Nghiên cứu multicast ip ứng dụng cho iptv,luận văn thạc sĩ kỹ thuật điện tử

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - HỒ LÊ HOÀNG VŨ NGHIÊN CỨU MULTICAST IP ỨNG DỤNG CHO IPTV Chuyên ngành: Mã số: Kỹ thuật điện tử 60.52.70 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS TRỊNH QUANG KHẢI Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2011  Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ IP MULTICAST 1.1 Giới thiệu chung: Một yếu tố quan trọng Multicasting hiệu việc truyền dẫn IP Multicast so với phương pháp truyền dẫn khác, chế ứng dụng rộng rãi lĩnh vực truyền liệu gói Từ đề xuất triển khai mang hình thức thương mại, IP Multicast sử dụng mạng IP vào năm 1990 triển khai rộng rãi ứng dụng theo yêu cầu phương thức truyền liệu phân phối tín hiệu video audio giải trí kỹ thuật số, cung cấp băng thơng cho liệu tài chính, mạng máy tính, thơng tin cho thị trường chứng khoán, sở liệu, phân phối phần mềm nhớ đệm cho trang web Luận văn đề cập thông tin cơng nghệ IP Multicast, ứng dụng với trọng tâm nghiên cứu phương thức truyền liệu gói tín hiệu truyền hình dựa IP - sử dụng với tên IPTV IPTV dựa phương pháp tiếp cận, công nghệ giao thức để cung cấp tín hiệu truyền hình thương mại chuẩn video StandardDefinition (SD) chuẩn video giải trí chất lượng High-Definition (HD) với thời gian thực theo yêu cầu nội dung chất lượng IP Để đáp ứng tất chất lượng địi hỏi phải có chất lượng dịch vụ QoS QoE, truy cập có điều kiện, quản lý tín hiệu (đối với kiện thể thao), hệ thống cảnh báo khẩn cấp (EAS), quản lý chương trình xem CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV Thông thường IPTV sử dụng MPEG-4 (Moving Pictures Expert Group 4) mã hóa để cung cấp cho người sử dụng từ 200-300 kênh SD khoảng 2040 kênh HD, người xem chuyển đổi kênh vịng 2s hơn, hỗ trợ giải mã Set Top Box nhiều kênh chương trình địa Cần lưu ý không nhầm lẫn IPTV với việc phân phối đơn giản tín hiệu video dựa IP IPTV hỗ trợ tất doanh nghiệp khai thác, toán, cung cấp yêu cầu bảo vệ nội dung có liên quan đến phân phối video thương mại Ngoài việc gửi nội dung đến TV, nội dung xem máy tính cá nhân IP Multicast thường sử dụng để hỗ trợ phương thức truyền theo DVB-H DVB-H chuẩn phát triển từ chuẩn DVB-T (Terrestrial) So với chuẩn DVB-T, DVB-H chủ yếu nhắm vào thiết bị thu giúp giảm lượng tiêu thụ đầu thu tăng cường tín hiệu truyền chế tự sửa lỗi môi trường di động DVB-H giao tiếp với cách tiếp cận vào công nghệ để cung cấp cho dịch vụ thương mại với chất lượng trung bình, thời gian thực tuyến tính nội dung video theo yêu cầu đến người dùng, thiết bị di động PDA 1.2 Sự cần thiết giao thức IP Multicast Có ba phương thức truyền tải thơng tin hệ thống mạng IP: Unicast, Broadcast Multicast Trong mạng IP truyền thống, gói tin thường gửi từ nguồn đến địa (truyền dẫn Unicast) Ở cách khác, gói tin gửi đến tất thiết bị mạng (truyền dẫn Broadcast) CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV Tuy nhiên ngày ứng dụng giải trí đa phương tiện địi hỏi phải có chế truyền cho phép tốn băng thơng, phương thức truyền Multicast đời giúp thơng tin liên lạc nhóm thiết bị thông tin truyền đến địa Multicast nhận thiết bị có nhu cầu cần có thơng tin IP Multicast, phần mở rộng IP cần thiết để giải nhu cầu thông tin liên lạc hiệu mà chiếm băng thơng hệ thống mạng Theo thuật ngữ nó, IP Multicast phát triển để hỗ trợ giao tiếp hiệu nguồn nhiều điểm đến từ xa Ta phân biệt hệ thống thơng tin liên lạc hệ thống mạng IP trình bày sau: - Truyền dẫn Unicast Hình 1.1 Minh hoạ cho truyền dẫn Unicast CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV Truyền dẫn Unicast, hay gọi kết nối điểm - điểm Trong hình thức truyền dẫn này, nhiều host muốn nhận thơng tin từ bên gửi bên gửi phải truyền nhiều gói tin đến bên nhận Điều dẫn đến gia tăng băng thơng có nhiều bên nhận làm tải băng thông không hiệu nguồn đệm - Truyền dẫn Broadcast: Kiểu truyền dẫn cho phép truyền gói tin từ địa điểm tới tất host hay gọi kiểu kết nối điểm – đa điểm mạng mà không quan tâm đến việc số host khơng có nhu cầu nhận Kiểu truyền dẫn coi kiểu chiếm băng thông việc sử dụng tài nguyên băng thơng khơng hiệu Hình 1.2 Minh hoạ cho truyền dẫn Broadcast CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV - Truyền dẫn Multicast: Một địa Multicast cho phép phân phối liệu tới tập hợp host cấu thành viên nhóm Multicast mạng phân tán khác Đây phương pháp kết nối đa điểm, host có nhu cầu nhận liệu tham gia vào nhóm Điều hạn chế tối đa lãng phí băng thơng mạng, cịn nhờ chế gửi gói liệu Multicast mà băng thơng tiết kiệm triệt để Hình 1.3 Minh hoạ cho truyền dẫn Multicast Từ cách phân phối ứng dụng Multicast áp dụng tốt để phân phối liệu tài ngun thời gian thực, giải trí truyền hình số qua mạng IP (IPTV thương mại), Internet radio, hội nghị truyền hình đa điểm, dạy học từ xa, phương tiện truyền thông ứng dụng truyền thông doanh nghiệp CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV Các ứng dụng khác bao gồm phân phối mô tương tác, phân phối trò chơi trực tuyến Các giao thức IP Multicast công nghệ cho phép phân phối hiệu liệu, thoại video với số lượng lớn người sử dụng, từ hàng trăm đến hàng ngàn đến hàng triệu người dùng Cơng nghệ IP Multicast có khả mở rộng, nâng cấp, quan trọng cách thức phân phối cho thể loại ứng dụng IPTV Trong lĩnh vực IPTV, với xu hướng việc cung cấp tín hiệu truyền hình chất lượng cao HDTV, tốc độ truyền yêu cầu 12 Mbps mong muốn cung cấp cho người dùng cho số lượng lớn kênh (200 - 300 kênh) cần có chế hiệu cho việc cung cấp tín hiệu từ Gbps tổng hợp cho số lượng lớn người dùng Nếu nguồn phải cung cấp Gbps tín hiệu đến 1.000.000 người nhận cách truyền băng thơng mạng lõi, u cầu cấu trúc mạng có đường truyền 1Pbps khó thực Ngược lại, nguồn gửi Gbps lưu lượng truy cập đến 50 điểm phân phối thiết bị đầu cuối (headend), điểm sử dụng phân phối mạng lưới người dùng đạt 20.000 thuê bao, mạng lõi cần hỗ trợ 50 Gbps Với lý trên, IP Multicast xem cơng nghệ băng thơng tối ưu hóa quản lý phương thức truyền tải cách đồng thời cung cấp luồng thông tin đến số lượng lớn người dùng Một nguyên tắc quan trọng thiết kế IP Multicast cho phép người nhận dịch vụ tham gia vào luồng thơng tin, hỗ trợ mơ hình phân phối kiểu thơng tin Một nguyên tắc quan trọng thứ hai khả hỗ trợ tối ưu việc xếp hợp lý phân phối nội dung đến người nhận nhanh Những nguyên tắc cho phép sử dụng băng thông hiệu làm tảng cho sở hạ tầng mạng CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV Vấn đề bảo mật môi trường Multicast giải thông qua hệ thống truy cập có điều kiện cung cấp mã hóa đường truyền chương trình Một chương trình tương đương với kênh video, cụ thể tín hiệu video chuẩn (MPEG-2 / 4) với Program ID (PID) 1.3 Khái niệm giao thức Multicast bản: Truyền thông Multicast dựa việc xây dựng nhóm người nhận (host) có mối quan tâm việc tiếp nhận luồng thơng tin đặc biệt, thoại, video liệu Khơng có hạn chế địa lý ranh giới, thuộc nhóm, miễn máy chủ có kết nối mạng (băng thông rộng) Máy chủ muốn nhận liệu dành cho nhóm cụ thể tham gia vào nhóm cách sử dụng giao thức quản lý nhóm: máy chủ / máy thu phải trở thành thành viên nhóm để nhận luồng liệu Nhóm IP máy chủ gia nhập nhóm muốn nhận lưu lượng truy cập gửi đến nhóm cụ thể xác định địa Multicast, thảo luận Cơ chế truyền Multicast cho phân phối đa điểm có sẵn hai lớp liên kết liệu (lớp 2) lớp mạng (lớp 3) Tập trung nhiều vào lớp hệ thống IP Các mạng cục (LAN) tiếp cận đến Multicast, ứng dụng IPTV thương mại địi hỏi khả mở rộng mơi trường diện rộng Cách truyền tải Multicast lớp liên quan đến số chế Dưới đây, luận văn phác thảo cách ngắn gọn khái niệm quan trọng Địa cho lưu lượng (Addressing for Payload) để giao tiếp với nhóm người nhận (host), nhu cầu địa lớp 3, CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV phải có chế xếp địa lớp lên địa Multicast lớp mạng LAN Địa Ethernet Multicast có số hex 01 byte octet địa đến IANA quản lý phân công địa IP lớp giao không gian địa lớp D để sử dụng cho IP Multicast Một địa lớp D bao gồm 1110 bit bậc cao Octet đầu tiên, theo sau địa nhóm 28-bit Một địa byte 11100000 224 ký hiệu chấm thập phân, địa điển hình 224.10.10.1 Tất địa nhóm IP Multicast thuộc phạm vi 224.0.0.0-239.255.255.255 Ngồi ra, tất host IPv6 yêu cầu để hỗ trợ Multicasting Việc xếp địa IP Multicast đến địa Ethernet lấy 23 bit thấp địa lớp D xếp chúng vào khối địa Ethernet phân bổ cho Multicast Đăng ký máy chủ động (Dynamic Host Registration): Đó phải chế thơng báo cho mạng mà máy chủ (host) thành viên nhóm cụ thể Đối với mạng IP, IGMP phục vụ mục đích Chuyển tiếp lưu lượng Multicast (Multicast Payload Forwarding): Ứng dụng IP Multicast tiểu biểu tận dụng UDP lớp vận chuyển IP tầng mạng UDP giao thức khơng có chuyển giao bảo đảm, thiếu chế quản lý tắc nghẽn [chẳng hạn người sử dụng TCP] Các ứng dụng thời gian thực việc phân phối video thương mại trực tiếp tận dụng chế truyền lại (chẳng hạn sử dụng giao thức TCP) Trong số trường hợp, phần mạng phải hệ đơn công (chẳng hạn liên kết vệ tinh) ngăn ngừa cách thiết thực việc truyền lại end-to-end Do đó, nguy tồn cho chương trình phát tín hiệu âm video bị suy thối nội dung gói tin Để hạn chế tối đa gói liệu bị mất, phải cung cấp băng thông đầy đủ giữ mạng CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV phân phối đơn giản IP QoS, RTP 802.1p lớp thường sử dụng để quản lý QoS Để giảm thiểu sai lạc bit gói tin, FEC sử dụng chế tiên tiến cải thiện tỉ lệ bit lỗi (BER) Định tuyến Multicast (Multicast Routing): Một mạng Multicast đòi hỏi chế để xây dựng phân phối để xác định đường chuyển tiếp mạng nguồn nội dung mạng có chứa thành viên nhóm Multicast, cụ thể máy nhận Một nguyên tắc sử dụng việc xây dựng phân phối để đảm bảo nhiều gói chuyển tiếp nhánh Điều thực cách xác định có đủ thơng tin hình học tơpơ thời gian thực định tuyến Multicast máy chủ nguồn để xây dựng bao trùm bắt nguồn từ định tuyến khác cung cấp kết nối cho thiết bị định tuyến Multicast địa phương máy chủ nhận Một router Multicast chuyển tiếp gói tin Multicast đến hai loại thiết bị: thiết bị định tuyến phụ thuộc vào nguồn đến máy nhận (các máy chủ) thành viên nhóm Multicast đặc biệt Đối với IP Multicast, có số giao thức định tuyến Multicast sử dụng để có kiến trúc hình học tơpơ thời gian thực Các giao thức định tuyến sử dụng PIM, DVMRP, MOSPF CBT Các giao thức định tuyến Multicast xây dựng phân phối cách kiểm tra bảng định tuyến chuyển tiếp có chứa thông tin Unicast thay PIM CBT sử dụng bảng chuyển tiếp Unicast router Các giao thức khác sử dụng bảng định tuyến Unicast thay cụ thể họ DVMRP sử dụng giao thức vector khoảng cách định tuyến để xác định làm để tạo phân phối dựa nguồn, MOSPF sử dụng bảng trạng thái kết nối để tạo phân phối dựa nguồn MOSPF, DVMRP PIM DM CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ 90 Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV 4.3.4 Thiết kế lớp mạng: 4.3.4.1 Quy hoạch địa IP: IP Multicast: Mỗi kênh dịch vụ dùng IP gán IP khác cho Central_node vendor để dễ quản lý Vendor IP Subnet mask Số lượng IP Huawei 239.1.0.0 /24 254 ZTE 239.2.0.0 /24 254 Global IP cho truyền tải Multicast:  Địa RP: STT Vùng Địa IP Subnet Số lượng IP DBB 10.249.139.254 /32 HCM 10.249.130.254 /32  IP cho Multicast server IPTV platform:  Quan điểm: POP đặt Tỉnh  Quy hoạch dãy IP global cho IPTV platform: 10.63.0.0/22 Bảng quy hoạch địa IP cho multicast server IPTV Central_node: CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ 91 Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV Số lượng IP STT Vùng Dãy IP Subnet cho nguồn multicast Dự phòng 10.63.0.0 /24 240 HNI 10.63.1.0 /24 240 HCM 10.63.2.0 /24 240 Dự phòng 10.63.3.0 /24 240  Quy hoạch IP đấu nối từ IPTV platform vào mạng ME (Multicast):  Quan điểm: Edge_node đấu nối vào Core_tỉnh để đảm bảo chất lượng dịch vụ cho khách hàng  Dãy IP global cho đấu nối IPTV platform vào mạng ME: 10.63.4.0/22  Vùng HNI, HCM: POP đấu trực tiếp vào CV Cần tối đa 16 kết nối cho dự phòng Suy ra, số lượng IP: 16 dãy (/30) tương đương dãy /26 (16 link, 32 địa đấu nối)  Các vùng khác: o Số lượng IP theo Tỉnh: Tỉnh Edge_node Như vậy, Tỉnh cần IP đấu nối cho cặp link từ IPTV Edge_node vào Core_tỉnh Sử dụng dãy IP (/29) o Số lượng IP theo vùng: sử dụng 16 dãy (/29) tương đương dãy (/25) cho vùng CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ 92 Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV  IP cho subinterface truyền tải multicast AGG:  Quan điểm: ring cần cặp địa AGG (/30, địa chỉ)  Dãy địa IP cho subinterface truyền tải multicast AGG: 10.47.0.0/16 10.46.0.0/16  Vùng HNI, HCM: sử dụng dãy (/19) đáp ứng cho 1024 địa  Các vùng khác: o Sử dụng dãy (/22) cho Tỉnh đáp ứng 512 địa cho 256 ring multicast o Quy hoạch cho vùng dãy (/18) đáp ứng 4096 ring multicast  Quy định địa IP cho Ring: o Địa đầu: AGG1 o Địa cuối: AGG2 Private IP L3VPN Sử dụng dãy địa sau cho IPTV L3VPN:  172.16.0.0/16: phục vụ đấu nối IPTV platform từ IPTV platform vào ME  10.0.0.0/8: cho STB subinterface AGG để truyền tải lưu lượng Unicast  IP đấu nối IPTV flatform:  Sử dụng Private IP dãy 172.16.x.x/16 CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ 93 Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV Vendor Dãy IP Subnet ZTE /18 172.16.0.0 Huawei 172.16.128.0 /18  Quy hoạch IP đấu nối từ IPTV platform vào mạng ME (Unicast):  IP đấu nối IPTV platform mạng ME phục vụ truyền tải lưu lượng ulticast  Quan điểm: sử dụng vrrp để kiểm soát lưu lượng unicast nên IPTV node cần địa IP phục vụ đấu nối vào ME  Dãy địa IP: 172.16.248.0/22  Vùng HNI, HCM: Edge_node đấu trực tiếp vào CV Quy hoạch IPTV node đấu vào HNI HCM cho dự phòng Suy ra, số lượng IP: dãy (/29) tương đương dãy /26  Các vùng khác: o Số lượng IP theo Tỉnh: Tỉnh đấu Edge_node sử dụng dãy IP (/29) o Số lượng IP theo vùng: sử dụng 16 dãy (/29) tương đương dãy (/25) cho vùng  IP cho STB gateway AGG:  HNI HCM vùng trọng điểm nên quy hoạch số lượng IP cho khách hàng ring lớn vùng khác  Dãy địa IP: 10.0.0/8 CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ 94 Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV  Vùng HNI HCM: ring đáp ứng 2000 khách hàng Quy hoạch dãy địa (/21) cho ring  Các vùng khác: ring đáp ứng 500 khách hàng Quy hoạch dãy địa (/23) cho ring o Mỗi tỉnh sử dụng dãy (/15) đáp ứng 130,560 khách hàng o Mỗi vùng sử dụng dãy (/11) đáp ứng 2,088,960 khách hàng  Quy định địa IP cho Ring: o Virtual IP cho VRRP (làm gateway cho STB): địa cuối dãy o AGG1: địa kế cuối o AGG2: địa kế AGG1 o Các địa lại dãy IP ring cấp cho STB 4.3.4.2 Thiết kế định tuyến Multicast: Mạng IPTV chuyển tải lưu lượng Live-TV định tuyến multicast PIM-SM (Protocol Independent Multicast Sparse Mode) từ Central node đến AGG Tại node AGG, người dùng đăng ký thêm vào dịch vụ multicast Sau đó, dựa nhóm multicast địa nguồn, phân phối multicast hai đầu cuối (end-to-end) thiết lập PIM-SM Cặp AGG giữ vai trò DR, BDR để truyền tải lưu lượng Multicast cho toàn ring kết nối CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ 95 Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV Hình 4.24: Định tuyến Multicast PIM-SM Cặp Core_vùng đấu nối trực tiếp với IPTV Central_node giữ vai trị RP Sử dụng tính Anycast RP Các RP cấu hình với địa loopback cho multicast DR chọn RP gần để gửi thông điệp Multicast join truyền tải multicast traffic dựa IGP 4.3.5 IPTV Multicast: Hệ thống IPTV sử dụng phương thức Multicast để truyền tải lưu lượng cho dịch vụ như: CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ 96 Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV o Live-TV: xem TV trực tuyến PIM-SM multicast source đến STB o PIP: truyền TV luồng multicast nhỏ (dung lượng 600k) để hiển thị góc nhỏ hình đồng thời với Live-TV Hình 4.25 Mơ hình hoạt động IPTV Multicast Trên DSLAM: Lưu lượng Multicast (dịch vụ Live-TV) Unicast (VoD, Signal, NMS) IPTV PVC (VPI/VCI: 8/36) Khi khách hàng sử dụng CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ 97 Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV dịch vụ Live-TV, STB phát tin IGMP report đến IP DSLAM IP DSLAM ánh xạ động lưu lượng multicast vào BTV VLAN Đây tính Multicast VLAN Registration (MVR) hỗ trợ IP DSLAM Sử dụng chế IGMP proxy để chuyển tiếp thông điệp IGMP lên uplink interface Hình 4.26: Sơ đồ hoạt động IPTV Multicast DSLAM Trên ring Site_router: Dịch vụ Live-TV sử dụng Multicast VLAN (MVLAN 3888 cho toàn ring) để chuyển tải lưu lượng tất kênh ring MVLAN không gây loop nên không cần sử dụng giao thức bảo vệ ring RRPP ZESR Các Site_router sử dụng chế IGMP snooping IPMP Query để phục vụ cho dịch vụ multicast lớp CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ 98 Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV DR (AGG) chuyển luồng multicast vào MVLAN (VLAN 3888), switch thực chép phân phối liệu multicast cho khách hàng theo cổng kết nối dựa chế IGMP snooping Hình 4.27 Lưu lượng dịch vụ Live-TV (Multicast) Từ AGG đến Core vùng chạy global PIM – SM để định tuyến cho bảng tin Multicast lưu lượng Multicast: Cặp Core_vùng đấu nối trực tiếp với Central_node đóng vai trị RP (Rendezvous Point) RP điểm tập trung lưu lượng multicast source RP tìm DR để gửi lưu lượng Multicast Tại thời điểm mạng có nhiều RP Sử dụng chế Anycast RP với static RP cấu hình địa loopback trùng DR tự động tìm đường đến RP gần dựa định tuyến IGP Cặp AGG đóng vai trị DR BDR Mỗi ring cần cặp DR, BDR Bản tin DR hello gửi thông qua MVLAN ring access Việc bầu chọn DR, BDR dựa priority cấu hình cho sub-interface VOD AGG CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ 99 Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV 4.3.6 Thiết kế bảo mật hệ thống: Trên mạng truyền tải: Sử dụng L3VPN để định tuyến cho lưu lượng IPTV unicast nhằm phân tách mặt phẳng dịch vụ IPTV với mặt phẳng điều khiển Sử dụng VLAN để truyền tải dịch vụ riêng biệt traffic policy để kiểm soát luồng lưu lượng ring Site_router Trên DSLAM: Thực port isolation Smart VLAN để kiểm soát lưu lượng khách hàng khác Hỗ trợ DHCP option 82 Dùng chế bảo mật xây dựng sẵn hệ thống IPTV platform như: CA/DRM để mã hóa liệu, bảo vệ nội dung media Hệ thống xử lý dịch vụ với AAA server để xác thực phân quyền người dùng Sử dụng firewall bảo vệ cho server bên IPTV platform 4.3.7 Cơ chế giám sát, quản lý: Các mức giám sát: Mức thiết bị, mức Network, mức dịch vụ Giám sát mạng truyền tải: Giám sát mạng IP core ME hệ thống sẵn có Solarwinds, U2000, NocPro… Giám sát delay, jitter, packet loss để đảm bảo theo chuẩn chất lượng dịch vụ Tập đoàn đưa Sử dụng hệ thống giám sát dịch vụ IPTV platform: giám sát hoạt động thiết bị phục vụ IPTV central/edge_node I2000, NMS… CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ 100 Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV Quản lý giám sát chất lượng luồng video hệ thống SQM (Service Quality Management) 4.4 Kết luận: Từ ứng dụng IP Multicast cho IPTV đề cập chương việc tập hợp nội dung IP Multicast hệ thống con, tiêu chuẩn chuyển mã hay vấn đề quản lý phân phối nội dung IP Multicast Ta thấy rõ cần thiết IP Multicast toàn hệ thống mạng IP từ nghiên cứu ta đề xuất thiết kế cấu trúc mạng IPTV, cụ thể xây dựng mạng có cơng ty Viễn thơng qn đội Viettel CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ 101 Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Với phát triển công nghệ truy cập băng rộng thiết bị sản xuất chương trình truyền hình, IPTV thực có khả cạnh tranh với chương trình truyền hình vệ tinh, truyền hình cáp hay loại truyền hình thơng thường Khách hàng lợi lớn từ dịch vụ IPTV, họ thích thú với nội dung chương trình linh hoạt họ lựa chọn Các ứng dụng tương tác theo yêu cầu không cho phép khách hàng lựa chọn chương trình giải trí mà cịn cung cấp cơng cụ để học tập Truyền hình IP khai thác sử dụng nhiều định dạng khác IPTV nhìn nhận phương thức cho nhà cung cấp nội dung mở rộng thị trường IPTV không đơn giản đưa chương trình truyền hình thơng thường kết nối hay thiết bị khác Với chi phí thấp việc sản xuất nội dung cho phép nhà cung cấp IPTV đưa nhiều chương trình, từ thể thao, thời chương trình đào tạo Tivi, nhiều chương trình khác Để triển khai thác dịch vụ IPTV cần phải có tảng mạng băng rộng chất lượng an tồn Bên cạnh đó, việc quản lý mạng IPTV vào hoạt động vấn đề cần phải đặc biệt chú, hiệu mạng cao hay thấp phụ thuộc vào yếu tố Với nội dung trình bày trên, luận văn đưa nhìn tổng quát công nghệ IPTV, phương thức phân phối mạng IPTV, cụ thể phương thức phân phối Multicast Hiện nay, ứng dụng mạng Internet dựa vào giao thức truyền theo điểm, giống ứng dụng mạng LAN truyền thống Để tiết kiệm băng thông, IPTV, giao thức IP Multicast thay tốt cho trình truyền Unicast chiếm băng thơng lớn Sử dụng IP Multicast giảm tải cho mạng IP Multicast cho phép máy chủ gửi gói tin đến nhóm tạo thành tập CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ 102 Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV hợp host mạng, giảm thiểu gánh nặng cho việc gửi tiếp nhận máy chủ giảm lưu lượng mạng tổng thể Đặc biệt trường hợp sử dụng băng thơng cao, IPTV với việc truyền tín hiệu MPEG video - chuẩn HDTV Do thời gian hạn chế, nên nội dung luận văn chưa đầy đủ, với đam mê nghiên cứu lĩnh vực IPTV tiếp tục mở rộng vấn đề nghiên cứu khác bảo mật IPTV hay nghiên cứu chuẩn video khác giúp giảm dung lượng tạo nhiều băng thông phân phối liệu phương thức Multicast Rất mong quan tâm đóng góp ý kiến thầy bạn để nội dung luận văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ 103 Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc mình, tơi xin gửi lời cảm ơn đến thầy hướng dẫn khoa học cho thực luận văn này: Tiến sĩ Trịnh Quang Khải Cùng Quý thầy cô Trường Đại học Giao Thông Vận Tải CS1 CS2, đặc biệt thầy cô khoa Điện - Điện tử, người tận tình giảng dạy trang bị kiến thức cho tơi Cám ơn quan tơi, Đài Tiếng Nói Việt Nam - Trường Cao đẳng Phát Truyền hình II tạo điều kiện tốt cho để hồn thành luận văn Cám ơn gia đình bạn Cao Học K17, ngành Kỹ thuật Điện tử, người động viên chia sẻ với suốt thời gian học tập trường Xin chân thành cảm ơn Hồ Lê Hoàng Vũ CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ Luận văn thạc sĩ 104 Nghiên cứu Multicast IP ứng dụng cho IPTV TÀI LIỆU THAM KHẢO Iain E G Richardson, (2003), H.264 and MPEG-4 Video Compression, Wiley Gerard O’ Driscoll, (2008), Next Generation IPTV Services and Technologies, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey Thomas Wiegand, Gary J Sullivan, Gisle Bjontegaard, and Ajay Luthra, (2003), Overview of the H.264/ AVC Video Coding Standard, IEEE transactions on circuit and system for video technology Wes Simpson and Howard Greenfield, (2007), IPTV and Internet Video Expanding the Reach Television Broadcasting, Focal Press Daniel Minoli, IP Multicast with applications to IPTV and Mobile DVB-H (2008), A John Wiley & Sons, Inc David Ramirez “IPTV Security – Protecting High Value Digital Contents” First edition, John Wiley & Sons Ltd, 2008 Gilbert Held “Understanding IPTV” First edition, Auerbach Publications, 2007 Wes Simpson “Video Over IP” Second edition, Elsevier Inc, 2008 Wes Simpson & Howard Greenfield “IPTV and Internet Video: New Markets in Television Broadcast” First edition, Elsevier Inc, 2007 10 ThS Đặng Quốc Anh “Đo thử đánh giá lắp đặt ADSL” Trung tâm đào tạo bưu viễn thơng II, 2005 11 ThS.Nguyễn Việt Hùng “Công nghệ truy cập mạng NGN” Trung tâm đào tạo bưu viễn thơng I, 2007 12 Các báo mạng Internet CBHD: TS Trịnh Quang Khải HV: Hồ Lê Hoàng Vũ