Раздел: Документация
0 ... 31 32 33 34 35 36 37 ... 55 PIM. Технология протокольно независимой групповой маршрутизации, предложенная IETF, совместима со всеми протоколами одноадресной маршрутизации. Для создания таблицы маршрутизации и адаптации к изменениям сетевой топологии PIM нуждается в сервисе одного из протоколов группы IGP (RIP, OSPF и т.д.). PIM поддерживает два режима работы - Dense Mode (DM) и Sparse Mode (SM). Режим DM предпочтителен в условиях когда: -отправители и получатели расположены относительно недалеко -число отправителей существенно меньше числа получателей (ситуация типичная для приложений широковещания) -высокий объем группового трафика -интенсивность потоков группового трафика относительно стабильна. Протокол PIM DM для построения дерева доставки использует алгоритм RPM, но в отличие от DVMRP он не вычисляет набор порожденных интерфейсов для каждой пары «отправитель, группа-получатель», а просто рассылает групповой трафик на все исходящие порты маршрутизатора, пока не получает отсекающего сообщения. Основное различие PIM DM и DVMRP заключается в способности PIM работать с любым протоколом одноадресной маршрутизации. В свою очередь, применение режима SM PIM полезно, если: -группа содержит небольшое число получателей -отправители и получатели разделены каналами территориальных сетей -интенсивность потоков группового трафика имеет неравномерный характер. Для осуществления эффективной маршрутизации группового трафика в режиме SM PIM, на базе алгоритма СВТ (Core Base Tree) [105] формируется одно дерево доставки, используемое всеми членами группы. Заметим, что все рассмотренные выше протоколы формировали деревья доставки для каждой пары «отправитель, группа-получатель» (отправителей в группе может быть несколько). SM PIM вводит также понятие точки встречи (Rendezvous Point, RP), роль которой выполняет один или несколько PIM-маршругизаторов. В самых общих чертах процесс маршрутизации может быть описан следующим образом. Когда отправитель начинает сессию, он вначале устанавливает соединение с маршрутизатором, играющим роль RP. Получатель, намеревающийся получать групповые данные, также устанавливает соединение с RP и регистрируется на этом маршрутизаторе. Как только групповой трафик прошел по пути «отправитель-РР-получатель», все промежуточные маршрутизаторы на этом пути оптимизируют маршрут для устранения лишних транзитных узлов. Характеристики протокола SM PIM показывают, что он хорошо подходит для приложений поддержки коллективной работы географически распределенных групп, в том числе, для многоточечных КВКС. Однако он довольно сложен в реализации и находится пока на стадии разработки. Данные, приведенные в таблице 5.2, обобщают характеристики рассмотренных выше протоколов групповой маршрутизации. Отметим также, что все они могут работать и в сетях ATM. Таблица 5.2
Для реализации возможностей групповой адресации в локальной сети необходимо, чтобы компьютеры располагали: -протокольным стеком TCP/IP, пподдерживающим режим групповой адресации, включая и программные модули протокола IGMP -сетевыми интерфейсными картами, которые имеют возможность трансляции групповых адресов сетевого уровня в МАС-адреса -программным обеспечением приложения, например, групповой видеоконференцсвязи, использующим эту технологию адресации. При этом, нет необходимости в установке маршрутизатора, способного поддерживать описанные выше протоколы. Для использования в WAN-сетях приложений, ориентированных на групповую адресацию, необходимы: -наличие в каждой из взаимодействующих подсетей маршрутизатора группового трафика и -настройка брандмауреров корпоративных сетей, допускающая обмен IP-пакетами с групповыми адресами. Рис. 5.3 показывает состав программных компонент компьютера, которые должны обладать возможностями IP-multicasting. Приложение-отправитель TCP, UDP IP, ICMP.IGMP Сетевой драйвер Протокол уровня приложений (видеоконференция, групповая передача файлов и т.п.) Адресация: >порт отправителя и порт получателя >сетевой адрес отправителя (обычный) и >сетевой адрес получателя (групповой)
 Маршрутизатор группового трафика компьютер с групповой адресацией Рис. 5.3. Состав программных и аппаратных компонент в сети с групповой адресацией Технология групповой адресации находит свою реализацию во всех элементах сетевой инфраструктуры от сетевых интерфейсных карт, коммутаторов, маршрутизаторов до операционных систем и приложений. Некоторые из ведущих производителей этой продукции представлены в таблице 5.3 Для отработки механизмов и услуг групповой адресации в 1992 году IETF была создана специальная субсеть Интернет - Multicast Backbone (Mbone). За эти годы она существенно выросла и сегодня представляет собой объединение более 3200 локальных сетей, в которых реализованы протоколы групповой передачи трафика. Рассмотрим структуру этой сети и некоторые из приложений, использующих групповую адресацию. Таблица 5.3
Далеко не все маршрутизаторы сети Интернет в настоящее время поддерживают режим групповой адресации. Поэтому ее отдельные подсети, располагающие этой возможностью, объединяются между собой посредством туннелей. Туннели инкапсулируют IP пакеты с групповыми адресами внутри обычного одноадресного пакета с адресом назначения, соответствующим сетевому адресу входного интерфейса группового маршрутизатора на другом конце туннеля. Там групповой пакет извлекается из своей одноадресной оболочки и маршрутизируется далее в соответствии с алгоритмом групповой маршрутизации (рис. 5.3). Так обеспечивается связность в сети Mbone. Первыми приложениями, реализованными в Mbone, были приложения для групповых конференций. Они и сегодня остаются одними из основных объектов реализации технологии групповой адресации. Хоро- шо известны такие приложения как nv (Network video tool), vat (the audio conferencing tool), wb (the shared whiteboard), vie (the video conferencing tool), sd (Session Directory Tool), на базе которых создаются системы КВКС, функционирующие на Unix-платформах. Эти приложения доступны как в исходных тестах, так и в исполняемых кодах, и их можно загрузить, например, с ftp-серверов: ftp: ftp.ee.lbl.gov/conferencing/ и ftp: parcftp.xerox.com/pub/net-research/. В качестве примера приведем краткое описание приложения vie. Приложение для групповых видеоконференций в Интернет vie было разработано в лаборатории Беркли (Lawrence Berkeley Laboratory). Оно обеспечивает лишь видео компоненту конференции, поэтому используется совместно с другими программными модулями этого класса (vat, wb, sd). Главным достоинством этого приложения оказалась хорошая масштабируемость. При наличии коммуникационных каналов с высокой пропускной способностью, а также имея соответствующую аппаратную поддержку процедур захвата изображения, vie может обеспечить работу с полноэкранным видео в формате JPEG. Вместе с тем, в сетевой среде с перегруженными или узкополосными каналами связи, приложение использует кодеки с высоким коэффициентом сжатия, обеспечивая приемлемое качество в формате QCIF. К характерным особенностям этого приложения можно отнести: -применение модифицированного кодера I-H.261 (lntra-H.261) -аудикоммутацию видеопотоков, т.е. «всегда виден говорящий»; при этом возможно сохранение на экране монитора до 4-х окон с изображениями последних участников дискуссии -возможность передачи декодированных потоков на внешние видеовоспроизводящие устройства -наличие нескольких алгоритмов формирования цветовых оттенков, позволяющих реализовать компромисс между вычислительной мощностью клиентского компьютера и цветовым качеством изображения -возможность интерактивной генерации титров, которые могут быть размещены в верхней части передаваемого изображения. Технология групповой адресации весьма перспективна и для приложений сетевого аудио и видео широковещания. К их числу относится комплект приложений фирмы FVC (http: www.fvc.com) ICAST (Broadcaster, Recorder, Meter, Viwer&Gaide, Relay), работающий на платформе Win95/NT и реализующий групповую адресацию в соответствии с протоколами IETF. Ряд других приложений перечислены в таблице 5.3. В целом, применение групповой адресации в сетевых мультимедиа приложениях носит пока экспериментальный характер. Однако ситуация быстро меняется и тенденция к превращению IP-сетей во всеобщую коммуникационную среду становится все отчетливее. 5.2. АРХИТЕКТУРА IP-СЕТИ ИНТЕГРАЛЬНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ Отмеченная выше необходимость сосуществования в одной сети традиционных приложений передачи данных и приложений реального времени поставила задачу преобразования IP-сети в сеть интегрального обслуживания ISPN (Integrated Services Pocketed Network) [73]. При этом необходимо учитывать, что каждый вид мультимедийных приложений требует вполне определенного уровня качества обслуживания. Реализация заданного уровня QoS предполагает необходимость резервирования определенной части полосы пропускания коммуникационного канала, выделение ресурсов ЦП и требуемого объема оперативной памяти на компьютерах конечных пользователей и также на всех, участвующих в соединении, сетевых устройствах. Решая эти задачи, протокольный менеджер ресурсов должен, во-первых, убедиться, что все устройства системы располагают свободными ресурсами в объеме, достаточном для удовлетворения поступившего запроса. Во-вторых, ему необходимо связать выделенные ресурсы с пакетами данных запросившего их приложения. В третьих, менеджеры ресурсов хост-компьютеров и маршрутизаторов (коммутаторов) должны постоянно проверять, не перерасходуют ли пересылаемые данные выделенные им ресурсы (пакеты потоков, превосходящие согласованные параметры трафика, могут или уничтожаться, или обслуживаться с более низким приоритетом). Наконец, в четвертых, данные разных потоков должны быть дис-петчеризованы для того, чтобы каждый из них получил назначенный ему уровень обслуживания. Усилия по решению всех этих задач привели к разработке специальной группой комитета IETF документа «lntegrated Services in the Internet Architecture)) (RFC 1633, [73]), определяющего расширенные модели сервиса в пакетной сети и общую структуру механизмов их реализации. Важно отметить, что эти предложения лишь дополняют существующую архитектуру Интернет и не требуют ее кардинальной перестройки. Необходимость определения нескольких моделей сервиса в ISPN проистекает из разнообразия характера приложений реального времени. 5.2.1. Классы приложений реального времени Рассматриваемые приложения могут быть разделены на две категории в зависимости от способа обработки их приемниками пакетов информационных потоков. К первой (основной) группе относятся приложения, реализующие следующую общую схему функционирования: -передающая часть приложения преобразует информационные сигналы источника (аудиосообще-ние, видеоизображение и т.п.) в пакеты данных и передает их в сеть 0 ... 31 32 33 34 35 36 37 ... 55
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
