Nội dung Các giao thức cho các ứng đàm thoại thời gian thực RTP, RTCP SIP Mạng hỗ trợ cho đa phương tiện RealTime Protocol (RTP) RTP đặc tả cấu trúc gói cho những gói mang dữ liệu audio, video Được đặt tả cụ thể theo RFC 3550 Gói RTP cung cấp Nhận dạng loại tải (payload type identification) Chỉ số tuần tự gói (packet sequence numbering) Nhãn thời gian (time stamping) RealTime Protocol (RTP) RTP chạy trên các hệ thống đầu cuối Các gói RTP packets được đóng gói trong các phân đoạn UDP Khả năng cộng tác Nếu hai hệ thống VoIP cùng chạy trên RTP thì chúng có thể làm việc với nhau
Chương 3.2: Internet ứng dụng đa phương tiện (t.t) ThS NGUYỄN CAO ĐẠT E-mail:dat@hcmut.edu.vn Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện Nội dung Các giao thức cho ứng đàm thoại thời gian thực RTP, RTCP SIP Mạng hỗ trợ cho đa phương tiện Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện Real-Time Protocol (RTP) RTP đặc tả cấu trúc gói cho gói mang liệu audio, video Được đặt tả cụ thể theo RFC 3550 Gói RTP cung cấp Nhận dạng loại tải (payload type identification) Chỉ số gói (packet sequence numbering) Nhãn thời gian (time stamping) Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện Real-Time Protocol (RTP) RTP chạy hệ thống đầu cuối Các gói RTP packets đóng gói phân đoạn UDP Khả cộng tác Nếu hai hệ thống VoIP chạy RTP chúng làm việc với Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện Real-Time Protocol (RTP) Các thư viện RTP libraries cung cấp giao diện tầng vận chuyển UDP mở rộng Chỉ số cổng, địa IP Nhận dạng loại tải Chỉ số gói Nhãn thời gian Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện Real-Time Protocol (RTP) Ví dụ Gửi tiếng nói mã hóa PCM 64Kbps RTP Ứng dung thu thập liệu mã hóa đoạn(chunk) ví dụ 20 ms kích thước đoạn 160 bytes Đoạn nói + phần màu đầu RTP gói RTP đóng gói phân đoạn UDP Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện Real-Time Protocol (RTP) Phần màu đầu RTP cho biết loại mã hóa âm gói Bên gửi thay đổi mã hóa trình hội thoại Phần màu đầu RTP có số thứ tự, dấu thời gian Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện Real-Time Protocol (RTP) RTP chất lượng dịch vụ (QoS) RTP không cung cấp chế để đảm bảo cung cấp dự liệu kịp thời hay đảm bảo chất lượng dịch vụ khác RTP đóng gói hệ thống đầu cuối mà định tuyến trung gian Các định tuyến trung gian cung cấp dịch vụ nỗ lực tốt (best effort)mà nỗ lực đặc biệt để đảm bảo gói RTP đến nơi thời điểm Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện Phần màu đầu RTP payload type sequence number type time stamp Synchronization Source ID Miscellaneous fields payload type (7 bits): cho biết loại mã hóa dùng Nếu bên gửi thay đổi mã hóa đàm thoại bên gửi thông báo thông qua payload ttype Payload type 0: PCM mu-law, 64 kbps Payload type 3: GSM, 13 kbps Payload type 7: LPC, 2.4 kbps Payload type 26: Motion JPEG Payload type 31: H.261 Payload type 33: MPEG2 video sequence # (16 bits): Tăng lên cho gói RTP gửi nhằm phát gói, khôi phục lại chuỗi gói Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện Phần màu đầu RTP payload type time stamp Synchronization Source ID Miscellaneous fields timestamp field (32 bits long): sequence number type Đối với audio, đồng hồ timestamp tăng lên cho chu kỳ lấy mẫu (Ví dụ 125 usecs cho đồng hồ lấy mẫu KHz) Nếu ứng dụng tạo đoạn 160 bytes, timestamp tăng lên 160 cho gói RTP packet nguồn chủ động Timestamp tăng số nguồn không chủ động SSRC field (32 bits long): xác định nguồn gốc dòng RTP Mỗi dòng phiên RTP có SSRC phân biệt Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện 10 Các nguyên tắc nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ Nếu ứng dụng không hành xử (VoIP gửi tốc độ cao tốc độ công bố) Chính sách: Áp đặt nguồn tuân thủ băng thông phân bổ Mbps phone R1 R2 1.5 Mbps link packet marking and policing Nguyên tắc Cung cấp chế bảo vệ (cô lập) cho lớp với lóp khác Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện 32 Các nguyên tắc nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ Phân bổ cố định (không thể chia sẻ) băng thông: sử dụng không hiệu băng thông không sử dụng phân bổ cố định Mbps logical link Mbps phone R1 R2 1.5 Mbps link 0.5 Mbps logical link Nguyên tắc Khi cung cấp cô lập, mong muốn sử dụng nguồn lực cách hiệu Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện 33 Các chế lập lịch sách Lập lịch: chọn gói để gửi liên kết FIFO (first in first out): gửi theo thứ tự đến hàng đợi Chính sách: loại bỏ: gói tin đến đầy hàng đợi: gói bị loại bỏ? Bỏ gói đến Độ ưu tiên: giảm /loại bỏ dựa độ ưu tiên Ngẫu nhiên: giảm/loại bỏ ngẫu nhiên packet arrivals Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 queue link (waiting area) (server) packet departures Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện 34 Các chế lập lịch sách Lập lịch dựa độ ưu tiên: gửi gói tin xếp hàng đợi có ưu tiên cao Nhiều lớp với nhiều độ ưu tiên khác Lớp phụ thuộc vào đánh dấu hay thông tin màu đầu khác địa IP gửi/nhận, port gửi/nhận, Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 high priority queue (waiting area) arrivals departures classify low priority queue (waiting area) link (server) arrivals packet in service departures Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện 35 Các chế lập lịch sách Lập lịch xoay vòng (Round Robin - RR) Nhiều lớp tương ứng nhiều hàng đợi Quét có chu kỳ qua hàng đợi gửi gói từ lớp(nếu có) arrivals packet in service departures Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện 36 Các chế lập lịch sách Lập lịch hàng đợi công có trọng số (Weighted Fair Queuing - WFQ): Xoay vòng tổng quát Mỗi lớp có số gói gửi chu kỳ Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện 37 Các sách Mục tiêu: hạn chế lưu thông để không vượt thông số công bố Ba tiêu chí thường dùng: Tốc độ trung bình(avg rate): số lượng gói trung bình gửi đơn vị thời gian Tốc độ cao nhất(peak rate): số lượng gói tối đa gửi đơn vị thời gian Kích thước burst(burst size): số gói tối đa gửi liên tục Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện 38 Các sách token bucket: Hạn chế đầu vào burst size(b) average rate (r) bucket giữ b token Các token tạo tốc độ r token/sec bucket đầy Trong khoảng thời gian t: số lượng gói tin chấp nhận (rt + b) Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện 39 Chính sách chất lượng dịch vụ Token bucket, WFQ kết hợp lại để cung cấp đảm bảo cận ràng buộc độ chậm trễ Tức đảm bảo chất lượng dịch vụ có mức độ arriving token rate, r traffic bucket size, b per-flow rate, R WFQ arriving D = b/R max traffic Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện 40 Các dịch vụ khác biệt (Differentiated services) Mong muốn lớp dịch vụ "chất lượng" Phân biệt dịch vụ cách tương đối: Bạch kim, Vàng, Bạc Khả mở rộng: chức đơn giản mạng lõi, chức tương đối phức tạp định tuyến biên (hoặc máy chủ) Tín hiệu để trì trạng thái dòng định tuyến khó khăn với số lượng lớn dòng không định nghĩa lớp dịch vụ mà cung cấp thành phần chức để xây dựng lớp dịch vụ Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện 41 Kiến trúc Diffserv Bộ đinh tuyến biên : Quản lý lưu thông dòng Đánh dấu gói hồ sơ (in-profile) hồ sơ (out-profile) marking r b scheduling Bộ định tuyến lõi: Quản lý lưu thông lớp Đệm đặt lịch dựa đánh dấu biên Ưu tiên gói hồ sơ Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện 42 Đánh dấu gói định tuyến biên profile: đàm phán trước tốc độ r, kích thước bucket b Gói đánh dấu dựa profile dòng rate r b user packets Các khả sử dụng đánh dấu: Đánh dấu dựa lớp: gói thuộc lớp khác đánh dấu khác Đánh dấu nội lớp Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện 43 Đánh dấu gói Diffserv Gói đánh dấu TOS(Type of Service) IPv4 Traffic Class IPv6 bits dùng cho DSCP(Differentiated Service Code Point) Xác định hành vi chuyển tiếp(PHB) mà gói nhận bit cuối không dùng DSCP Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 unused Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện 44 Đảm bảo chất lượng dịch vụ kết nối Thực tế : hỗ trợ nhu cầu lưu lượng truy cập vượt khả liên kết Mbps phone Mbps phone R1 R2 1.5 Mbps link Nguyên tắc call admission: Dòng khai báo cần, mạng chặn gọi đáp ứng Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện 45 Kịch đảm bảo chất lượng dịch vụ Đặt chỗ tài nguyên Thiết lập dùng RSVP Khai báo yêu cầu QoS Admission control request/ reply Lập lịch QoS(ví dụ WFQ) Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính Chương 3: Internet ứng dụng đa phương tiện 46 [...]... vụ Các cơ chế lập lịch và chính sách Các dịch vụ sai biệt (Diffserv) Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính 2 Chương 3: Internet và các ứng dụng đa phương tiện 26 Mạng hỗ trợ cho đa phương tiện Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính 2 Chương 3: Internet và các ứng dụng đa phương tiện 27 Mạng hỗ trợ cho đa. .. R2 Nguyên tắc 1 Các gói tin được đánh dấu là cần thiết cho bộ định tuyến để phân biệt giữa các lớp khác nhau; và một chính sách trên bộ định tuyến để xử lý các gói tin một cách phù hợp Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính 2 Chương 3: Internet và các ứng dụng đa phương tiện 31 Các nguyên tắc nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ Nếu ứng dụng không hành... Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính 2 Chương 3: Internet và các ứng dụng đa phương tiện 29 Cung cấp nhiều lớp dịch vụ H3 H1 H2 R1 R1 output interface queue Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 R2 1.5 Mbps link H4 Mạng máy tính 2 Chương 3: Internet và các ứng dụng đa phương tiện 30 Các nguyên tắc nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ Ví dụ: 1Mbps VoIP, HTTP... Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 H.323 đến từ ITU (International Telecommunication Union) SIP đến từ IETF: mượn nhiều khái niệm từ HTTP SIP dùng nguyên tắc KISS: Keep It Simple Stupid Mạng máy tính 2 Chương 3: Internet và các ứng dụng đa phương tiện 25 Nội dung Các giao thức cho các ứng đàm thoại thời gian thực Mạng hỗ trợ cho đa phương tiện Khái niệm Các nguyên tắc nhằm... 197.87.54.21 Mạng máy tính 2 Chương 3: Internet và các ứng dụng đa phương tiện 24 So sánh H.323 H.323: một giao thức báo hiệu khác cho thời gian thực, tương tác đa phương tiện H.323: Bộ giao thức tích hợp cho hội nghị đa phương tiện: báo hiệu, đăng ký, kiểm soát, vận chuyển, mã hóa SIP: Thành phần riêng biệt, có thể làm việc với RTP, nhưng không áp đặt nó Có thể được kết hợp với các giao thức, dịch... R1 R2 1.5 Mbps link 0.5 Mbps logical link Nguyên tắc 3 Khi cung cấp sự cô lập, thì mong muốn sử dụng các nguồn lực một cách hiệu quả nhất có thể Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính 2 Chương 3: Internet và các ứng dụng đa phương tiện 33 Các cơ chế lập lịch và chính sách Lập lịch: chọn gói kế tiếp để gửi ra liên kết FIFO (first in first out): gửi... phương tiện 35 Các cơ chế lập lịch và chính sách Lập lịch xoay vòng (Round Robin - RR) Nhiều lớp tương ứng nhiều hàng đợi Quét có chu kỳ qua các hàng đợi và gửi một gói từ một lớp(nếu có) 2 5 4 1 3 arrivals packet in service 1 2 3 4 5 departures 1 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 3 2 4 5 Mạng máy tính 2 Chương 3: Internet và các ứng dụng đa phương tiện 36 ... đợi: gói nào sẽ bị loại bỏ? Bỏ các gói đang đến Độ ưu tiên: giảm /loại bỏ dựa trên độ ưu tiên Ngẫu nhiên: giảm/loại bỏ ngẫu nhiên packet arrivals Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 queue link (waiting area) (server) packet departures Mạng máy tính 2 Chương 3: Internet và các ứng dụng đa phương tiện 34 Các cơ chế lập lịch và chính sách Lập lịch dựa trên độ... 2 Cung cấp cơ chế bảo vệ (cô lập) cho một lớp với các lóp khác Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính 2 Chương 3: Internet và các ứng dụng đa phương tiện 32 Các nguyên tắc nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ Phân bổ cố định (không thể chia sẻ) băng thông: sử dụng không hiệu quả băng thông nếu nó không sử dụng phân bổ cố định của nó 1 Mbps logical link 1... đều thông của phiên làm cho các bên nhận, với R việc bên nhận, mỗi bên nhận sẽ gửi RTCP ở 75/R kbps RTCP cung cấp 75% cho các bên nhận, 25% cho bên gửi Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Khoa Học và Kỹ Thuật Máy Tính © 2014 Mạng máy tính 2 Chương 3: Internet và các ứng dụng đa phương tiện 15 7- Session Initiation Protocol RFC 3261 Vấn đề cần xem xét Tất cả các cuộc gọi điện thoại, hội