ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
........................................
LÊ THỊ MAI TRANG
KHẢO SÁT CÔNG NGHỆ IPTV VÀ ỨNG DỤNG
Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
Mã số: 60. 52. 02. 03
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
THÁI NGUYÊN – 2014
1
Công trình được hoàn thành tại: Trƣờng Đại học kỹ
thuật Công nghiệp Đại học Thái Nguyên
Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Văn Khang
Phản biện 1: TS Đào Huy Du
Phản biện 2: PGS TS Nguyễn Khắc Lãi
Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn họp tại:
Trƣờng Đại học kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên
Vào hồi: 13 giờ 45 ngày 18 tháng 4 năm 2014.
Có thể tìm hiểu luận văn tại: Trung tâm học liệu Đại học
Thái Nguyên
Và thư viện: Trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại
học Thái Nguyên
2
MỞ ĐẦU
Ngày nay, chúng ta đang sống trong kỷ nguyên của truyền
thông đa phương tiện kỹ thuật số với nhiều dịch vụ làm cho đời sống
con người có những thay đổi to lớn. Bên cạnh đó là sự phát triển
bùng nổ của Internet, đặc biệt mạng Internet băng thông rộng đã làm
thay đổi cả nội dung và kỹ thuật truyền hình. Truyền hình giao thức
Internet (IPTV) đang là công nghệ truyền hình mang lại chất lượng
dịch vụ tốt, tương tác với người dùng và có nhất nhiều tiện ích, sẽ là
sự lựa chọn của tương lai.
IPTV là dịch vụ truyền tải hình ảnh kỹ thuật số tới người sử
dụng dựa trên giao thức IP trên mạng Internet kết nối băng thông
rộng. Hiện IPTV đang phát triển mạnh mẽ và tiến tới vị trí chủ chốt
trong công nghệ truyền hình thu phí và là dịch vụ thu hút được sự
chú ý của rất nhiều các công ty Viễn thông trên thế giới. Khác với
các công nghệ của truyền hình truyền thống chỉ có khả năng cung cấp
thông tin định tuyến một chiều thì IPTV lại có khả năng tạo ra tính
tương tác hai chiều giữa khách hàng với dịch vụ, tạo nên sự hấp dẫn
và ưu thế vượt trội. IPTV là một hệ thống nhiều tiện ích chúng ta có
thể nhận cùng lúc cả các tín hiệu truyền hình và Video song song với
các dịch vụ đa phương tiện khác trên cùng một kết nối Internet.
Khảo sát thực tế khi triển khai IPTV tại Phú Thọ và đưa ra
giải pháp nhằm nâng cao chất lượng.
3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ IPTV
1.1.Các đặc điểm cơ bản của IPTV
1.1.1. Ưu điểm của IPTV
Tích hợp đa dịch vụ: cho người dùng sử dụng nhiều dịch vụ
khác nhau như truy cập Internet, truyền hình, điện thoại cố định và di
động, VoIP,…mang lại nhiều tiện lợi trong quá trình sử dụng.
Tính tƣơng tác cao: IPTV sẽ mang lại cho người dùng trải
nghiệm xem truyền hình có tính tương tác và cá nhân hóa rất cao.
Công nghệ chuyển mạch IP: Mọi dữ liệu chương trình
truyền hình được lưu trữ tại một vị trí trung tâm và chỉ có dữ liệu
kênh mà người yêu cầu là được truyền tải đi. Điều này cho phép nhà
cung cấp dịch vụ có thể bổ sung thêm được nhiều dịch vụ cho IPTV.
Video theo yêu cầu: Tính năng này cho phép người xem có
thể xem bất kỳ chương trình truyền hình nào đó mà họ yêu thích.
Truyền hình chất lƣợng cao HD: nhờ kết nối băng thông
rộng nên trong tương lai người dùng sẽ thưởng thức các chương trình
có chất lượng hình ảnh và âm thanh cao.
1.1.2. Thách thức cho dịch vụ IPTV
Gian lận truy cập: Tình huống này xảy ra khi một cá nhân
sử dụng kĩ sảo để phá vỡ các cơ chế truy cập thông thường nhằm
tăng lượng truy cập trái phép đến nội dung truyền hình mà không
phải trả tiền hoặc gia tăng thêm sự cho phép truy cập.
Quảng bá trái phép: với các trạm quảng bá đặt tại từng PC
các hacker sẽ có thể phân phối lại nội dung đến các máy tính khác
trên toàn thế giới.
4
Lỗi hỏng truy cập: Nếu một cá nhân phá hoại cơ sở hạ tầng
hoặc một trong các thành phần dịch vụ thì các khách hàng sẽ không
truy cập được dịch vụ làm cho uy tín dịch vụ suy giảm.
Lỗi hỏng nội dung: Trong IPTV tín hiệu được gửi đi sử
dụng các giao thức IP bình thường và những kẻ phá hoại có thể kết
nối thông qua web và xử lý bộ phận middleware và các server. Họ có
thể thay đổi dữ liệu trong kho nội dung trước khi nó được mã hóa
bảo mật bởi phần mềm DRM. Do đó, các bộ phim hoặc nội dung trái
phép có thể được phát đi.
Chất lƣợng dịch vụ: IPTV phải đối mặt với khả năng mất
dữ liệu cao và sự chậm trễ truyền tín hiệu. Nếu như đường kết nối
mạng của người dùng không thật sự tốt cũng như không đủ băng
thông cần thiết thì khi xem chương trình sẽ bị giật hay việc chuyển
kênh có thể tốn khá nhiều thời gian để tải về.
1.2. Cấu trúc mạng cung cấp IPTV
1.2.1. Kiến trúc hệ thống cung cấp IPTV
- Hệ thống cung cấp nội dung
-Hệ thống video Headend
- Hệ thống quản lý
- Mạng truyền tải
- Mạng truy nhập băng rộng
- Mạng đầu cuối (còn gọi là mạng cáp gia đình)
-Thiết bị người dùng IPTV
5
1.2.2. Các thành phần trong hệ thống IPTV
Các hệ thống IPTV bao gồm một số thành phần quan trọng
ảnh hưởng tới QoS và QoE đó là: bộ mã hóa video, video server,
Middleware, CAS/DRM, hộp ghép nối STB.
1.3. Cấu trúc chức năng cho dịch vụ IPTV
Một mạng IPTV có thể bao gồm nhiều thành phần cơ bản, nó
cung cấp một cấu trúc chức năng cho phép phân biệt và chuyên môn
hoá các nhiệm vụ. Hình 1.3 trình bày sáu thành phần chính của cấu
trúc chức năng được tạo thành bởi các chức năng sau: cung cấp nội
dung, phân phối nội dung, điều khiển IPTV, truyền dẫn IPTV, thuê
bao và bảo an
1.4. Một số dịch vụ cung cấp bởi IPTV
-
Dịch vụ truyền hình
-
Dịch vụ truyền hình theo yêu cầu
-
Máy ghi hình cá nhân (personal video recorder – PVR)
-
Máy ghi hình cá nhân qua mạng (Network PVR- NPVR)
-
Hướng dẫn chương trình điện tử (Electronic program guide –
EPG)
-
Các dịch vụ thông tin
-
Truyền hình tương tác
-
Các ứng dụng tương tác
-
Các ứng dụng băng rộng
-
Pay-per- view (PPV)
-
Trò chơi theo yêu cầu (Games on Demand)
-
Âm nhạc theo yêu cầu (Music on Demand)
6
1.5.
-
Truyền hình của hôm trước (TV of Yesterday – TvoY)
-
Karaoke theo yêu cầu ( karaoke on Demand)
Kết luận
Chương 1 đã trình bày một cách khái quát về xu hướng phát triển
của công nghệ truyền hình hiện nay và mục đích nghiên cứu của đề
tài. Từ đó sẽ đi vào tìm hiểu những nét cơ bản về khái niệm IPTV,
đặc điểm cơ bản, cấu trúc mạng, kiến trúc các thành phần IPTV, cấu
trúc chức năng cho dịch vụ IPTV và một số dịch vụ mà IPTV có thể
cung cấp.
7
CHƢƠNG 2: CÔNG NGHỆ IPTV
2.1. Chuẩn nén sử dụng trong IPTV
MPEG là 1 chuẩn nén được sử dụng rộng rãi trong thông tin
vệ tinh, truyền hình cáp và trong các hệ thống truyền hình mặt đất.
MPEG (moving pictures exert group) được thành lập nhằm phát triển
các kĩ thuật nén cho phù hợp vói việc truyền hình ảnh. Từ khi được
thành lập, MPEG đã đưa ra các chuẩn nén như: MPEG-1, MPEG-2,
MPEG4-( Part 2 và part 10), MPEG-7, và MPEG-21. Trong các
chuẩn này, MPEG-2 và MPEG-4 Part 10 được sử dụng rộng rãi
trong IPTV.
2.1.1. Quá trình nén MPEG
Phần đầu tiên của nén bao gồm 1 quá trình tiền đồng bộ. Quá
trình này cơ bản bao gồm việc làm giảm kích thước của các frame.
Phần 2 của quá trình nén tin hiệu là chia 1 frame ảnh ra thành
các block có kích thước 8 nhân 8 pixel –khối mã hóa nhỏ nhất trong
giải thuật của MPEG. Có 3 loại block; độ chói Y, thành phần màu đỏ
Cr hoặc xanh Cb.
Khi hoàn thành 2 phần trên, MPEG sẽ thực hiện 1 hàm toán
được gọi là biến đổi cosin rời rạc đối với mỗi block riêng biệt.
Bước tiếp theo trong MPEG là quá trình lượng tử hóa.
Khi tất cả các block trong frame đều đã được nén lại, MPEG
sẽ ngắt các frame thành 1 dạng mới gồm nhiều block gọi l là macro
block.
Nén theo không gian là làm giảm các bít trên từng frame
riêng biệt.
8
Nén theo thời gian là làm giảm các bit giữa các frame liên tục.
Bước tiếp theo của quá trình nén MPEG là mã hóa các
macroblock thành các slice. Slice là 1 chuỗi ảnh đặt nằm ngang cạnh
nhau từ trái sang phải. Nhiều slice kết hợp với nhau tạo thành 1 hình.
2.1.2. Các ảnh trong chuẩn nén MPEG
Chuẩn nén MPEG định nghĩa 3 loại ảnh: Intra-frame (Iframe), P-frame ( forward predicted frame), B-frame (Bi-directional
predicted frame )
2.1.3. Đặc điểm chính của chuẩn MPEG-4 part 10 hoặc H264/AVC
2.1.3.1. Ƣu điểm của chuẩn nén MPEG-4 part 10:
- Chất lượng hình ảnh tốt
- Yêu cầu băng thông thấp
- Có khả năng kết hợp với các thiết bị xử lí video có sẵn như
MPEG-2 và hạ tầng mạng dựa trên IP đã có sẵn .
- Hỗ trợ truyên hình độ phân giải cao
- Hỗ trợ nhiều ứng dụng
- Có thể truyền độc lập
- Dễ dàng thích nghi với các mạng chất lượng kém nhờ cơ
chế sửa lỗi
2.1.3.2. Các ứng dụng của H.264/AVC
Chuẩn nén này được thiết kế cho các ứng dụng sau:
+Truyền hình quảng bá qua qua vệ tinh, cáp, mặt đất…
+Truyền hình tương tác, video theo yếu cầu (VoD).
+Lưu trữ đĩa quang, băng từ, DVD.
9
+Tích hợp dịch vụ qua ISDN, LAN, DSL, mạng không dây, mạng di
động, modem.
+Nhắn tin đa phương tiện MMS qua ISDN, DSL, LAN mạng di
động.
Còn nhiều ứng dụng khác được phát triển trên mạng hiện tại
như video phone,… và mạng tương lai.
2.2. Đóng gói nội dung video
Việc đóng gói các chương trình video bao gồm việc chèn và
tổ chức các dữ liệu video thành các gói riêng biệt.
Mô hình truyền thông trong IPTV có 7 lớp(và một lớp tùy
chọn) được xếp chồng lên nhau.
Các dữ liệu video ở phía thiết bị gửi được truyền từ lớp cao
xuống lớp thấp trong mô hình IPTV, và được truyền đi trong mạng
băng rộng bằng các giao thức của lớp vật lí. Ở thiết bị nhận, dữ liệu
nhận được chuyển từ lớp thấp nhất đến lớp trên cùng trong mô hình
IPTV.
2.3. Phƣơng thức truyền bá tín hiệu của IPTV
-
Phát quảng bá (broadcasting): truyền phát tới mọi nơi
-
Phát đến địa điểm theo yêu cầu (on demand)
2.4. Phƣơng pháp thu tín hiệu IPTV
- Sử dụng máy tính kết nối với dịch vụ IPTV.
- Sử dụng một bộ chuyển đổi tín hiệu (set top box- STB) thực hiện
các chức năng:
+, Nối tiếp vào mạng băng tần rộng thu phát và xử lý số liệu IP và
luồng video.
10
+, Tiến hành giải mã luồng video MPEG.
2.5. Các thiết bị phần cứng
Một giải pháp IPTV hoàn chỉnh bao gồm ít nhất 6 yếu tố:
content creator, server streaming, chuyển mạch media, mạng IP băng
rộng, set-top box và Middeware
2.6. Các giải pháp phần mềm
Trong phần này chúng ta nêu các giải pháp phần mềm mà
chủ yếu là các phần mềm ứng dụng phục vụ cho việc xem các
chương trình như: phim, ca nhạc và các loại đa phương tiện. Đó
chính là việc tìm hiểu các Media players. Có bốn loại media player
thường được sử dụng: Microsofts Windows Media Player, Apple
Computers QuickTime, Real Networks RealPlayer và Macromedias
Flash Player. Chúng ta sẽ nghiên cứu chủ yếu về Windows Media
Player với các phiên bản mới hiện nay. Đó là Windows Media Player
9 và Windows Media Player 10.
2.7. Kỹ thuật phân phối mạng IPTV
2.7.1. IPTV phân phối trên mạng truy cập cáp quang
2.7.1.1. Mạng quang thụ động
Mạng quang thụ động PON (passive optical Network) là
công nghệ mạng kết nối điểm –đa điểm. Mạng sử dụng các bước
sóng khác nhau để truyền dữ liệu từ trung tâm dữ liệu IPTV tới các
điểm đích.
- Cáp quang : với truyền dẫn bằng cáp quang thì can nhiễu
thấp và băng thông cao. Theo tiêu chuẩn G.983 cho phép mạng PON
11
truyền các tín hiệu ánh sáng được số hóa với khoảng cách tối đa là 20
km mà không sử dụng bộ khuyếch đại.
- Bộ chia quang: Bộ chia quang được sử dụng để chia tín
hiệu tới thành những tín hiệu đơn lẻ mà không thay đổi trạng thái của
tín hiệu.
- Mạng PON theo tiêu chuẩn G.983 bao gồm một kết cuối
đường quang OLT (Optical Line Termination) được đặt tại trung tâm
dữ liệu IPTV và một số các kết cuối mạng quang ONT (Optical
Network Termination) được lắp đặt tại thiết bị đầu cuối người dùng.
- Có 3 công nghệ mạng PON là BPON, EPON và GPON hỗ
trợ cả truyền hình vô tuyến truyền thống và IPTV.
2.7.1.2. Mạng quang tích cực
Mạng quang tích cực AON (Active optical network) sử dụng
các thành phần điện giữa trung tâm dữ liệu IPTV và đầu cuối người
dùng. Trong thực tế, cấu trúc mạng AON sử dụng các chuyển mạch
Ethernet đặt tại vị trí giữa trung tâm dữ liệu IPTV và điểm kết cuối
của mạng cáp quang.
2.7.2. IPTV phân phối trên mạng DSL
DSL là công nghệ cho phép các nhà cung cấp viễn thông
phân phối các dịch vụ băng thông lớn trên sợi dây cáp đồng đang
dùng chỉ để truyền thoại.Trong một số trường hợp nó không thể gửi
tín hiệu truyền hình chất lượng chuẩn trên mạng truy cập DSL. Để
tăng quá trình thực thi cho IPTV có thể đạt được bằng cách triển
khai các công nghệ DSL như ADSL, ADSL2+ và VDSL.
12
2.7.3. IPTV phân phối trên mạng cáp truyền hình
Mạng HFC (hybrid fiber/coax) là mạng kết hợp cáp quang
và cáp đồng trục, sử dụng đồng thời cáp quang với cáp đồng trục để
truyền và phân phối tín hiệu.
IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp
Switch hay Router GigE: GiE (Gigabit Ethernet) thường
được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi dung lượng cao.
Mạng truyền dẫn quang: Mạng lõi cung cấp con đường
mạng giữa video trung tâm và các bộ điều chế tại các biên
của mạng. Mạng lõi có thể là mạng quang đồng bộ SONET,
mạng ATM và mạng ghép kênh phân chia theo mật độ bước
sóng DWDM.
Bộ điều chế biên: Các bộ điều chế được đặt tại các tổng đài
khu vực nhận nội dung IPTV từ mạng lõi, chuyển đổi nội
dung từ các gói IP sang RF và phân phối trên mạng HFC tới
bộ giải mã STB.
2.7.4. IPTV phân phối trên mạng Internet
Việc triển khai tất cả các kênh truyền hình Internet sẽ yêu
cầu một server streaming, server này sẽ hỗ trợ các chức năng sau:
+, Lưu trữ và khôi phục nội dung video nguồn.
+, Điều khiển tốc độ các gói video IP được phân phối tới thiết bị
của người xem.
+,Thực hiện chuyển tiếp và chuyển ngược các lệnh yêu cầu từ
người xem truyền hình Internet. Một server streaming đơn làm việc
tốt khi phân phối số lượng ít các kênh truyền hình tới một số thuê bao
13
được giới hạn. Để hỗ trợ cho việc phân phối nhiều kênh tới hàng
trăm hoặc hàng ngàn thuê bao IPTV, thì cần phải triển khai một số
lượng lớn server streaming trên các đường mạng khác nhau.
2.8. Kết luận
Trong chương 2 đã đề cập chủ yếu về Chuẩn nén sử dụng
trong IPTV, Đóng gói nội dung video, Phương thức truyền bá tín
hiệu của IPTV, Phương pháp thu tín hiệu IPTV, các thiết bị phần
cứng, phần mềm sử dụng trong hệ thống IPTV và kỹ thuật phân phối
mạng IPTV.
14
CHƢƠNG 3: TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ IPTV Ở PHÚ THỌ
3.1. Ứng dụng triển khai IPTV tại viễn thông Phú Thọ
VNPT Phú Thọ cũng chính thức giới thiệu dịch vụ truyền hình qua
giao thức Internet (IPTV- Internet Protocol Television) với tên
thương hiệu MyTV và được cung cấp bởi công ty phần mềm và
truyền thông VASC- đơn vị thành viên của VNPT. Đây là dịch vụ
truyền hình kiểu mới sử dụng tín hiệu thông qua đường dây điện
thoại cố định hoặc đường truyền cáp quang của VNPT. Khác với
công nghệ của truyền hình truyền thống chỉ có khả năng cung cấp
thông tin định tuyến một chiều thì truyền hình My TV có khả năng
tạo ra tính tương tác hai chiều giữa khách hàng với dịch vụ, tạo nên
điểm đặc biệt và hấp dẫn của IPTV. Sử dụng dịch vụ My TV, khách
hàng không chỉ dừng lại ở việc xem truyền hình đơn thuần mà có thể
xem bất cứ chương trình nào mình yêu thích vào bất kỳ thời điểm
nào và sử dụng nhiều dịch vụ khác qua màn hình tivi như: xem phim
theo yêu cầu, hát karaoke, chơi game, nghe nhạc,… với vật dụng phổ
biến trong gia đình là chiếc TV, chỉ cần đầu từ thêm thiết bị đầu cuối
cho phép thu, giải mã và hiển thị nội dung (set-top-box) cùng đường
dây điện thoại cố định hoặc đường truyền Internet băng rộng của
VNPT, khách hàng có thể tận hưởng những dịch vụ giá trị gia tăng
tiện ích, mang tính hội tụ số của MyTV như: các dịch vụ quảng bá,
các dịch vụ theo yêu cầu và đặc biệt là các dịch vụ tương tác.
3.1.1 Triển khai IPTV trên mạng ADSL
3.1.1.1 Yêu cầu đối với phía khách hàng
15
- Mạng khách hàng sử dụng mô hình ánh xạ dịch vụ multi-PVC.
Dịch vụ IPTV được cung cấp trên các kết nối ADSL2+. Mỗi kết nối
ADSL2+ đến thuê bao gồm có 2 PVC khác nhau nhằm cung cấp 2
loại dịch vụ:
+, PVC1: cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao (HSI).
+, PVC2: cung cấp dịch vụ video bao gồm (VoD, live TV, VAS,…)
- Khách hàng sử dụng thiết bị đầu cuối khác nhau cho từng loại dịch
vụ:
+, Dịch vụ video: sử dụng STB (Set-Top-Box)
+, Dịch vụ Internet: sử dụng máy tính.
3.1.1.2. Yêu cầu phía mạng truy nhập
Mạng truy nhập được triển khai theo mô hình S-VLAN (vlan per
service).
Hình 3.1: Mô hình S-VLAN trong mạng truy nhập
Mô hình S-VLAN trong mạng truy nhập
HSI VLAN: VLAN dành cho internet
VOD VLAN: VLAN dành cho dịch vụ VOD- chạy
unicast
16
Live TV VLAN: VLAN dành cho dịch vụ live TVchạy multicast.
Nguyên tắc hoạt động của mô hình này như sau:
-
Mạng truy nhập tại các tỉnh bao gồm các thiết bị mạng,
các kết nối mạng từ các DSLAM đến BRAS, PE
-
Trong mạng truy nhập cấu hình các VLAN khác nhau
cho từng loại dịch vụ sẽ được cung cấp.
-
Tại biên của mạng truy nhập, các lưu lượng trước khi đi
vào mạng được phân loại để ánh xạ vào các VLAN dịch
vụ.
Cụ thể đối với hệ thống mạng hiện tại, mô hình S-VLAN hoạt động
như sau:
-
Tại các IP-DSLAM, mỗi cổng ADSL2+ gồm 3 PVC,
mỗi PVC dành cho một dịch vụ (Internet, VoIP, Video).
-
Tại các giao diện uplink các PVC được ánh xạ vào các
S-VLAN tương ứng với từng loại dịch vụ sử dụng giao
thức đóng gói 802.1q.
-
Tại switch lớp 2, acccess switch cấu hình các giao diện
trunk mang lưu lượng của các S-VLAN này.
-
BRAS/PE có nhiệm vụ kết cuối các S-VLAN và thực
hiện định tuyến các gói tin đến đích mong muốn.
Các biện pháp đảm bảo QoS được áp dụng trên từng
S-VLAN thông qua cấu hình 802.1p đối với các S-VLAN tương ứng.
Ta9u BRAS/PE, nơi kết cuối các S-VLAN, thực hiện QoS lớp 3 bằng
17
DSCP (Diffrentiated Service code Point). Như vậy tại BRAS/PE cần
cấu hình chuyển đổi QoS từ 802.1p của lớp 2 sang DSCP của lớp 3.
3.1.2. Giao thức cho dịch vụ Multicast
3.1.2.1. Giao thức IGMP
Giao thức IGMP phát triển từ giao thức Host Membership
Protocol, được mô tả trong tài liệu của Deering. Giao thức IGMP có
ba phiên bản verion 1, verion 2,và verion 3.
Hai mục đích quan trọng nhất của IGMP là:
Thông báo cho router multicast rằng có một máy muốn nhận
multicast traffic của một nhóm cụ thể.
Thông báo cho router rằng một có một máy muốn rời một
nhóm multicast (nói cách khác, có một máy không còn quan
tâm đến việc nhận multicast traffic nữa). Các router thường
dùng IGMP để duy trì thông tin cho từng cổng của router là
những nhóm multicast nào router cần phải chuyển và những
host nào muốn nhận.
3.1.2.2. Giao thức PIM
Giao thức PIM là giao thức xử lý gói tin multicast độc lập
nhau. Hiện nay có ba loại PIM đang được sử dụng là : PIM-SM ,
PIM-DM , PIM-SSM
-
Giao thức PIM-SM( Protocol independent multicast – sparse
mode)
Giao thức định tuyến chế độ sparse được sử dụng khi có ít số
lượng các ứng dụng multicast. Các giao thức PIM chế độ sparse
không truyền lưu lượng của nhóm tới bất kỳ router nào trừ phi nó
18
nhận được một thông điệp yêu cầu các bản sao của các gói tin được
gửi tới một nhóm multicast đặc biệt.
- Giao thức PIM-DM ( dense mode)
Giao thức PIM-DM thường được sử dụng khi mà lưu lượng
luồng multicast là rất lớn. PIM-DM luôn có một cổng trong trạng thái
prune trong khoảng ba phút. Để có thể khắc phục được những tình
trạng như là các kết nối bị loại bỏ, liên kết bị loại bỏ và sau 3 phút thì
các link tiếp tục hoạt động thì ở PIM-DM có cơ chế làm mới trạng
thái stase refresh. Các thông điệp làm mới trạng thái đã khắc phục
được sự yếu kém của PIM-DM trong tiến trình pruning.
Trong giao thức PIM-DM các router còn gửi thông điệp Graft
để router nhận được đưa một cổng vào trạng thái forwarding cho một
nhóm multicast nào đó.
Giao thức PIM-DM nhận biết các thiết bị láng giềng bằng
cách trao đổi các gói “hello”. Thông tin láng giềng này được dùng
trước để xây dựng cây đến tất cả các láng giềng. Sau đó, các nhánh
của cây sẽ lần lượt được loại bỏ. Nếu một dòng multicast bắt đầu,
cây sẽ được xây dựng, cây sẽ chỉ tồn tại khi các thành viên tích cực
còn tồn tại. Nếu một host mới đăng ký tham gia nhóm, nhánh của
phân đoạn mạng đó sẽ được đính thêm vào cây.
- Giao thức PIM-SSM
Giao thức PIM-SSM là giao thức mở rộng của PIM. Khi sử
dụng SSM thì một client có thể nhận luồng multicast trực tiếp từ địa
chỉ nguồn. PIM-SSM sử dụng chức năng của PIM-SM để tạo ra một
19
cây SPT giữa nguồn và đích nhận, tuy nhiên nó xây dựng SPT mà
không cần sự giúp đỡ của router RP.
Mặc định là nhóm địa chỉ multicast được giới hạn trong dải
địa chỉ 232.0.0.0 tới 232.255.255.255. Tuy nhiên, chúng ta có thể mở
rộng tầm hoạt động của SSM sang lớp dải lớp D bao gồm địa chỉ ở
mức cao.
Việc cấu hình PIM-SSM có sự khác biệt so với cấu hình
PIM-SM truyền thống. Ở đây ta không cần phải chia sẻ tree hay là
RP mapping, hoặc là RP –to –RP nguồn lấy lại thông qua Multicast
source discovery Protocol ( MSDP).
Triển khai SSM là rất dễ dàng. Chúng ta chỉ cần cấu hình
PIM-SM trên tất cả interface của router và chỉ định cái nào cần SSM,
bao gồm một cách rõ ràng IGMPv3 trên Lan. Nếu PIM-SM không
được cấu hình rõ ràng trên cả nguồn và nhóm thành viên interface thì
gói tin multicast sẽ không được forwarded. Trên danh sách hỗ trợ
IGMPv3 có sử dụng PIM-SSM. Như tại ở nguồn, trước khi active và
bắt đầu gửi gói tin multicast thì quan tâm đến nơi nhân gói tin
multicast đó là SSM . Trong việc cấu hình mạng theo PIM-SSM ,
một thuê bao tới một kênh SSM ( sử dụng IGMPv3) sẽ thông báo với
các thuê bao để join vào nhóm G và nguồn S. Kết nối trực tiếp với
router PIM-SM , router được phân công nhận làm DR, nhận bản tin
từ RPF láng giềng.
Giao thức PIM là giải pháp hỗ trợ truyền tín hiệu multicast.
Khi mà số lượng các nhóm multicast cần phải truyền tăng lên thì
20
- Xem thêm -