Hogyan hatnak az európai projektek az Internet fejlődésére? avagy: példák a közelmúlt EU-s projektjeinek fejlesztéseiből



Hasonló dokumentumok
NEMZETKÖZI EGYÜTTMŰKÖDÉSBEN

Két típusú összeköttetés PVC Permanent Virtual Circuits Szolgáltató hozza létre Operátor manuálisan hozza létre a végpontok között (PVI,PCI)

Multiprotocol encapsulation (RFC1483) - IETF Classical IP over ATM (RFC1577) - IETF LAN Emulation (LANE) - ATM Forum Multiprotocol over ATM (MPOA) -

Hálózati réteg. WSN topológia. Útvonalválasztás.

Építsünk IP telefont!

Internet Protokoll 6-os verzió. Varga Tamás

IP anycast. Jákó András BME TIO

Számítógép-hálózatok zárthelyi feladat. Mik az ISO-OSI hálózati referenciamodell hálózati rétegének főbb feladatai? (1 pont)

Újdonságok Nexus Platformon

Hálózati architektúrák és rendszerek. Nyilvános kapcsolt mobil hálózatok (celluláris hálózatok) 2. rész

Az adott eszköz IP címét viszont az adott hálózat üzemeltetői határozzákmeg.

pacitási kihívások a mikrohullámú gerinc- és lhordó-hálózatokban nkó Krisztián

IPv6 A jövő Internet alaptechnológiája

Hálózati Technológiák és Alkalmazások. Vida Rolland, BME TMIT október 29. HSNLab SINCE 1992

Ethernet/IP címzés - gyakorlat

Hálózatterhelés-függő újraküldés DCCP/IP hálózatokban

NIIF Webkonferencia, Vidyo, H.264/SVC X. HBONE Workshop Mátrafüred

SzIP kompatibilis sávszélesség mérések

Hálózati architektúrák és rendszerek. 4G vagy B3G : újgenerációs mobil kommunikáció a 3G után

Miért tanulunk a számítógép hálózatokról? Számítógép hálózatok. Mennyit tudunk már róluk? Internet: Példa. Internet: Az erıforrás megkeresése

Hálózati architektúrák laborgyakorlat

A 35/2016. (VIII. 31.) NFM rendelet szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Routing. Számítógép-hálózatok. Dr. Lencse Gábor. egyetemi docens Széchenyi István Egyetem, Távközlési Tanszék

Kommunikációs rendszerek programozása. Voice over IP (VoIP)

Gigabit/s sebess«gű internetkapcsolatok m«r«se b ng«szőben

Kommunikáció. Kommunikáció. Folyamatok. Adatfolyam-orientált kommunikáció. Kommunikáció típusok (1) Kommunikáció típusok (2) Média. Folyamok (Streams)

Rétegek együttes optimalizálása UMTS-alapú videóátvitelben

Hálózati Technológiák és Alkalmazások

Hálózati réteg. Feladata: a csomag eljusson a célig Több útválasztó Ez a legalacsonyabb rétek, mely a két végpont

Az RSVP szolgáltatást az R1 és R3 routereken fogjuk engedélyezni.

Unicast. Broadcast. Multicast. A célállomás egy hoszt. A célállomás az összes hoszt egy adott hálózaton

Unicast A célállomás egy hoszt. Broadcast A célállomás az összes hoszt egy adott hálózaton

Hálózati Technológiák és Alkalmazások. Vida Rolland, BME TMIT november 5. HSNLab SINCE 1992

TELE-OPERATOR UTS v.14 Field IPTV műszer. Adatlap

Teljesítménymodellezés

IP Telefónia és Biztonság

Az LTE. és a HSPA lehetőségei. Cser Gábor Magyar Telekom/Rádiós hozzáférés tervezési ágazat

Hálózatok II. A hálózati réteg torlódás vezérlése

Üzenet a Pluto-ra. Delay- and Disruption- Tolerant Networking. Költl Péter. szenior műszaki tanácsadó CCIE #

vezeték nélküli Turi János Mérnök tanácsadó Cisco Systems Magyarország Kft.

GSM azonosítók, hitelesítés és titkosítás a GSM rendszerben, a kommunikáció rétegei, mobil hálózatok fejlődése

IP alapú kommunikáció. 11. Előadás Hálózat Monitoring/Hálózat Manadgement Kovács Ákos

Everything Over Ethernet

VIHIMA07 Mobil és vezeték nélküli hálózatok QoS alapok áttekintése

Átmenet az IPv4-ből az IPv6-ba

Tartalom. Router és routing. A 2. réteg és a 3. réteg működése. Forgalomirányító (router) A forgalomirányító összetevői

IP alapú távközlés. Voice over IP (VoIP)

Hálózati architektúrák laborgyakorlat

Hálózatok Rétegei. Számítógépes Hálózatok és Internet Eszközök. TCP/IP-Rétegmodell. Az Internet rétegei - TCP/IP-rétegek

AGSMHÁLÓZATA TOVÁBBFEJLESZTÉSE A NAGYOBB

OpenBSD hálózat és NAT64. Répás Sándor

Elosztott rendszerek

IPv6 Biztonság: Ipv6 tűzfalak tesztelése és vizsgálata

Adatátviteli rendszerek Mobil IP. Dr. habil Wührl Tibor Óbudai Egyetem, KVK Híradástechnika Intézet

Úton az 5. generáció felé

Alternatív zártláncú tartalomtovábbítás értékesítőhelyek számára

Számítógépes Hálózatok 2012

Routing update: IPv6 unicast. Jákó András BME EISzK

A konvergencia következményei. IKT trendek. Új generációs hálózatok. Bakonyi Péter c.docens. Konvergencia. Új generációs hálózatok( NGN )

MULTIMÉDIA TOVÁBBÍTÁSA AZ IP FELETT

III. előadás. Kovács Róbert

Mobil kommunikáció /A mobil hálózat/ /elektronikus oktatási segédlet/ v3.0

Tömören a tartalomról Transzkódolási eljárások HFC szemmel

Számítógépes Hálózatok ősz Hálózati réteg IP címzés, ARP, Circuit Switching, Packet Switching

TFRC-alapú szelektív újraküldô algoritmus

2011 TAVASZI FÉLÉV 3. LABORGYAKORLAT PRÉM DÁNIEL ÓBUDAI EGYETEM. IP címzés. Számítógép hálózatok gyakorlata

Hálózati Technológiák és Alkalmazások

Minimális bithibaarány-stratégián alapuló közel optimális csatornakiegyenlítés statisztikai mintavételezéssel 2

Lajber Zoltán. Bevezetés

A DNS64 és NAT64 IPv6 áttérési technikák egyes implementációinak teljesítőképesség- és stabilitás-vizsgálata. Répás Sándor

Hálózati rendszerek adminisztrációja JunOS OS alapokon

Számítógépes Hálózatok 2011

Számítógépes Hálózatok és Internet Eszközök

Felhő alapú hálózatok (VITMMA02) Hálózati megoldások a felhőben

NIIF Sulinet szolgáltatásai

Hálózatok II. A hálózati réteg funkciói, szervezése

A 35/2016. (VIII. 31.) NFM rendelet szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

4. Hivatkozási modellek

Hálózati lehetőségek a tartalomszolgáltatáshoz

Csoportos üzenetszórás optimalizálása klaszter rendszerekben

Számítógépes hálózatok

VIDEÓ FOLYAM SZELEKTÍV ÚJRAKÜLDÉSE IP HÁLÓZATOKBAN

Nagy sebességű TCP. TCP Protokollok

Hálózati Technológiák és Alkalmazások. Vida Rolland, BME TMIT november 12. HSNLab SINCE 1992

Televíziózás újgenerációs technológiák használatával

Dr. Wührl Tibor Ph.D. MsC 04 Ea. IP kapcsolás hálózati réteg

Hálózati architektúrák laborgyakorlat

Újdonságok Nexus Platformon

Sulinet + projekt. Mohácsi János Hálózati igh. NIIF Intézet október 21. Sulinet + projekt mérföldkő Budapest

Mobil multicast protokollok vizsgálata IPv6 hálózatokban

MAC címek (fizikai címek)

Kommunikáció. 3. előadás

állomás két címmel rendelkezik

A probléma megfogalmazása Szolgáltatás minőségre érzékeny alkalmazások hang az IP felett (pl. IP telefónia), multimédia az IP felett (pl. interaktív t

Fábián Zoltán Hálózatok elmélet

I. Házi Feladat. internet. Határidő: V. 30.

Hálózati alapismeretek

Mobil többesadás protokollok vizsgálata IPv6 hálózatokban

Új módszerek és eszközök infokommunikációs hálózatok forgalmának vizsgálatához

Real-Time Protocol RTP RTCP

Átírás:

2011.06.03. Hogyan hatnak az európai projektek az Internet fejlődésére? avagy: példák a közelmúlt EU-s projektjeinek fejlesztéseiből Dr. Jeney Gábor Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Köszönet a kollégáimnak, Kanizsai Zoltánnak és Huszák Árpádnak a fóliák elkészítéséhez nyújtott segítségükért

Az előadás kivonata Az ICT-Optimix projektről dióhéjban Két példát ragadtunk ki: Anycast alapú visszacsatolás gyűjtő (anycast based feedback aggregation) DCCP multicast támogatás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 2

Az OPTIMIX-ről dióhéjban ICT FP7 (Call 1 projekt) 3 éves A projekt már véget ért 2011. február 28-án Cél: Jobb videó streaming egy pont többespont kontextusban vezeték nélküli heterogén rendszerek számára, végponttól végpontig terjedő cross-layer adaptációval Szofisztikált videó kódolók (SVC, AVC) Mindent IP csomagok szállítanak Több párhuzamos felhasználó Vezeték nélküli linkek a felhasználók felé Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 3

Partnerek és szerepeik Projekt koordinátor WP2 vezető (kódolás és moduláció) A közös szimulátor integrátora A valós-idejű demó integrátora WP1 vezető (ismeretterjesztés és -hasznosítás) MPEG szabványosítás H264/SVC valós-idejű kódoló szállítója WP3 vezető (hálózati átvitel) WP4 vezető (valós-idejű demó) Módosított IEEE 802.11n kártyák szállítója Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 4

Probléma azonosítás 1 Miért van szükség adaptációra? A multimédia kommunikáció nagy sávszélesség igényű => forráskódolóra van szükség, hogy tömörítsük az információt A vezeték nélküli link minősége időben ingadozik => csatornakódolóra van szükség, hogy védjük az információt a hibák ellen Az alkalmazási rétegben alkalmazott tömörítéshez a fizikai rétegben beillesztett redundancia kapcsolható A kódolási paraméterek dinamikus megválasztására van szükség Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 5

Probléma azonosítás 2 Csomageldobások (erőforrás pazarlás) A hagyományos réteges architektúrában Csomagok/keretek sok szinten eldobódnak Pl. bithiba miatt Az eldobott csomagok/keretek újraküldésére van szükség, ami Legalább megkétszerezi a forgalmat Erőforrás pazarlás A multimédia forgalomban a bithibák jobban tolerálhatók A bithibás csomagok/keretek még mindig hasznosak lehetnek Az újraküldés kifejezettenkerülendő (késleltetés!) Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 6

A projekt megközelítése JSCC/D: Joint Source and Channel Coding/Decoding Optimix feltételezi, hogy nincs szándékos csomag/keret eldobás A meglévő implementációk lévő eldobások kiírtása Két különböző vezérlő egység bevezetése: Alkalmazás Vezérlő (Application Controller) Bázisállomás Vezérlő (BS Controller) Jelzési architektúra tervezése amely: A cross-layer információ átvitelét lehetővé teszi hálózati csomópontok között A feedback és vezérlő üzenetek átvitelét biztosítja különböző entitások között Kliensektől a vezérlőkig Vezérlők között Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 7

Az Optimix architektúra Alkalmazás vezérlő: A forráskódoló paramétereinek és az adatvédelem valós-idejű adaptációja A tartalomszolgáltató tulajdonában van Bázisállomás vezérlő: A csatornakódoló paramétereinek és a használt modulációs sémának kiválasztása, valamint a rádiós erőforrások felhasználók/adatforgalmak közötti elosztása Hálózat üzemeltető tulajdonában van Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 8

Alkalmazás Vezérlő Cél: Az audió/videó folyamok tömörítési és adatvédelmi szintjeinek vezérlése a visszacsatolások alapján Bemenetek: Maximális adatsebesség Csomagvesztés és bithiba arány Kimenetek: Minőségi paraméterek a videókódolónak Bitsebesség, keretsebesség Kódsebesség a RTP FEC számára Kódsebesség a PECC számára rétegek prioritása (az IP fejlécben) Optimalizációs időablak: egy másodperc Ponttól többespontig terjedő adaptáció a felhasználóktól érkező visszacsatolások klaszterizálásával Célfelhasználó definiálása nem-skálázható videófolyamhoz (H.264/AVC) Célfelhasználók definiálása skálázható videófolyamhoz (H.264/SVC) Számos költségfüggvény definícója Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 9

Cél: a downlink sugárzás időzítése és a közös erőforrások optimális elosztása a felhasználók között Bemenetek:» Csatorna állapotok» Multimédia folyamok jellemzői» Az Alkalmazás Vezérlő által támasztott QoS követelmények Optimalizációs időablak: 1 ms MIMO OFDMA radióarchitectúra a következő kényszerekkel:» Teljes sugárzási teljesítmény» A videófolyamok sebesség igénye» A TX pufferekben lévő adatok Bázisállomás Vezérlő Adaptív moduláció és kódolás a BER/FER követelmények kielégítésére különböző videó prioritásokhoz Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 10 10

Cross-layer és cross-node jelzésrendszer Cél: A visszacsatolás (feedback) és vezérlő információk átvitele rétegek és csomópontok között Főbb elemei: Triggering Engine (TRG) Az Alkalmazás Vezérlő és a Végpontok között Az Alkalmazás Vezérlő és a Bázisállomás Vezérlő(k) között A Bázisállomás Vezérlő és a Végpontok között IEEE 802.21 szabvány-alapú jelzésrendszer Rádiós kapcsolattal rendelkező csomópontok belsejében Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 11

Egy OPTIMIX eredmény montage_5fps.avi Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 12

Anycast címzés Háromféle címzés az IP-ben (már az IPv4-ben is) Unicast (egyetlen állomásnak) Multicast (egy csoport mindegyik tagjának) Anycast (egy csoport egyetlen tagjának) Tipikus anycast alkalmazások Load balancing/optimization Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 13

Anycast alapú visszacsatolás gyűjtő az ötlet Használjuk az anycast megoldást a visszafelé irányú kommunikációra! A Végfelhasználók anycast címre küldik a visszacsatolási információikat A hálózatban több eszközt is elhelyezünk (Gyűjtők), amelyek ezzel az anycast címmel címezthetők A Gyűjtők az általuk összegyűjtött információt az Alkalmazás Vezérlőnek továbbítják unicast módon Az anycast cím itt már nem használható, mert loopback történne Miért jó ez? Mert sávszélességet nyerünk vele! N felhasználó visszcsatolása akár egyetlen IP csomagban Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 14

IPv6 anycast alapú visszacsatolás gyűjtő Új entitások: Visszacsatolás Gyűjtő Szerverek (Feedback Aggregation Servers, FAS): Rendelkezhet akár nulla, egy, vagy több unicast címmel Biztosan van egy anycast címe: ez a Visszacsatolási Anycast Cím (Feedback Anycast Address, FAA) Using anycast provides reliability, fault tolerancy and robustness FAS funcionality is implemented in the Feedback_Aggr_Server module Anycast képes útvonalválasztók (Anycast Capable Routers, ACR): IPv6 útvonalválasztók, melyek képesek az anycast-tagságok és útvonalak karbantartására (Anycast Routing Protocol) Az Alkalmazás Vezérlőnek mind unicast mind anycast (FAA) címe van Ha nincs ACR a hálózatban, akkor is eljut hozzá a visszacsatolás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 15

IPv6 anycast alapú visszacsatolás gyűjtő Az FAA anycast címre az Anycast Routing Protocol szálítja a csomagokat, célállomás: FAS, vagy Alkalmazás Vezérlő FAS-ek gyűjtik a visszacsatolási üzeneteket és egyetlen IPv6-os csomagba integrálják őket Ezen IPv6 csomagok az Alkalmazás Vezérlő unicast címére továbbítódnak Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 16

Szimulációs eredmények Az OPTIMIX szimulációs lánc (kisméretű architektúra) eredménye: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 17

A javasolt gyűjtő architektúra előnyei Az Alkalmazás Vezérlőnél szükséges sávszélesség könnyedén és drasztikusan csökkenthető A hálózatban lévő csomagok száma és eképpen a hálózat terhelése csökkenthető A visszacstolási architektúra overheadje jelentősen kisebb Nem követelmény, hogy minden router ACR legyen Ha egy sem az, a megoldás akkor sem rosszabb, mint az unicast alapú A megoldás RFC draft-ját már benyújtottuk az IETF-hez Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 18

DCCP multicast honnan jön? A DCCP egy új unicast transzport protokoll rengeteg kellemes tulajdonsággal IETF RFC 4340 Kapcsolatorientált, torlódásvezérléses de megbízhatatlan Kétirányú adatfolyam támogatás DCCPlite a vezeték nélküli kommunikációhoz Korlátozott hatósugarú CRC checksum UDPlite nem az UDP-vel egy időben jött ki (itt az RFC-ben) Az Optimix projekt multimédia kommunikációjához ideális választás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 19

DCCP a multicast esetben Streaming server Netfilter/Iptables Drop: SRC=IPC2 or IPC3 4. DCCP-Data/DataAck (SRC:IPS, DEST: IPMC) 3. DCCP-DataAck/Ack (SRC:IPS, DEST: IPMC, ACK: A) 1. DCCP-Request (SRC: IPS, DEST: IPMC) 5. DCCP-Ack (SRC:IP C3, DEST: IP S ) 2. DCCP-Response (SRC: IP C3, DEST:IP S, SN:C) 5. DCCP-Ack (SRC:IPC1, DEST: IPS) 2. DCCP-Response (SRC: IPC1, DEST:IPS, SN:A) Client 1 Client 3 Híradástechnikai Client 2 Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 20

Server DCCP multicast gyűjtő szerverrel Client 1 Client 2 DCCP-Ack (src: IPC1, dest: IPS) DCCP-Ack (src: IPC2, dest: IPS) DCCP-Ack (src: IPC, dest: IPS) DCCP-Ack (src: IP C3, dest: IP S ) Aggregation server Client 3 DCCP-Ack (src: IP C4, dest: IP S ) Client 4 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 21

DCCP multicast: a megoldás DCCP visszacsatolás menedzsment Minden kliens különböző igényekkel és képességekkel rendelkezik, de csak egyet választhatunk Egy intelligens csomag szűrő (pl. a FAS gyűjtő szerver) használata, amely adaptívan választ a DCCP-Ack üzenetek közül és a kiválasztottat továbbítja az Alkalmazás Vezérlőnek A klienskiválasztás a kapcsolatfelépítés során Legrosszabb link Adott számú felhasználó kiszolgálása Maximális bitsebesség Élő kommunikáció közben történő kliensválasztás Kapcsolat alapon RTT mérések alapján DCCP-Ack felügyelet (TFRC) Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 22

Összefoglaló Az Optimix projektben a BME szerepe a kommunikáció támogatása volt. Ennek kapcsán Rengeteg új megoldás született, amelyek Részben már a szabványosítási stádiumban Részben még előkészítés alatt Az anycast címzés feedback forgalomra történő használata úttörő jelentőségű A DCCP multicast kiterjesztése lehetővé tenné a nem UDP típusú multicast folyamok támogatását Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 23