a putea difuza conținutul video și de a facilita numărul corect de cadre pe secundă pentru a oferi calitatea imaginii. În lipsa vitezei minime de conectare și lățimii de bandă necesară la un număr concret de clienți caliatea serviciului lasă de dorit.

Nu suportă HDTV – În zilele noastre nu toți providerii ne pot oferi calitate HDTV in difuzarea posturilor TV, sau dacă oferă doar posturi internaționale. Însă tehnologiile și echipamentele rapit progresează și în viitorul apropiat această problemă va dispărea și va ramîne doar fiecare să posede echipament care difuzează această calitate.

Latența – Latența în utilizarea internetului prin satelit a fost prezentă mereu deaceea implimentarea sateliților în sistemele IPTV nu a avut succes, însă în practică latența nu este un factor important pentru IPTV. Un serviciu IPTV nu necesită transmisie real-time, ca în cazul telefoniei sau serviciului de videoconferință. Distibuția prin satelit suferă din cauza latenței, timpul de reținere, de circulație a semnalului de la hub pînă la satelit și înapoi este aproximat pînă la 0.25 secunde, și pînă cînd nu a fost găsită soluție pentru a micșora cifra dată. Cu toate acestea efectele acestei întîrzieri sunt diminuate în sistemele reale utilizînd compresia de date TCP-acceleration (accelerația TCP), HTTP-fetching (pre-preluare).

Prețul – Tehnologiile IPTV și hardul necesar pentru implementarea unui astfel de sistem este scump. Pentru implementarea unui sistem IPTV este necesar de o gamă largă de tehnologii de rețea și echipament modern ceea ce duce la creșterea sporită a prețului final pentru debutarea unui astfel de sistem.[4]

Triple- Play – integritatea serviciilor

Introducere în societatea modernă, super-tehnologizată, informația reprezintă un element de importanță majoră. Pentru a fi utilă, această informație trebuie vehiculată rapid, în orice punct în care ea este necesară. Acest lucru este realizat de către rețelele integrate de telecomunicații. Din practică, s-a constatat că unele din cele mai dificile probleme de construcție arețelelor de comunicații apar în cazul rețelelor din clădirile mari (supermarket-uri, aeroporturi, clădiri de birouri, hoteluri, sedii de bănci, hale industriale, campus-uriuniversitare, etc), unde există un număr mare de utilizatori ce solicită servicii de comunicații. De regulă utilizatorii solicită două tipuri de servicii : date și voce, însă acum pe lîngă aceste tipuri de servicii, a apărut necesitatea și cerința de diferite noi servicii:

Televiziune

Supraveghere video

Securitate și acces

Detecție foc și fum

Alarmă de incendiu

Automatizări diverse, multitudinea de cabluri necesare cât și modul de amplasare a acestora a devenit o problemă foarte dificilă pentru constructorii acestor rețele. În ideea de a reduce aceste complicații tehnice, s-a căutat o modalitate de simplificacablarea și a standardiza tipurile de cabluri și conectori. Ideea de bază (generalizată astăzi) era de a folosi un singur tip de semnal pentru orice tip de aplicație. A fost ales semnalul digital, deoarece avea cea mai mare imunitate la zgomot și asigura cea mai fiabilă transmisie. Singurul parametru care era diferit de la o aplicație la alta, era lărgimea de bandă.

La prelucrarea și transmiterea semnalelor și a datelor apar de obicei "zgomote" nedorite (figura 1.22 a), care le pot falsifica parțial sau chiar și total. Cauzele acestor zgomote pot fi multiple:

interferența undelor radio cu alte surse sau cu fondul radio al universului,

interferențe sau inacuratețe electrice,

variația rezistenței de-a lungul firelor electrice,

variații de temperatură ale mediului de transmisie și altele.

La sistemele și semnalele analogice zgomotele nu pot fi distinse cu ușurință de semnalul util, astfel apărând distorsiuni nedorite ale acestuia [22].

Marele avantaj al semnalelor digitale este faptul că abateri moderate de la semnalul pot fi corectate cu ușurință (figura 1.22 b).

Figura 1.22 Semnal de transport a datelor

– Semnal analog amplificat

– Semnal digital regenerat

Trecerea la tehnologia de transmitere a datelor prin semnal digital aduce un avantaj enorm și dă naștere la tehnologiile integrate .Prestatorii de servicii încep să ofere servicii duble pe același sistem sau peste aceeași rețea. Prima și majora evoluție a venit odată cu introducerea accesului la internet pe bandă largă. Cu toate că aceași prestatori au rămas și aceași infrastructura însă ofertele deja sau schimbat drastic.

După ce a fost introdusă tehnologia ISDN (Integrated Services Digital Network) pentru a dubla marime de bandă a tradiționalii linii telefonice, companiile de telecomunicații a trecut la introducerea a tehnologiei ADSL (Asymmetric DigitalSubscriber Line) și la o mărime de bandă și mai largă. Pentru a beneficia pe deplin de saltul tehnologic și de avîntul în tehnologiile de rețea companiile de telecomunicații au creat prpriul ISP (Internet Service Provider), preluînd astfel controlul asupra serviciului de internet în întregulu lanț valoric de furnizori (figura 1.23 a).

Furnizorii de televiziune prin cablu au înțeles deasemenea potențialul de mare viteză pe piața de internet. Atunci majoritatea operatorilor și preoducătorilor de echipament au pornit lucrările asupra înbunătățirii infrastructurii existente de difuzare, pentru a permite dublă comunicare (duplex) în conformitate cu servicii de internet. Atunci cînd acest lucru a fost realizat prin cablul coaxial operatorii de televiziune prin cablu au urmat aceași soartă ca și companiile de telecomunicații creînd propriile lor ISP, și au început să furnizeze și serviciu de internet în bandă largă îm plus televiziunea tradiținală a rămas neschimbată (figura 1.23 b).

Operatorii alternative- în timp ce concuremța dintre companiile de telecomunicații și operatorii de televiziune prin cablu era în cresștere, cei mai puternici operatori alternative au reușit să supravețuiască pe această piață de prestare a servicilor de date. În timp ce tehnologiile de telecomunicații ofereau bandă largă doar pe ultima milă (Last mile) folosind tehnologia ADSL acesștea ofereau bandă largă peste tot spațiu de rețea însă nu la distanțe mari și totuți aceștia ca un răspuns au introdus serviciu de voce peste rețeaua IP așa numitul VoIP (Voice over IP) și la fel acces la internet de bandă largă (figura 1.23 c).

Figrua 1.23 Servicii duble la cele 3 tipuri de transposrt de date

– Telefonie și internet prinPSTN spliter și ADSL modem

– Televiziune și internet prin cablu coaxial

– Internet și telefonie VoIP prin rețea

Mai tîrziu banda largă își atinge scopul prevăzut cu mult timp înainte de a oferi divertisment și diferite servicii peste aceași bandă. Și odată cu dezvoltarea tehnologiiei de bandă largă a apărut și noțiunea de servicii duble tehnologie numită “Servicii Itegrate” sau “Servicii Convergente”. Oferirea serviciilor convergente face ca piețele tradiționale de televiziune, telefonie și servicii de internet de bandă largă (figura 1.24) să semodifice radical. Cuvîntul cheie în aceste schibări este, integritatea. Piețe noi de desfacrere apar în domeniu dat și cele existente cu timpul dispar sau se adaptează cu noile cerințe și tehnologii. Tradiționalele servicii de linie fixă de telefonie, internet pe bandă largă și televiziune prin cablu folosite de utilizatori va trebui să evolueze pentru a corespunde cerințelor acestora și a supravețui pe piață. Vitoorul oferă o game de noi oportunități de afaceri și toți prestatorii vor oferi un serviciu numit Triple-Play.

Figura 1.24 Triple play serviciu, telefonie, internet și televiziune

Triple – play este adesea definit ca transport de date, telefonie și televizine peste o rețea IP. Această definiție este îngustă și foarte tehnologic orientată, de-a lungul evoluției serviciu Triple-play este privit ca o integritate de voce, video și date atît pentru utilizator cît și pentru furnizor.

Triple-Play Service este un termen de marketing pentru furnizarea celor trei servicii: Internet de mare viteză, televiziune(video la cerere sau transmisii obișnuite) și servicii de telefonie peste o singură bandă largă. În prezent serviciul dat este oferit de companiile de telecomunicații cît și de operatorii alternativi, chiar și unii operatori de televiziune prin cablu oferă acest serviciu chiar dacă este întîlnit mai rar. Apariția fibrei optice a făcut o revoluție întru oferirea serviciului Triple-Play deoarece aceasta oferă o bandă mult mai largă decît tehnologiile cunoscute pînă în prezent, întîrzieri în timp mai mici și plus la toate acestea este mai stabilă la factorii înconjurători.

Figura 1.25 Reprezentarea fibrei optice

Fibra optică este o fibră de sticlă sau plastic care transportă lumină de-a lungul său. Fibrele optice sunt folosite pe scară largă în domeniul telecomunicațiilor, unde permit transmisii pe distanțe mai mari și la lărgimi de bandă mai mari decât alte medii de comunicație. Fibrele sunt utilizate în locul cablurilor de metal deoarece semnalul este transmis cu pierderi mai mici, și deoarece sunt imune la interferențe electromagnetice.

Lumina este dirijată prin miezul fibrei optice cu ajutorul reflexiei interne totale. Aceasta face fibra să se comporte ca ghid de undă. Fibrele care suportă mai multe căi de propagare sau moduri transversale se numesc fibre multimodale (MMF), iar cele ce suportă un singur mod sunt fibre monomodale (SMF). Fibrele multimodale au în general un diametru mai mare al miezului și sunt utilizate în comunicații pe distanțe mai scurte și în aplicații în care trebuie transferată multă putere. Fibrele monomodale se utilizează pentru comunicații pe distanțe de peste 550 m [23].

Figura 1.26 Cerînțele față de bandă într-o rețea Tirple Play

PROIECTAREA REȚELEI IPTV

În cazul proiectării unei rețele în primul rînd se ține cont de analiza cerințelor față de rețea pentru a pute fi făcută o alegere corectă întru alegerea tehnologiilor de rețea. În cazul proiectării unei rețele IPTV se ține cont de numărul de utilizatori conectatați la rețea și la calitatea serviciilor oferite.

Pentru ca televiziunea pe suport IP să își atingă scopul, adică pentru a furniza imagini și sunet utilizatorilor de Internet, aceasta trebuie să îndeplinească două condiții specifice fluxurilor de date multimedia. Întîi, ținînd cont de cantitatea mare de informație care este transmisă de pachetele IP TV, acestea trebuie trimise cu adresare multiplă. Astfel, mai mulți utilizatori care urmăresc aceeași emisiune vor folosi un singur flux de date. În acest fel nu este necesar transimterea a câte unei copii după fiecare pachet, fiecărui utilizator în parte. În acest fel se face economie de bandă pe canalele de comunicație proporționale cu numărul de utilizatori atașați acelui canal de comunicații care urmăresc aceeași emisiune. Acest tip de adresare se numește Multicast.

În adresarea de tip Multicast, spre deosebire de adresarea normală punctuală, numită Unicast, utilizatorii trebuie să-și anunțe intenția de a se alătura unei sesiuni de comunicație echipamentelor de rețea. Acest lucru este realizat prin folosirea protocolului de alăturare grupurilor de Multicast numit IGMP („Internet Group Management Protocol“). Prin alăturarea utilizatorilor grupurilor de Multicast, se crează scheme de adresare numite arbori Multicast, care vor fi deserviți de protocoale de rutare specifice acestui tip de comunicație cum ar fi:

Protocol Independent Multicat („PIM“) cu variantele:

Sparse Mode (SM), acesta fiind cel mai folosit protocol

Dense Mode (DM)

Source Specific Mode (SSM)

Bidirectional Mode (Bidir)

Distance Vector Multicast Routing Protocol (DVMRP)

Multicast BGP (MBGP)

Multicast Source Discovery Protocol (MSDP)

Multicast Listener Discovery (MLD)

GARP Multicast Registration Protocol (GMRP)

Selectarea tehnologiei de rețea

În cazul rețelei proiectate numărul de utilizatori nu este atît de mare deaceea putem folosi protocolul dense-mode și sparse mode. În comparație cu dense-mod, sparse-mode este mai eficient deoarece acesta doar la prima conectare consumă din bandă mai mult pentru a crea arborele de trecere a traficului peste rețea și doar în cazul cînd apar căderi de rețea el alege o altă cale din celele existente pentru a permite trecerii traficului și ajungerea lui la destinație, la client.

PIM-SM (Protocol Independent Multicast, Mod Sparse) face parte din modulul de protocoale de rutare multicast. PIM-SM este în general aplicabil pentru rețele scalabile, cu domeniu de aplicare larg, în care membrii grupului aplică aceleași funcții.

Diferit de principiu de funcționare a protocolului Dense mode , PIM-SM presupune că toți membrii grupului nu au nevoie să primească pachete multicast, dacă nu există o cerere explicită pentru pachetele cu conținut dorit.

PIM-SM utilizează RP (Rendezvous Point) și BSR (Bootstrap Router) pentru a răspîndi informația multicast catre toate routerele PIM-SM și folosesțe mesajele join și prune (alăturare și eliminare) pentru a construi arborele comun de bază și RP-root (RPT), astfel reducând lățimea de bandă ocupată de pachete de date și pachete de control și elimină procesul de ambuteiaje a pachetelor pe router. Datele Multicast circulă de-a lungul arborelui comun față de segmentele de rețea și între membrii grupului multicast. În cazul în care traficul de date despre arborele comun este suficient, fluxul de date multicast poate trece pe la SPT (Shortest Path Tree) calea cea mai scurtă a arborelui, stabilită ca de bază cu privire la reducerea întîrzierii în rețea. PIM-SM nu depinde de protocolul de rutare unicast specificat, dar utilizează prezența tabelul de rutare unicast pentru efectuarea verificarii RPF. PIM SM periodic transmite pachete de verificare pentru a determina necesitățile de flux multicast, și în cazul cînd cereri la multicast flux nu sunt atunci portul sau calea este scoasă din grupul multicast și în caz contrar alătură la grup multicast pentru a primi fluxul.

Depanare PIM SM trimite, folosește următoarele pachete de testare și confirmare:

Assert – PIM-SM pachet afirmație trimiterea funcții de depanare

Bootstrap – PIM-SM pachet bootstrap trimiterea funcții de depanare

Crpadv – PIM-SM RP anunț de candidat trimiterea funcții de depanare

J/P – PIM-SM alăturare/eliminare trimiterea funcții de depanare

Reg – PIM-SM pachet de înregistrare trimiterea de funcții de depanare

Regstop – PIM-SM pachet de stop- înregistrare trimiterea de funcții de depanare

Pentru a face ca PIM-SM să opereze și să funcționeze corect, este nevoie de configurat RP candidatții și BSR. BSRs colectează și transmite broadcast informația de la candidații RP.

Principiul de construcție a arborelui comun și selecția punctului randevu

Procesul de lucru PIM-SM este următor:

Descoperirea vecinilor,

Construirea arborelui comun(RPT),

Înregistrarea sursă multicast

Descoperirea căilor cele mai scurte .

Construirea arborelui comun

Când gazdele se alăture unui grup multicast G, routerul rammurii din arborele comun care se conectează direct cu utilizatorul trimite mesaje IGMP de a anunța receptorul de grup multicast G. În acest fel, routerele ramurii stabilește punctul randevu corespunzător (RP) pentru un grup multicast G și apoi trimite mesaje join (de alăturare) la nodul de la următorul nivel al arborelui comun spre punctul randevu (RP).

Fiecare router de-a lungul căii dintre routerele de ramură și RP va genera o astfel de înscriere (*, G) în tabelul de expediere, care indică faptul că toate pachetele trimise de grup multicast G se aplică la intrările indiferent din ce sursă acestea sunt trimise. Când RP primește un pachet transmis la grup multicast G, pachetele vor fi trimise la routere de ramură pe calea construită și apoi ajunge la gazde. În acest fel, un arbore comun (RPT) este construit, procesul dat este reprezentat în figura (figura 2.1) de ma jos .

Figura 2.1 RPT diagramă schematică

Înregistrare sursă multicast
Când sursa multicast S trimite un pachet multicast la grupul multicast G, router multicast PIM-SM conectat direct la S va incapsula pachetul primit într-un pachet de înregistrare și-l va trimite la RP corespunzător în formă unicast. Dacă există mai multe PIM-SM routerele multicast pe un segment de retea, Router-ul desemnat (DR) va fi responsabil de expedierea pachetului multicast.

Configurarea de bază a echipametului

Întru configurarea rețelei de la îceput se începe cu configurările de bază a echipamentul. Aceasta permite un lucru mai eficient și orientarea mai simplă în topologia rețelei. Pe bază la aceasta este mai ușor de efetuat troubleshooting-ul (testarea la erori a rețelei). În această configurare de bază intră următoarele puncte de configurare :

Denumirea fiecărui echipament

Conectarea interfețelor

Construirea tabelului de adresare

Setarea parolei la linia de consolă

Setarea linii parolei telnet

Setarea parolei criptate la intrare pe echipament

Denumirea fiecărui echipament

Denumirea echipamentului este foarte importantă înru construcția rețelei. Denumind fiecare echipament după poziția sa în nivelele de rețea ne putem orienta întru configurarea echipamentului și la documentarea rețelei.

Denumirea trebuie să fie alfanumerică, este sensibilă la eroare de introducere, poate conține caractere speciale, și poate avea un număr maxim de 32 de caractere.

Comanda de denumire se introduce în modul executiv de la linia de comandă. Numele este salvat în memoria NVRAM (non volatile ram memory) și poate fi modificată sau eliminată folosind comanda opusă (figura 2.2).

Figura 2.2 Comenzi de manipulare a numelui de host

Conectarea interfețelor

Echipamentele de rețea sun conectate unul la altul prin interfețe de diferite tipuri. Liderul de echipamente de rețea CISCO au creat o mulțime de standarde pentru a face legături între echipamentele de rețea. Cele mai răspîndite sunt:

Ethernet interfaces

Fast Ethernet interfaces

GigabitEthernet interfaces

Serial interfaces

Figura 2.3 Conectarea interfețelor

Fiecare interfață are o destinație anumită de conectare la un anumit echipament. Ca exemplu portul Ethernet și FastEthernet este destinat conectării echipamentelor terminale, GigabitEthernet este destinat conectării echipamentului de rețea pentru a oferi o bandă mai largă pentru transferul de date. Interfețele seriale sunt destinate conectării echipamentului de rețea prin modeme simulînd astfel o conectare directă. Aceste interfețe trebuie setate cu ip adrese și de ridicat linia de la comandă pentru ca ele să înceapă transferul de date.

Figura 2.4 Schema echipamentelor conectate între ele

Construirea tabelului de adresare

Reațea proiectată în primul și primul rînd funcționează pe baza protocolului IP (Internet Protocl). IP este un protocol prin care datele sunt trimise de la un calculator la altul prin intermediu Internetului. Fiecare calculator (cunoscut sub denumirea de „gazdă”), are pe interfață cel puțin o adresă IP unică, care îl identifică între toate computerele din rețea. Când cineva trimite sau primește informații (de ex.: poștă electronică, pagini web) mesajul este împărțit în blocuri de mici dimensiuni denumite pachete. Fiecare pachet cuprinde adresa expeditorului și pe cea a destinatarului .

IP asigură un serviciu de transmitere a datelor, fără conexiune permanentă. Acesta identifică fiecare interfață logică a echipamentelor conectate printr-un număr numit „adresă IP". Versiunea de standard folosită în majoritatea cazurilor este IPv4. În IPv4, standardul curent pentru comunicarea în Internet, adresa IP este reprezentată pe 32 de biți (de ex. 192.168.0.1). Alocarea adreselor IP nu este arbitrară, ea se face de către organizații însărcinate cu distribuirea de spații de adrese. De exemplu, RIPE este responsabilă cu gestiunea spațiului de adrese atribuit Europei.

Internetul este în proces de evoluție către versiunea următoare de IP, numită IPv6, care practic așteaptă un utilizator major, care să oblige folosirea acestei versiuni superioare și de către alții. Ramurile Ministerului Apărării al SUA (DoD) au anunțat ca în decursul anilor 2009 – 2011 vor înceta relațiile cu furnizorii de servicii Internet care nu folosesc IPv6.

Figura 2.5 Formatul unei adrese IPv4 în format zecimal și binar

Adresele IPv4 au o lungime de 32 de biți (4 octeți). Fiecare adresă identifică o rețea (network) și o stație de lucru (work station) din cadrul rețelei. Notația obișnuită este obținută prin scrierea fiecărui octet în formă zecimală, separați între ei prin puncte. De exemplu, 192.168.0.1(10) este notația folosită pentru adresa 11000000.10101000.00000000.00000001.

La începuturile Internetului, adresele IPv4 se împărțeau în 5 clase de adrese, notate de la A la E. Împărțirea se făcea în funcție de configurația binară a primului octet al adresei, astfel:

Tabelul 2.1 Clasele de IP și caracteristicile

Adresele rețelelor au toți biții de stație 0 și nu pot fi folosite pentru o stație. În plus, mai există și adrese de difuzare, care au toți biții de stație 1.

Pentru identificarea stațiilor se folosesc numai adresele de clasă A până la C. În plus, există două intervale de adrese de clasă A nefolosite în Internet:

Intervalul 0.0.0.0 – 0.255.255.255 nu se folosește, pentru a nu fi confundat cu ruta implicită;

Intervalul 127.0.0.0 – 127.255.255.255 este folosit numai pentru diagnosticarea nodului local (întotdeauna acesta va fi cel care va răspunde la apelul unei adrese din aceasta clasă).

Din păcate, această metodă risipea multe adrese IP, iar odată cu răspândirea Internetului a apărut pericolul epuizării spațiului de adrese. Pentru a soluționa această problemă, la începutul anilor 90 au fost concepute mai multe soluții:

adrese private

CIDR

VLSM

Metodele de mai sus aveau rolul de a prelungi viața lui IPv4. În plus, a fost conceput și un nou protocol, IPv6.

Dispozitivele neconectate la Internet nu au nevoie de o adresă IP unică. Pentru aceste dispozitive au fost standardizate adresele private. Aceste adrese nu sunt unice la nivelul Internetului și de aceea nu sunt rutate de dispozitivele de nivel 3. În RFC 1918 au fost definite trei intervale rezervate pentru adresare privată:

Adrese rezervate pentru clasa A: 10.0.0.0 – 10.255.255.255

Adrese rezervate pentru clasa B: 172.16.0.0 – 172.31.255.255

Adrese rezervate pentru clasa C: 192.168.0.0 – 192.168.255.255

Nu este obligatoriu ca fiecare bloc de adrese să fie alocat unei singure rețele. De obicei, administratorul de rețea va împărți un bloc în subrețele; de exemplu, multe rutere pentru uz personal folosesc subrețeaua 192.168.0.0 – 192.168.0.255 (192.168.0.0/24).

Subrețele

Atât adresele IPv4 cât și cele IPv6 folosesc subnetarea, care constă în împărțirea adresei IP în două părți: adresa de rețea și adresa de stație. Folosind o mască de rețea, calculatorul poate determina unde să împartă adresa IP (conform standardului RFC 950).

Subnetarea a apărut ca soluție pentru problema epuizării spațiului de adrese IP. Odată cu subrețelele a apărut distincția între adresarea "classfull" (care ține cont de clasele de adrese) și adresarea "classless" (care oferă suportul pentru câmpul de subrețea).

În 1992 au fost introduse și mecanismele de rutare pentru adresarea classless. Aceste mecanisme vizau atât protocoalele de rutare (CIDR), cât și protocoalele rutate (VLSM).

VLSM (Variable Length Subnet Mask) este un procedeu care presupune precizarea unei măști de rețea pentru fiecare adresă asociată unei interfețe. Acest lucru permitea împărțirea unei clase de adrese în mai multe rețele de dimensiuni diferite, micșorând astfel irosirea de adrese IP.

De exemplu, pentru o rețea de 20 de calculatoare (stații) se puteau folosi acum doar 32 de adrese (o rețea /27), față de 256 de adrese (o rețea de clasă C, /24).

CIDR (Classless InterDomain Routing) se referă la modul de reprezentare a adreselor IP în tabela de rutare și la modul de trimitere a mesajelor de actualizare. În notația CIDR, adresa IP este reținută întotdeauna împreună cu masca de rețea. De exemplu, o adresă IP de tipul 192.0.2.1, cu masca 255.255.255.0, ar fi scrisă în notația CIDR ca 192.0.2.1/24, deoarece primii 24 de biți din adresa IP indică subrețeaua [24].

Faptul că în tabela de rutare este precizată și masca de rețea permite agregarea (unirea) rețelelor vecine, reducând dimensiunea tabelei de rutare. De exemplu, rețelele 192.0.2.0/24 și 192.0.3.0/24 vor fi reținute ca 192.0.2.0/23 (figura 2.5).

Figura 2.6 Sumarea adreselor IP

Tabelul 2.2 Tabelul de IP adrese a interfețeleor

Figura 2.7 IP adresarea reprezentată pe schemă

Setarea paswordurilor pe echipamente

Setarea parolelor este un moment foarte important în proiectarea și configurarea echipamentelor de rețea. Cu toate că într-o rețea neapărat trebuie să fie un FireWall care să asigure securitatea rețelei însă niciodata nu încurcă încă o măsură de securitate. Pasword telnet este neapărat de configurat deoarece este un protocol de rețea care se folosește în Internet precum și în rețele de calculatoare tip LAN la comunicația textuală, bidirecțională și interactivă, bazată pe realizarea unei conexiuni virtuale cu stația de lucru destinatară. Datele ce urmează a fi transmise celeilalte stații de lucru sunt întâi întrețesute cu informațiile de control ale telnet-ului și apoi transmise împreună cu acestea, folosind nivelul de protocol „legătură de date” pe 8 biți al protocolului TCP.

Telnet permit utilizatorului unei stații de lucru să se conecteze virtual la alt computer sau stație de lucru din același LAN / WLAN sau și din Internet. La început este nevoie de o autentificare sau logon precum și de specificarea celeilalte stații de lucru din rețea cu care comunică. Apoi programul acceptă comenzi de tip command line interface (CLI) sau text, introduse local, însă pentru a accesa programe și servicii de pe computerul la distanță.

Figura 2.8 Configurarea de securitate a echipamentului

După ce am introdus toate comenzile necesare de setare a paswordurilor și de setare a liniei Telnet putem verifica dacă este posibil de conectat la echipament remote (la distanță) (figura 2.8).

Figura 2.9 Calculator conectat remote la router

În primul rind verificăm dacă este legătură dintre host și echipament (figura 2.9). Pentru a efectua lucrul dat introducem comanda Ping care verifică conexiunea IP deintre 2 puncte terminale. Dela echipamentul de la care introducem comanda se transmit pachete IGMP și dacă există conexiune atunci echipamentul va primi răspuns la fel în formă de pachete.

Figura 2.10 Ping către adresa 172.16.1.1

Din mesajul primit rezultă că există conexiune dintre cele 2 puncte terminale setate. Acum putem să încercăm să ne conectăm prin Telnet la router de la calculator.

Figura 2.11 Conectarea prin telenet la router

Figura 2.12 Conectarea reușită prin Telnet

Conexiunea telnet a reușit deci doar cel ce a setat și cunoasște pasword poate să seteze echipamentul remote, nu fiecare se poate conecta la echipamentul de rețea ceea ce asigură securitatea rețelei.

Configurarea protocoalelor de rutare

De aici se începe configurări de rețea . În primul rînd configurăm interfețele routerelor cu adresele destinate din tabelul 2.1 . Apoi configurăm protocolul de rutare EIGRP 100 (figura 2.12 b) (Protocolul EIGRP protocol personal CISCO și poate rula doar pe echipamente CISCO). Acest protocl are cea mai mică distanță administrativă după ruta statică în tehnologiile de rutare. Deaceea și în cazul cînd este doar echipament CISCO este cel mai eficient de setat acest protocol. EIGRP suportă VLSM deaceea este foarte eficient de a fi folosit un astfel de protocl în rețeau dată.

Figura 2.13 Configurarea interfețelor și prtocolului de rutare

– Tabelul de rutare

– Configurarea interfțelor și a protocolului de rutare EIGRP

Astfel configurăm fiecare router din rețea. Și se va primi o rețea convergentă care ne va permite transmiterea pachetelor de la orce echipament al rețelei în orce direcție și la orce echipament terminal.

Configurarea multicast pe echipament

Pentru a putea transmite fluxuri video peste rețea este nevoie de configurat multicast pe rețeaua dată. Pentru aceasta este nevoie de pornit multicast-routing pe fiecare echipament și de a ridica PIM SM pe ficare interfață (figura 2.13) pentru a asigura adiacența multicast dintre echipamente. Apoi configurăm RP (Rendezvous Point) punctul cel mai apropiat de la serverul de flux, și permitem adresei multicast de a circula peste rețea cu ajutorul access-listului.

Un ACL (Access List) permite stabilirea de reguli prin care să fie permis sau interzis accesul pachetelor cu anumite adrese IP (figura 2.13), fie integral, fie numai către anumite destinații, porturi sau protocoale. Practic, folosind ACL se poate crea un firewall folosind un ruter Cisco.

Specificarea hosturilor afectate de o regulă se face cu perechea adresa_IP și wildcard_mask.

Figura 2.14 Configurarea Multicast Routing PIM Sparse Mode

Astfel de configurare trebuie să fie efectuată pe fiecare echipament din rețea care distinge trafic multicast (routere , switch-uri layer 3). Acum testăm cum funcționează multicast routing pe rețea.

Pentru aceasta avem nevoi de un flux multicast, acesta poate fi simulat ca cereri a unei grupe IGMP statice de la host iar de la server traficul multicast poate fi simulat de un ping simplu care periodic transmite un număr de pachete setat de noi.

Figura 2.15 Testarea grupului multicast 224.11.0.1

– Testarea de la ruterul de lîngă server

– Testarea de la ruterul de lîngă client

ARGUMENTAREA ECONOMICĂ A PROIECTULUI DE LICENȚĂ

Planul calendaristic

Planul calendaristic include informația referitoare la executarea în timp a acțiunilor planificate. Elaborarea va dura 2 luni și jumate. Rezultatele planificării sunt prezentate în tabela 4.1.

Tabelul 3.1 Planul calendaristic

Sumând valorile coloanei 3 din tabela 4.1 de mai sus, s-au obținut 77 de zile necesare pentru a elabora unei rețele IPTV ptototip .

În baza etapelor din tabela 4.1 am ilustrat grafic planul calendaristic astfel obținînd diagrama Gant, care poate fi vizualizată mai jos în Figura 4.1.

Figura 3.1 Diagrama Gant

Cheltuieli privind retribuirea muncii

Pentru realizarea proiectului a fost nevoie de a fi angajate mai multe persoane . Asupra proiectului au lucrat 4 persoane care au lucrat individual și peralel . Fiecare angajat a lucrat un număr anumit de zile pe perioada realizării proiectului. Numărul de ore petrecute în lucru asupra proiectului a fiecărui angajat și perioada de lucru a fiecărui din el este indicat în tabela 4.2 reprezentată mai jos.

Tabelul 3.2 Determinarea numărului de zile lucrate asupra proiectului

Fiecare angajat a efectuat lucrări după domeniu de activitate și profesie.

Administratorul de rețea are funcția de administrare și configurare a echipamentului de rețea. Persoana angajata trebuie să posede cunoștințe în network, să cunoască configurarea echipametului de rețea a diferitor vendori (Cisco, Microtik, Juniper etc), să aibă cursuri Cisco, Microtik (Opțional).

Administrator de sistem are funția de administrarea/ configurarea serverelor (Winodws Servere, UNIX servere), suportule tehnic PC (Sofware, hardware).

Tehnicianul are funția de trasare a cablurilor, sudarea fibrii optice instalarea echipamentului terminal. Trebu să posede cunoștințe în domeniu telecomunicației și cunoștințe de bază în domeniul rețealisticii, să cunoască PC-ul.

Programist php MySQL trebuie să cunoască limbajele de programare PHP, MySQL, să adminstreze cu baza de date a abonaților.

În tabelul 4.3 este prezentată informația despre perioada de lcru a fiecărui lucrător, ore de lucru în zi cît și tariful pe oră pentru serviciile fiecărui din el. Calculînd orele totale de lucru putem calcula salariul fiecărui din el pe perioada efectuării proiectului.

Tabela 3.3 Determinarea salariului tarifar

Salariul total tarifar pentru volumul de lucru efectuat asupra sistemului – 11728 (lei).

Calculele ce țin de defalcările în Fondul Social și primelor de Asigurare Medicală de la fondul tarifar total sunt efectuate pentru fiecare salariat în parte:

FS – contribuții în Fondul Social, lei;

AM – primea pentru Asigurarea Medicală;

FS = Frm * Cfs(%) (3.1)

unde cuantumul defalcarilor in Fondul Social Cfs = 23% ;

AM= Frm * Cam(%) (3.2)

unde cuantumul primelor de Asiguri Medicale Cam = 3,5%.

Fondul total de remunerare a muncii

Ftot=Ftarif + FS + AM – cheltuielilor privind retribuirea muncii

Efectuăm calculele pentru Administrator de sistem:

FS= 1800* 23% = 414(lei)

AM=1800 * 3,5%=63 (lei)

Ftot = 1800+ 414+ 63= 2270 (lei, cheltuielilor privind retribuirea muncii)

Efectuăm calculele pentru Administratorul de rețea:

FS=12000 * 23% = 2760(lei)

AM=12000 * 3,5%=420(lei)

Ftot = 12000+ 2760 + 420 = 15180 (lei, cheltuielilor privind retribuirea muncii)

Efectuăm calculele pentru Tehnician:

FS=1512* 23% = 347(lei)

AM=1512* 3,5%=52(lei)

Ftot =1512+ 347+ 52= 1911(lei, cheltuielilor privind retribuirea muncii)

Efectuăm calculele pentru Programist php MySQL

FS= 1800* 23% = 414(lei)

AM=1800 * 3,5%=63 (lei)

Ftot = 1800+ 414+ 63= 2270 (lei, cheltuielilor privind retribuirea muncii)

Suma totala a cheltuielilor privind retribuirea muncii:

2270+15180+ 1911+2270 = 21631 (lei).

În tabelul 3.4 sunt prezentate calculele defalcărilor în Fondul Social și primelor de Asigurare Medicală, conform cuantumurilor respective stabilite de Legea Bugetului Anual Public 2013 .

Tabelul 3.4. Caclculul Fondului total de remunerare a muncii, FS si AM

Din tabelul 4.4 rezultă că suma totală a cheltuielilor privind retribuirea muncii este

de 21631 (lei).

Cheltuieli directe materiale și nemateriale

Toate proiectele indiferent de mărimea lor, timpul de realizare și numărul de copii necesită anumite cheltuieli care trebuiesc argumentate în costul proiectului pentru aceasta se efectuează o argumentare economică a proiectului care conține cheltuieli materiale și nemateriale.

În tabel 4.5 avem reprezentate cheltuielile directe materiale și nemateriale efectuape pentru a realiza proiectul.

Tabelul. 3.5 Cheltuieli directe materiale

Total consumuri materialelor directe 70298 (lei).

Cheltuieli indirecte

În acest compartiment vom enunța totalul cheltuielilor indirecte pe articole necesare la elaborarea proiectului. Merge vorba de diferite servicii și utilități de care vom beneficia pe parcursul timpului de lucru. Ca exemplu energie electrică pentru aprovizionarea mai multor echipamente, tranport pentru angajați în cazul nevoi de utilaj adăugător și arenda unui local cu condiții fovorabile pentru lucru

Tabelul 3.6 Cheltueli indirecte

Suma totală a cheltuielilor indirecte constituie 3795 (lei).

Pentru a determina costul proiectului vom însuma toate categoriile de cheltuieli suportate pe parcursul elaborării care le vom însuma in următorul tablel.

Tabelul 3.7 Costul de elaborare a proiectului.

Calculul rezultatelor financiare

Metoda „bottom-up”.

Preț brut = Preț de cost + Marja Profit; (3.3)

Vom planifica o marjă de profit în mărime de 12%

De aici: Profit Brut pe unitate va constitui

PB=90354.00*12%=10842.00 lei

Preț brut pentru o unitate de produs:

Preț brut =90354.00+10842.00=101196.00 lei

Preț de realizare = Preț brut + TVA (3.4)

Preț de realizare/1 copii =101196.00+101196*20%=101196.00+20239.00=121435.00 lei (incl TVA)

Vom comercializa proectul nostru în 1 exemplar. Astfel venitul din vânzări va constitui:

VV=1*121435 .00lei (incl TVA)

Deoarece proiectul va fi elaborat de către un agent persoana fizica vom calcula impozitul pe venit conform schemei:

Venit pîna la 25 200 lei anual vom impozita 7%

Venit mai mare de 25 200 lei anual vom impozita 18%

Ip= 31084.00*18%=5595,00 (lei)

Valoarea profitului net la elaborarea proiectului va alcătui:

PN=Pb-Iv (3.5)

PN=31084.00-5595.00=25498.00lei

Tabelul indicatorilor rezultativi din elaborarea proiectului este indicată mai jos.

Tabelul 3.8 Indicatorii rezultativi.

Calculele eficienței economice de la implementarea proiectului

Service Providerul MOSNET propune serviciu de internet +IPTV la preț de 130 lei.

Tabelul 3.9 Cheltuieli nemateriale pe an

Cheltuieleile nemateriale sunt un factor definitiv în întreținerea unei rețele. Fiecare echipament consumă energie electrică 24/24 de aici vin cheltuieli enorme. Localul trebuie să fie aprovizionat cu sistemă de condiționare corespunzătoare. Serviciile de linii dedicate costă o mulțime de bani.

Pentru exploatarea rețelei avem nevoie de 4 angajați cu calificarea respectivă .

Tabelul 3.10 Caclculul Fondului total de remunerare a muncii, defalcărilor FS si primelor de AM

Luînd datele din tabelul 3.7 putem estima cheltuielile anuale pentru salariile angajaților la etapa de exploatare inclusive defalcările FS și primele AM:

Salarii= 17447*12 = 209724 (lei)

In baza tabelelor 4.9 și 4.10 am estimat cheltuielile anuale de exploatare a rețelei :

209724 + 113025 = 322749,00 (lei)

Pentru calculul eficienței economice de la implementarea rețelei private IPTV “MOSNET” utilizăm următoarea formulă:

Ean=Aabs – En*K (3.6)

Ean – efectul anual în lei

Aabs – eficiența economică absolută obținută ca rezultat al implementarii proiectului

En – coeficientul de eficienta a investitiilor capital – 20%

K – costul proiectului.

Aabs = 234000 (lei)

K = 90354 (lei)

Ean = 234000 – 0.2*(322749,00+90354.00) =234000 – 0.2*413103 =

= 234000 – 82620,6 = 151379.4 (lei)

Calculăm perioada de recuperare a cheltuielilor de implementare și proiectare a rețelei.

Trec=Ea/K (3.7)

Trec= 413103 : 151379.4 = 2,7 ani

În baza calculelor efectuate eficiența economică a proiectului putem constata că proiectul dat se va răscumpăra în timp de 2,7 ani și în continuare proiectul dat va aduce profit ceea ce va permite dezvoltarea ariei de servicii și a unui număr mai mare de gospodării casnice aprovizionate cu serviciu de Internet + IPTV la un preț rezonabil și de o calitate înaltă.

LISTA ABREVIERILOR:

IPTV– Internet Protocol Television

IP – Internet Protocol

Vod – Video on Damage (video la cerere)

Triple Play – Serviciu integrat de (telefonie, internet, televiziune)

LAN – Local area network

VLC – VideoLAN Client

RTP – Real Time Protocol

UDP – User Datagram Protocol

RTSP – Real Time Streaming Protocol

RTT – Round Trip Time

MPEG – Moving Picture Experts Group

IGMP – Internet Group Management Protocol

SSH – Secure Shell

SMTP – Simple Mail Transfer Protocol

TCP/IP – Transmission Control Protocol/Internet Protocol

OSI – Open Systems Interconnection

DNS – DOMAIN NAME SERVER

TFTP – TRIVIAL FILE TRANSFER PROTOCOL)

VOIP – Voice Over Internet Protocol

ICMP – Internet Control Message Protocol

ARP – Address Resolution Protocol

RARP – Reverse Address Resolution Protocol

RTCP – Real Time Control Protocol

QoS – Quality of Service

PIM DM – Protocol Independent Multicast Dance-Mode

PIM SM – Protocol Independent Multicast Sparse-Mode

SSM – Source Specific Mode

Bidir – Bidirectional Mode

DVMRP – Distance Vector Multicast Routing Protocol

MBGP – Multicast BGP

MSDP – Multicast Source Discovery Protocol

MLD – Multicast Listener Discovery

GMRP – GARP Multicast Registration Protocol

RP – Randezvous Point

NPVR – Network-Based Private Video Recorder

GNS – Graphical Network Simulator

OS – Operating System

IOS – Internetwork Operating System

VLAN – Virtual Local Area Network

STB – Set Top Box

EPG – Electronic Program Guide

IPG – Interactiv Program Guide

CS – Content Security

CSA – conditional System Access

DRM – Digital rights management

PVR – Personalized Video Record

HDTV – Hight Definition Television

ISDN – Integrated Services Digital Network

ISP – Internet service provider

ADSL – Asymmetric Digital Subscriber Line

MMF – Music Mobile File

SMF – Synthetic Music Mobile Application File

RPT – Root Pont Tree

BSR – Bootstrap Router

DR – Designed Router

NVRAM – non volatile ram memory

CISCO –

VLSM – Variable Length Subnet Mask

CIDR – Classless InterDomain Routing

WLAN – Wireless Local Area Network

CLI – command line interface

TTL – Time To Live

EIGRP – Enhanced Interior Gateway Routing Protocol

ACL – Access List

CONCLUZII

Urmărind piața de desfacere a tehnologiilor de rețea putem spune că IPTV este unul din cel mai întrebat serviciu din ultimii ani, acest lucru este dovedit de faptul că numărul de abonați cu fiecare an crește considerabil. Acest lucru se întîplă datorită faptului că acest serviciu deobicei nu călătorește în singurătate și mai are în pachet telefonie și/sau internet.

Integritatea/ convergența serviciilor de rețea este o caracteristică a tehnologiilor de rețea care a căpătat valoare globală, și toți prestatorii de serviciu sunt în goană după tehnologiile care le-ar permite să implementeze acest lucru pentru a se ține pe piață.

Multicast este una din tehnologiile care permite acest lucru. Diferite metodologii de implementare a Multicastului în strînsă legătură cu alte protocoale de rutare acuma permit implementarea rețelelor IPTV aproape la toate tipurile de întreprinderi și prestatori de servicii, de diferite marimi și număr de abonați.

Pe parcursul lucrării s-au studiat mai multe metodologii în diferite tipuri de rețea și a fost selectat protocolul PIM SM (Protocol Independent Multicast Sparse Mode), protocl de multicast routing pentru rețele medii și mari. Acest protocl este eficend din punctul de vedre că nu încarcă banda cu pachete fără necisitate, deoarece doar în cazul cînd receptorul trimite cerere Join doar atunci acesta este alăturat la Multicast Group și primește conținutul pachetelor iar în caz că receptorul nu mai dorește să primească trafic atunci acesta este eliminat din grupă.

Multicast routing este eficient în rețele IPTV deoarece de la o singură sursă traficul este transmis la toți utilizatorii care doresc să primească trafic în același moment de timp, fără a depăși congestie de trafic și încărcare de bandă.

În cazul unicast comunicarea are loc doar server-client adică point-to-point, un singur flux un singur receptor ceea ce nu este convenabil în cazul cînd mai mulți utilizatori doresc să primească același flux în același moment de timp. Însă este foarte binevenită metoda unicast în cazul cîn este prezentă interactivitatea video la cerere VoD.

Luînd în cosiderația creșterea coniderabilă de abonați la diferite servicii (telefonie, internet, televiziune) integritaea serviciilor este un eveniment revoluționar în tehnologiile de rețea. Fiecare din utilizatori mai degrabă ar dori să aibă deafacere cu un singur prestator de servicii decît cu 3 diferiți.

BIBLIOGRAFIE

http://en.wikipedia.org/wiki/IPTV /history (accesat 23.03.2024)

http://en.wikipedia.org/wiki/IPTV (accesat 23.03.2014)

http://www.tech-faq.com/iptv.html (accesat 25.03.2014)

http://www.slideshare.net/PATTEISNICE/advantages-and-disadvantages-of-cable-tv (accesat 27.04.2014)

http://www.competentedigitale.ro/internet/internet_TCP_IP.html (accesat 02.14.2014)

http://www.observatorcultural.ro/Internet-in-direct-la-TV*articleID_18043-articles_details.html (accesat 05.04.2014)

Tudor Mihai BLAGA – DOMOTICĂ.pdf (17 pagini)

Optimization algorithm for video service delivery (200 pagini)

http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/lan/catalyst3750x_3560x/software/release/12-2_53_se/configuration/guide/3750xscg/swmcast.html (accesat 05.0.52014)

http://www.gns3.net/ (accesat 07.05.2014)

https://www.virtualbox.org/ (accesat 08.05.2014)

Kurose Ross – Computer Networking A Top-Down Approach Fifth Edition – 2009 (97 pag.)

CISCO CCNA Routing and Switching ( 640-802) (366 pagini)

A resource and energy efficient network for IPTV Fernando M. V. Ramos (152 pagini)

http://en.wikipedia.org/wiki/Dynamips (accesat )

Fast retransmission for multicast IPTV Martin Prins (131 pagini)

Sisteme de măsurare computerizate pentru achiziția de date , Lucian Zaharia (98 pagini)

Multicast Services for IP Triple-Play Networks.pdf (14 pagini)

INTERNET PROTOCOL TELEVISION (IPTV) SERVICES.pdf (56 pagini)

http://www.ciscopath.com/content/61/ (accesat 04.07.2014)

ОПТИМИЗАЦИЯ ПЕРЕДАЧИ ВИДЕО ПО СЕТИ IP TRIPLE PLAY (12 pagini)

http://tele-information.com/2012/09/compare-digital-signal-and-analog-signal/ (accesat 14.04.2014)

http://ro.wikipedia.org/wiki/Fibr%C4%83_optic%C4%83 (accesat 07.04.2014)

http://ro.wikipedia.org/wiki/Adres%C4%83_IP (accesat 12.04.2014)

http://www.scrigroup.com/tehnologie/electronica-electricitate/ADAPTOARE-VIDEO-Structura-unui23283.php (accesat 28.04.2014)

CBT Nuggets – The Definitive Guide for Working with GNS3 (lecții video)

ANEXA 1

Topologia rețelei IPTV

BIBLIOGRAFIE

http://en.wikipedia.org/wiki/IPTV /history (accesat 23.03.2024)

http://en.wikipedia.org/wiki/IPTV (accesat 23.03.2014)

http://www.tech-faq.com/iptv.html (accesat 25.03.2014)

http://www.slideshare.net/PATTEISNICE/advantages-and-disadvantages-of-cable-tv (accesat 27.04.2014)

http://www.competentedigitale.ro/internet/internet_TCP_IP.html (accesat 02.14.2014)

http://www.observatorcultural.ro/Internet-in-direct-la-TV*articleID_18043-articles_details.html (accesat 05.04.2014)

Tudor Mihai BLAGA – DOMOTICĂ.pdf (17 pagini)

Optimization algorithm for video service delivery (200 pagini)

http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/lan/catalyst3750x_3560x/software/release/12-2_53_se/configuration/guide/3750xscg/swmcast.html (accesat 05.0.52014)

http://www.gns3.net/ (accesat 07.05.2014)

https://www.virtualbox.org/ (accesat 08.05.2014)

Kurose Ross – Computer Networking A Top-Down Approach Fifth Edition – 2009 (97 pag.)

CISCO CCNA Routing and Switching ( 640-802) (366 pagini)

A resource and energy efficient network for IPTV Fernando M. V. Ramos (152 pagini)

http://en.wikipedia.org/wiki/Dynamips (accesat )

Fast retransmission for multicast IPTV Martin Prins (131 pagini)

Sisteme de măsurare computerizate pentru achiziția de date , Lucian Zaharia (98 pagini)

Multicast Services for IP Triple-Play Networks.pdf (14 pagini)

INTERNET PROTOCOL TELEVISION (IPTV) SERVICES.pdf (56 pagini)

http://www.ciscopath.com/content/61/ (accesat 04.07.2014)

ОПТИМИЗАЦИЯ ПЕРЕДАЧИ ВИДЕО ПО СЕТИ IP TRIPLE PLAY (12 pagini)

http://tele-information.com/2012/09/compare-digital-signal-and-analog-signal/ (accesat 14.04.2014)

http://ro.wikipedia.org/wiki/Fibr%C4%83_optic%C4%83 (accesat 07.04.2014)

http://ro.wikipedia.org/wiki/Adres%C4%83_IP (accesat 12.04.2014)

http://www.scrigroup.com/tehnologie/electronica-electricitate/ADAPTOARE-VIDEO-Structura-unui23283.php (accesat 28.04.2014)

CBT Nuggets – The Definitive Guide for Working with GNS3 (lecții video)

ANEXA 1

Topologia rețelei IPTV