Протоколы PIM и IGMP

 

Чтобы доставить мультикаст от источника до получателя существует много протоколов — IGMP, PIM, MSDP, MBGP, MOSPF, DVMRP. В настоящее время из выше перечисленных протоколов используются в основном: PIM и IGMP.

Рисунок 6.8

PIM (Protocol Independent Multicast)строит путь движения мультикастового трафика от источника до получателей через маршрутизаторы. PIM обеспечивает построение графа сети, связывающего все хосты в определенной группе, причем между двумя хостами существует только один путь. Такой граф называют покрывающим деревом. Протокол PIM осуществляет постоянный мониторинг покрывающего дерева, и время от времени отсекает те ветви дерева, которые из-за изменения состояния сети уже не ведут к членам той или иной группы.

Протокол IGMP(Internet Group Management Protocol) – gротокол группового управления в Интернете, был разработан в 1989 году. IGMP—это сетевой протокол взаимодействия клиентов мультикастового трафика и ближайшего к ним маршрутизатора. С помощью этого протокола маршрутизатор узнаёт о наличии получателей мультикастового трафика и об их отключении. Роль IGMP очень проста: если клиентов нет, то передавать мультикастовый трафик в сегмент не надо. Если появился клиент, он уведомляет маршрутизатор с помощью IGMP о том, что хочет получать трафик.

Источник программ IPTV не нуждается в протоколе IGMP. Любой компьютер, подключенный к Интернету, может стать источником группового вещания, при этом ему не требуется никакого дополнительного программного обеспечения, кроме того, которое включено в состав обычной реализации стека TCP/IP.

Чтобы стать получателем групповых данных, узел должен «выразить» свою заинтересованность маршрутизатору, к которому непосредственно подсоединена его сеть. Для этого хост должен установить взаимодействие с маршрутизатором по протоколу IGMP.

При вещании ТВ программ в режиме multicast видеосервер рассылает только один видеопоток (для каждой из ТВ-программ), независимо от числа абонентов.

На участке соединения видеосервер — шлюз доступа (Ethernet-коммутатор, DSLAM) происходит трансляция всех ТВ-программ (рисунок 6.6). На участке соединения коммутатор — STB транслируется только та программа, которую выбрал абонент для просмотра. Это происходит посредством протокола IGMP.

Рисунок 6.6

В IGMP определено три типа сообщений:

1) Запрос о членстве. С помощью этого сообщения маршрутизатор пытается узнать, в каких группах состоят хосты в локальной сети, присоединенной к какому-либо его интерфейсу. Запрос о членстве существует в двух вариантах: в одном из них маршрутизатор делает общий запрос обо всех группах «IGMP General Query»(общий запрос), в другом его интересует информация только о некоторой конкретной группе, адрес которой указывается в запросе«IGMP Group Sepcific Query».

2) Отчет о членстве (IGMP Report). Этим сообщением хосты отвечают маршрутизатору, который послал в сеть запрос о членстве. В сообщении содержится информация об IP-адресе группы, в которой они состоят. Маршрутизатор, являясь членом всех групп, получает сообщения, направленные на любой групповой адрес. Для маршрутизатора, получающего ответные сообщения, важен только факт наличия членов той или иной группы, а не принадлежность конкретных хостов конкретным группам. Отчет о членстве хост может послать не только в ответ на запрос маршрутизатора, но и по собственной инициативе, когда он пытается присоединиться к определенной группе. После такого сообщения хост может рассчитывать на то, что трафик для этой группы действительно будет доставляться в сеть, к которой этот хост принадлежит.

3) Покинуть группу (IGMP Leave). Это сообщение хост может использовать, чтобы сигнализировать «своему» маршрутизатору о желании покинуть некоторую группу, в которой он до этого состоял. Получив это сообщение, маршрутизатор посылает специфический запрос о членстве членам только этой конкретной группы «IGMP Group Sepcific Query», и если не получает на него ответ (то есть это был последний хост в группе), то перестает передавать трафик группового вещания для этой группы.

Сообщения с запросами о членстве посылаются маршрутизатором регулярно с некоторой частотой. На каждом из интерфейсов с установленными средствами IGMP маршрутизаторами поддерживаются кэш-таблицы групп. Кэш-таблица содержит список всех групп, в составе которых есть хотя бы один член. Для каждой строки таблицы установлен таймаут. Маршрутизатор регулярно посылает запросы «IGMP General Query» (по умолчанию — каждые 60 секунд), чтобы проверить, что в каждой группе еще имеются члены. Если для некоторой группы ответ не поступает в течение установленного для нее тайм-аута, то соответствующая строка удаляется из кэш-таблицы, и маршрутизатор считает, что членов этой группы в сети больше нет.

Локальная сеть может иметь несколько хостов, заинтересованных в получении трафика одной и той же группы, но маршрутизатору достаточно подтверждения только от одного хоста для того, чтобы продолжить передавать трафик в сеть для этой группы. Основываясь на информации, полученной с помощью IGMP, маршрутизаторы могут определять, в какие подключенные к ним сети необходимо передавать групповой трафик.

Чтобы хост смог получать трафик группового вещания, недостаточно установить на нем протокол IGMP, с помощью которого хост может отправить сообщение своему маршрутизатору о желании присоединиться к группе. Помимо этого, надо сконфигурировать сетевой интерфейс хоста так, чтобы он стал захватывать из локальной сети кадры, несущие в себе пакеты группового вещания для той группы, к которой присоединился хост.

Чтобы стало понятнее, как работает IPTV, рассмотрим небольшой пример (рисунок 6.9). Для работы IPTV необходим роутер, поддерживающий multicast (далее MR). Он будет отслеживать членство того или иного клиента в определенной группе, т.е. постоянно следить, какому клиенту какой отправлять TV-канал. В сети есть сервер (Мulticast источник), подключённый к роутеру MR. Этот сервер вещает TV-каналы, например:

224.12.0.1	канал 1	News
224.12.0.2	канал 2	History
224.12.0.3	канал 3	Animals

Предположим, что клиент включает канал News, тем самым, сам не подозревая, он отправляет запрос на MR для подключения к группе 224.12.0.1. С точки зрения протокола IGMP это сообщение«IGMP Report224.12.0.1”. После получения Multicast Router’ом данного сообщения, MR регистрирует его, и Ethernet коммутатор (SW) приступает к копированию широковещательных пакетов, предназначенных для данной группы, в порт, к которому подключен клиент. Клиент начинает получать трафик.

Рисунок 6.9 – Принцип работы IGMP

 

Если клиент переключается на другой канал, то он сначала отправляет уведомление MR, что он отключает канал News, т.е. покидает эту группу. Для IGMP это сообщение “LEAVE 224.12.0.1” (ВЫЙТИ из группы 224.12.0.1). А затем опять шлёт сообщение «IGMP Report» для нужного канала.

Маршрутизатор MR получив сообщение “LEAVE” для какой-либо группы, должен убедиться, что больше никаких других получателей этого канала нет, посылает сообщение «IGMP Group Specific Query» дважды. И если ни один STB не откликнется, то MR перестаёт передавать трафик этой группы.

Кроме того, MR периодически (каждые 60 секунд) опрашивает всех: «к какой группе кто подключен?», для выяснения состава групп в текущей момент времени, чтобы отключать тех клиентов, с которыми оборвалась связь. При этом MR использует запрос «IGMP General Query»(Общий запрос). Если на 3 подряд «Query» не было с интерфейсов MR ответа «IGMP Report» для какой-то группы, MR удаляет этот канал из своей таблицы мультикастовой маршрутизации — перестаёт посылать трафик этого канала до тех пор, пока к этой группе не подключится, хотя бы один клиент.

После присоединения к необходимой группе, клиентское оборудование начинает принимать поток данных по протоколу UDP на порт 1234.

Таким образом, переключение каналов с дистанционного пульта-«ленивчика», столь привычное и простое для пользователей традиционного те­левидения, представляет сложность для сети IPTV. Всякий раз, когда пользо­ватель IPTV переключает канал, в сети начинает кипеть работа:

1) Во-первых, пользователя следует отключить от группы Multicast.

2) Во-вторых, подключить его к новой группе Multicast.

3) В-третьих, если канал вещания вообще отсутствует в данный момент, так как его никто не смотрит, значит, нужно инициировать вещание и создать новую группу Multicast.

Итак, повторим ещё раз:

IGMP Report — посылается клиентом при подключении, если клиент хочет получать трафик конкретной группы или в ответ на запрос маршрутизатора о членствеIGMP Query.

IGMP General Query — посылается маршрутизатором периодически, чтобы проверить, какие группы сейчас нужны.

IGMP Group Sepcific Query — посылается маршрутизатором в ответ на сообщение Leave, чтобы узнать есть ли другие получатели в этой группе. В качестве адреса получателя указывается адрес мультикастовой группы.

IGMP Leave — посылается клиентом, когда тот хочет покинуть группу.

 

 

7 Пассивные оптические сети (PON) – переворот в широкополосном доступе

Оптоволокно на последней

миле: это надо PONять

 

Технология PON используется для реализации структур FTTH «волокно до жилища». Возможности технологии GPON удивляют в первую очередь тем, что доступ к ресурсам сети Интернет возможен на скорости до 1 Гб/с, что в двести раз выше, чем по медным линиям.

Сеть строится с помощью пассивных делителей оптической мощности (сплиттеров), не требующих питания и обслуживания. Особенностью технологии является 100% оптический канал от АТС до квартиры или офиса клиента, что позволяет повысить качество передачи сигнала (голоса, данных, видео) и в десятки раз увеличить скорость передачи данных.

Инфраструктура GPON отличается крайней неприхотливостью и безопасностью: не требует электропитания и может быть смонтирована в любом, даже неприспособленном помещении

Основные преимущества PON:

1 Простота и перспективность реализации распределительной инфраструктуры;

2 Отсутствие промежуточных активных узлов;

3 Быстрое развёртывание сети;

4 Простота сопряжения с любым внешним оборудованием;

5 Высокая гибкость при развитии и наращивании сети;

6 Независимое использование любых протоколов работы и технологий связи;

7 Повышенная надёжность;

8 Простота подключения новых абонентов и удобство обслуживания (подключение, отключение или выход из строя одного или нескольких абонентских узлов никак не сказывается на работе остальных);

9 Невысокая стоимость создания сети и т. д.

Предыдущая3456789101112131415161718Следующая

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Если Вы используете роутер, то для просмотра IPTV в большинстве случаев необходимо предварительно его настроить. К сожалению, огромное количество моделей и разнообразие прошивок роутера не позволяет написать универсальную инструкцию, поэтому попытаемся в общих чертах раскрыть суть настройки.

Мы крайне не рекомендуем просматривать IPTV по Wi-Fi, так как возможно рассыпание/пропадание картинки/звука, прерывание или полное отсутствие сигнала. Вызвано это прежде всего влиянием внешних факторов на радио канал: бетонные перекрытия, источники электромагнитного излучения, удаленность Wi-Fi приемника и т.д..

Существует два способа настройки:

1. Включение IGMP Proxy (Multicast Streams)
2. Перевод роутера в режим точки доступа (Access Point)

Включение IGMP

Функция IGMP Proxy (Multicast streams, многоадресная маршрутизация) доступна только на ряде определенных моделей роутеров, на некоторых моделях она включена изначально. Если Ваш роутер не имеет такой функции, тогда используйте второй вариант настройки.

Для включения IGMP необходимо:

1. Зайти панель управления роутера
   Все роутеры, как правило, имеют панель управления с графическим интерфейсом. В каких то моделях к ней можно подключиться через браузер, в каких то через ПО роутера поставляемое на компакт диске. Более подробную информацию о подключении к панели управления вашего роутера читайте в прилагаемой к роутеру документации.
2. Найти в настройках проводного соединения (ЛВС, Advanced Network, WAN, Маршрут) включение функции IGMP (Multicast streams, Multicast routing, Многоадресная маршрутизация) и установить галочку.
3. Далее нажать «Сохранить» (Save Settings, Применить) и дождаться перезагрузки роутера.

Перевод роутера в режим Access Point

Практически все роутеры можно перевести в режим точки доступа (Access Point). На некоторых моделях достаточно переставить переключатель на корпусе роутера.

Для перенастройки роутера необходимо произвести следующие действия:

1. Отключить DHCP на роутере, либо перевести роутер в режим точки доступа (Access Point), в зависимости от модели роутера.
2. Основной сетевой кабель (Northnet) переключить из порта WAN роутера в соседний порт LAN.
3. Позвонить в техническую поддержку для подключения услуги «Абонентский плюс», которая предоставляется бесплатно.

Если у Вас не получается самостоятельно настроить Wi-Fi роутер, то Вы можете обратиться в нашу компанию по телефону (495) 256-77-66.

Многоадресная маршрутизация

Предыдущая45678910111213141516171819Следующая

под многоадресной маршрутизацией понимается маршрутизация трафика группового вещания. групповое вещание (multicasting) предполагает отправку пакетов, адресованных не одному получателю, а целой группе. механизм многоадресной маршрутизации позволяет каждому получателю, принадлежащему к определенной группе, получить пакет группового вещания независимо от того, в какой подсети он находится. прежде чем детально рассмотреть механизмы многоадресной маршрутизации, необходимо ознакомиться с принципами группового вещания.

Групповое вещание

стандартный способ доставки (одноадресный) предполагает установку соединения "точка-точка", когда пакет доставляется одному получателю. в случае, когда один и тот же пакет должен быть доставлен нескольким получателям, установка нескольких точечных соединений оказывается неэффективным решением (с одной стороны, происходит увеличение сетевого трафика, а с другой, — увеличиваются затраты вычислительных ресурсов на поддержание списка конечных точек). использование широковещательных рассылок также не является эффективным решением, поскольку широковещательные сообщения не транслируются маршрутизаторами. в качестве альтернативы можно использовать другой метод доставки, когда получателем пакета выступает не один, а несколько получателей. данный принцип лежит в основе группового вещания (multicasting).
каждый хост, входящий в группу вещания, помимо уникального ip-адреса. однозначно идентифицирующего хост в пределах сети, получает также некоторый групповой ip-адрес. этот адрес идентичен для всех хостов, являющихся членами группы. этот адрес может быть указан в качестве получателя пакета. в этом случае пакет будет получен всеми хостами, входящими в состав группы вещания. все другие узлы просто проигнорируют данный пакет. в этом заключается существенное отличие группового вещания от широковещательных рассылок — групповой трафик не "беспокоит" хосты, не принадлежащие к группе вещания и не ожидающие группового трафика.
групповое вещание может использоваться для следующих целей:

· обнаружения ресурсов в межсетевом пространстве;

· поддержки распределенных сетевых приложений;

· поддержки групповых приложений мультимедиа, предполагающих передачу потоковых данных (например, цифрового аудио и видео). в качестве примера приложения, использующего групповое вещание, можно привести microsoft media services.

в приведенном на рис.

Общее понимание Multicast

4 примере три хоста, расположенные в разных подсетях, принадлежат к одной группе вещания. следует обратить внимание на то, что хотя каждый хост уникально идентифицируется посредством ip-адреса, каждому из них выделен общий групповой адрес. в данном примере предполагается, что трафик группового вещания распространяется свободно в обоих подсетях. на самом деле, задача распространения трафика группового вещания (так же как и в случае одноадресной маршрутизации) в условиях межсетевого взаимодействия решается на уровне маршрутизаторов.

рис. 4. групповое вещание

рассматривая процесс распространения группового трафика в корпоративной сети, следует различать пересылку группового трафика (multicast forwarding) и групповую маршрутизацию (multicast routing).
под групповой пересылкой понимается процесс перенаправления маршрутизатором трафика группового вещания в подсети, в которых присутствуют хосты, принадлежащие к требуемой группе вещания. при этом групповой трафик не передается маршрутизатором в те подсети, в которых подобные хосты отсутствуют.
под групповой маршрутизацией понимается процесс распространения информации о составе групп вещания между маршрутизаторами. фактически, в данном случае, речь идет о работе протоколов маршрутизации применительно к групповому вещанию.

Предыдущая45678910111213141516171819Следующая

Date: 2016-05-15; view: 111; Нарушение авторских прав

Понравилась страница? Лайкни для друзей: