Δίκτυα
υλοποίησης εφαρμογών
Τηλεδιάσκεψης - Γενικά
-
Υπάρχουν διάφορα είδη
καναλιών επικοινωνίας
ικανά να μεταφέρουν τα
δεδομένα μιας
τηλεδιάσκεψης. Τα
κανάλια αυτά κατά ένα
τρόπο μπορούν να
ταξινομηθούν σε
μεταγω- γής κυκλώματος
και σε μεταγωγής
πακέτου. Κάθε ένας
από τύπος
καναλιού
παρουσιάζει
πλεονεκτήματα και
μειονεκτήματα κατά
την αξιολόγηση του
για την καταλληλότητά
του να μεταφέρει
δεδομένα
τηλεδιάσκεψης.
-
Η ποικιλία των
σημάτων που
μεταφέρονται κατά την
διάρκεια μιας
τηλεδιά- σκεψης οδηγεί
σε αντιδιαμετρικές
απαιτήσεις . Μερικά
δεδομένα είναι
ιδιαίτερα απαιτητικά
στην πιστότητα της
μετάδοσης τους ,ενώ
άλλα στην καθυστέρηση
με την οποία θα
μεταδοθούν. Βέβαια
γενικά θα μπορούσαμε
να πούμε ότι τα
δεδομένα είναι
ευαίσθητα περισσότερο
στην αξιοπιστία
μετάδοσης αφού για ένα
αρχείο δεν μετρά τόσο
πολύ το πότε θα
ολοκληρω- θεί η
μεταδοσή του , αλλά το
να μεταδοθεί σωστά.
Αντιθέτως για ένα
φωνητικό σήμα το οποίο
μεταδίδεται σε
πραγματικό χρόνο
είναι περισσότερο
σημαντική η μικρή
καθυστέρηση στην
μετάδοσή του παρά η
υψηλή πιστότητα της
αναπαράστασης του. Η
ακίνητη εικόνα είναι
ευαίσθητη στην
αξιοπιστία τη ς
μετάδοσης και όχι
στην καθυστέρηση.
Την δυσκολότερη
περίπτωση αποτελεί
η μετάδοση video η
οποία είναι ευαίσθητη
και ως προς τις δύο
παρα- μέτρους,
αξιοπιστία και
καθυστέρηση. Όλες οι
παραπάνω παρατηρήσεις
είναι πολύ σημαντι-
κές όταν αναλύεται
κάποιο κανάλι
επικοινωνίας .
-
-
Κανάλια επικοινωνίας
μεταγωγής κυκλώματος
-
Η επικοινωνία
μεταγωγής κυκλώματος
είναι μια μέθοδος
μετάδοσης δεδομένων
κατά την οποία
εγκαθίσταται ένα
κύκλωμα μεταξύ των
πομπού και δέκτη , το
οποίο διατηρείται
ανοικτό καθ’ όλη τη
διάρκεια της
επικοινωνίας. Ένα
συγκεκριμένο κομμάτι
του εύρους του
καναλιού αφιερώνεται
στην διαδικασία της
επικοινωνίας και
χρησιμοποιείται για
αποκλει- στική χρήση
της συγκεκριμένης
εργασίας. Όταν η
εργασία ολοκληρωθεί
το κανάλι ελευθερώ-
νεται και μπορεί να
καταληφθεί κατά τον
ίδιο τρόπο από άλλες
εργασίες.
-
Τα πλεονεκτήματα
της χρησιμοποίησης
μεταγωγής
κυκλώματος για
εφαρμογές
τηλεδιάσκεψης
έγκειται στο γεγονός
ότι είναι γνωστός από
πριν ο ρυθμός
μετάδοσης και το
εύρος του καναλιού.
¶ρα μπορούν να
προβλεφτούν με μεγάλη
ακρίβεια οι χρονικές
καθυστε- ρήσεις άφιξης
των δεδομένων στο
δέκτη.Τα κυκλώματα
μεταγωγής είναι ικανά
να εγγυηθούν για την
ποιότητα της
υπηρεσίας που μπορούν
να προσφέρουν (Quality Of
Service(QOS)).
POINT-TO -POINT
CONFERENCE
MULTI-POINT
CONFERENCE
-
Το κύριο μειονέκτημα
της χρησιμοποίησης
μεταγωγής κυκλώματος
είναι ότι με τον τρόπο
αυτό έχουμε
επικοινωνία μόνο
μεταξύ δύο σημείων
(point-to-point) , ενώ για την
συμμετοχή
περισσοτέρων
απαιτείται η χρήση
μονάδων πολυδιάσκεψης
(Multi-conference Units (MCU)) που
είναι ιδιαίτερα
ακριβές. Επιπλέον
σε αρκετά
διαστήματα το
κανάλι παραμένει
ανενεργό και όντας
αφιερωμένο σε αυτή την
εργασία παραμένει
αναξιοποίητο.
- Κυκλώματα
μεταγωγής πακέτου
-
Η μεταγωγή πακέτου
είναι μια μέθοδος
επικοινωνίας κατά την
οποία η προς μετάδοση
πληροφορία διαιρείται
σε πακέτα ,κάθε ένα από
τα οποία έχει ένα
αναγνωριστικό της
προέλευσης του και της
σειράς εκπομπής του
καθώς και του
προορισμού του. Τα
πακέτα στέλνονται στα
δέκτη ανεξάρτητα
μέσω ενός δικτύου και
ανάλογα με τις
συνθήκες που επι-
κρατούν στο δίκτυο
,κάθε πακέτο μπορεί
να επιλέξει
διαφορετικό δρόμο για
να φτάσει στον
προορισμό του. Είναι
τότε πιθανό τα πακέτα
να φτάσουν στο δέκτη
σε διαφορετικές
χρονικές στιγμές και
με διαφορετική
σειρά από αυτή της
εκπομπής. Σε αντίθεση
με την μεταγωγή
κυκλώματος δεν
υπάρχει αφιερωμένο
εύρος καναλιού
αφιερωμένο στην
επικοινωνία. Το
συνολικό εύρος
μοιράζεται στον
οποιονδήποτε
χρησιμοποιεί το
συγκεκριμένο δίκτυο.
-
Το κύριο πλεονέκτημα
της χρησιμοποίησης
μεταγωγής πακέτου σε
εφαρμογές
τηλεδιάσκεψης είναι
η ευκολία με την οποία
μπορούν να
πραγματοποιηθούν
τηλεδιασκέψεις
πολλαπλών σημείων
χωρίς την χρήση
ειδικόυ Hardware.
-
Το κύριο
μειονέκτημα της
μεταγωγής πακέτου
στην τηλεδιάσκεψη
είναι η αδυναμία
πρόβλεψης της χρόνου
παράδοσης των
δεδομένων στον δέκτη,
γεγονός το οποίο
μπορεί να προκαλέσει
προβλήματα σε τύπους
δεδομένων που είναι
ευαίσθητοι στις
χρονικές
καθυστερήσεις όπως
ο ήχος και το video. Δεν
είναι δυνατή η
εγγύηση της
υπηρεσίας που μπορεί
να προσφέρει η
μεταγωγή πακέτου.
CIRCUIT VS PACKET
SWITCHED NETWORKS
-
Τρόποι τηλεδιάσκεψης
Τα συστήματα
τηλεδιάσκεψης μπορούν να
επικοινωνήσουν με
διάφορους τρόπους οι
οποίοι περιγράφονται
ακολούθως .
Α) POTS
Teleconference (Plain Old Telephone Service )
-
Ο τρόπος αυτός
στηρίζεται στον
δημόσιο τηλεφωνικό
σύστημα (Plain Switched Telephone
Network(PTSN)).Το δίκτυο αυτό
είναι το πιο
διαδεδομένο αλλά το
εύρος κανα- λιού που
προσφέρεται είναι
πάρα πολύ μικρό.
Τυπικά αναφέρουμε
ότι χρησιμοποιούνται
modems ταχυτήτων το πολύ
έως 28,8kbps. Υπάρχουν
λίγα προϊόντα
τηλεδιάσκεψης τα
οποία επιχειρούν να
χρησιμοποιήσουν
αυτούς τους ρυθμούς
μετάδοσης. Παρά τις
αρνητικές προδια-
γραφές που υπάρχουν
στο συγκεκριμένο
δίκτυο καταβάλλεται
ιδιαίτερη προσπάθεια
αξιοποί- ησης του
γιατί είναι
διαθέσιμο σχεδόν
παντού. Με την
ανάπτυξη των τεχνικών
συμπίεσης βελτιώνεται
όλο και περισσότερο
η ποιότητα της
υπηρεσίας που
παρέχεται μέσω αυτού
του δικτύου. Το
πρότυπο του ITU-T H.324
αναλαμβάνει την
διευκρίνιση των
συνθηκών λειτουρ-
γίας της
τηλεδιάσκεψης στα
28.8Kbps και την
συμβατότητα των
προϊόντων που
υπάρχουν στην
κατηγορία αυτή.
-
Β) Switched 56
conferencing
-
Η Switched 56 είναι μια
ψηφιακή υπηρεσία κατά
την οποία το
διατιθέμενο εύρος
καναλιού είναι 56Kbps.
Είναι παρόμοια με το
δίκτυο ISDN και έχει
κυρίως αναπτυχθεί
στην Ευρώπη .
Σταδιακά όμως
αντικαθίσταται από
δίκτυα ISDN . Σχεδόν όλα
τα προϊόντα που
μπορούν να
λειτουργήσουν πάνω σε
Switched 56 είναι συμβατά
και με το ISDN.
-
Γ) ISDN
conferencing (Integrated Services Digital
Network)
-
Το ISDN είναι ένα
ψηφιακό δίκτυο το
οποίο μπορεί να
παρέχει διαφορετικούς
ρυθμούς επικοινωνίας
ικανούς να μεταφέρουν
δεδομένα
τηλεδιάσκεψης σε
ιδιαίτερα ικανο-
ποιητικούς ρυθμούς .
Το BRI(Basic Rate Interface) ISDN
παρέχει δύο κανάλια
των 64Kbps (B-channels) για την
μεταφορά δεδομένων
και ένα κανάλι των
16Kbps (D-channel) για την
σηματοδότηση.
Υπάρχουν πολλά
προϊόντα
τηλεδιάσκεψης τα
οποία χρησιμοποιούν
ISDN δίκτυα . Το κύριο
μειονέκτημα
παρουσιάζεται στο
γεγονός ότι δεν είναι
αρκετα διαδεδομένο σε
δίκτυο ώστε να μπορεί
κάποιος να έχει
πρόσβαση σε αυτό από
οποιοδήποτε μέρος . Το
πρότυπο του ITU-T H.320 αναλαμβάνει
την διευκρίνιση των
συνθηκών λειτουργίας
της τηλε- διάσκεψης
μέσω ISDN στενής ζώνης
και την
συμβατότητα των
προϊόντων που
υπάρχουν στην
κατηγορία αυτή ,ενώ η
σύσταση H.321 αφορά το ISDN
ευρείας ζώνης.
Δ ) LAN
Conferencing (Local Area Networks)
-
Τα LAΝ είναι
συνηθισμένα σε
πανεπιστήμια κτήρια
εταιριών και γενικά
οποιον- δήποτε μικρό
χώρο (μέχρι 3-4 km2 ) που
απαιτεί δικτύωση. Οι
πιο διαδεδομένοι
τύποι LAΝ είναι το
Ethernet των 10Mbps και το
Token Ring των 4 ή 16Mbps τα
οποία ακολουθούν την
τοπολογία της
αρτηρίας και του
δακτυλίου
αντίστοιχα. Ο
σχεδιασμός των
συγκεκριμένων
αρχιτεκτονικών
είναι σχετικά
παλιός και
προορίζονταν για
συνήθεις
εφαρμογές περιορι-
σμένου όγκου. Η βασική
αδυναμία των
συγκεκριμένων δικτύων
είναι το γεγονός ότι
πολλοί κόμβοι
μοιράζονται το
ίδιο φυσικό μέσο .
Στο Ethernet όπου
χρησιμοποιείται το
πρωτό- κολλο CSMA/CD (
Carrier Sense Multiple Access with
Collision Detection). Σύμφωνα
με το συγκεκριμένο
πρωτόκολλο ένας
κόμβος εκπέμπει
δεδομένα εφόσον
αφουγκραστεί το
φυσικό μέσο και
διαπιστώσει ότι
εκείνη τη χρονική
στιγμή είναι άεργο. Σε
περίπτωση σύγκρουσης
τα δεδομένα που
μεταδίδονται χάνονται
και αρχίζει η
διαδικασία
επαναμετάδοσης.
Αντίθετα στο Token Ring
κάθε κόμβος έχει ένα
συγκεκριμένο χρονικό
διάστημα μέσα στο
οποίο πρέπει να
μεταδώσει εφόσον
έχει δεδομένα προς
μετάδοση. Διαφορετικά
ο χρόνος αυτός
παρέρχεται
ανεκμετάλευτος.
Είναι φανερό ότι ο
ρυθμός εξυπηρέτησης
κάποιου κόμβου
είναι χαμηλό- τερος
από την ταχύτητα του
δικτύου και μειώνεται
ακόμη περισσότερο όσο
αυξάνει η κίνηση του
δικτύου.
-
Ένα σημαντικό
πλεονέκτημα του
συγκεκριμένου δικτύου
είναι η εγγενής υπο-
στήριξη του multicasting το
οποίο είναι
ιδιάιτερα σημαντικό
για την
πραγματοποίηση του
multiconference. Το πρότυπο
του ITU-T H.323 αναλαμβάνει
την διευκρίνιση των
συνθηκών λειτουργίας
της τηλεδιάσκεψης
μέσω LAN που δεν
παρέχουν συγκεκριμένο
εύρος καναλιού και
την συμβατότητα των
προϊόντων που
υπάρχουν στην
κατηγορία αυτή.
-
- Internet
Conferencing
-
Ενώ τα LAN
πραγματοποιούν την
δικτύωση σε τοπικές
κοινότητες το Internet
επιτυγχάνει την
σύνδεση μεταξύ
διαφορετικών LAN κα
ι γενικά μεταξύ
οποιωνδήποτε
δικτύων
διαφόρων τύπων. Το
πρωτόκολλο που έχει
αναπτυχθεί για
την σύνδεση των
διαφόρων δικτύων
λέγεται Internet Protocol (IP)
και είναι
οικουμενικό. Η
οικουμενικότητα του
αυτή έχει συντελέσει
στην ραγδαία
εξάπλωση του Internet. Το
Internet το οποίο είναι
κυρίως μεταγωγής
πακέτου χρησιμοποιεί
ακόμη δύο πρωτόκολλα
για την μεταφορά
αρχείων. Το TCP (Transfer
Control Protocol) το οποίο
παρέχει μια αξιόπιστη
end-to-end υπηρεσία με την
χρησιμοποίηση
διόρθωσης λαθών ,ενώ
το UDP( User Datagram Protocol)
το οποίο δεν είναι
αξιόπιστο και δεν
παρέχει διόρθωση
λαθών. Οι υπηρεσίες
τηλεδιάσκεψης
χρησιμο- ποιούν κυρίως
το UDP . Το πρότυπο
του ITU-T H.323
αναλαμβάνει την
διευκρίνιση των
συνθηκών λειτουργίας
της τηλεδιάσκεψης
μέσω Internet και την
συμβατότητα των
προϊόντων που
υπάρχουν στην
κατηγορία αυτή.
-
REAL TIME
TRANSPORT PROTOCOL PACKET
Επειδή το multicasting είναι
μια πολύ σημαντική
υπηρεσία θα αναλυθεί
περαιτέρω. Οι βασικοί
μηχανισμοί που
εφαρμόζονται στο multicasting
είναι οι εξής:
- ·
Κάθε πακέτο IP περιέχει
ένα προκαθορισμένο
αριθμό bits που
αποτελούν τη
διεύθυνση του
μηχανήματος
προορισμού. Η
διεύθυνση αποτελείται
από 32bits. Αν τα
πρώτα 4 bits είναι
‘1101’, αυτό σημαίνει
ότι το πακέτο είναι
multicast. Τα υπόλοιπα 28
bits ταυτοποιούν το
multicasting group για το οποίο
προορίζεται το πακέτο
- · Δεν
υπάρχει κάποια μόνιμη
ανάθεση των
διευθύνσεων στα multicast
groups. Κάθε multicast server
επιλέγει την
διεύθυνση του group η
οποία συνήθως είναι
έγκυρη μόνο κατά τη
διάρ- κεια της
επικοινωνίας.
- · Τα
groups είναι δυναμικά
,δηλαδή κάθε
κόμβος μπορεί να
μπαίνει και να βγαίνει
όποτε θέλει. Για να
δηλωθεί η
επιθυμία συμμετοχής
σε κάποιο group, ένας
κόμβος στέλνει τις
απαραίτητες
πληροφορίες
συμμετοχής του, στον
multicast server. Αυτό γίνεται
μέσω ειδικών
δρομολογητών που
ονομάζονται multicast routers
ή multicast gateaways.
- · Ο
διάλογος μεταξύ
ενός multicast router και
ενός κόμβου γίνεται
μέσω του πρωτοκόλλου
IDMP (Internet Group Management
Protocol).
- · Η
δρομολόγηση των
multicast πακέτων στους
multicast routers γίνεται με
ειδικούς αλγό- ριθμους
όπως : Distance Vector Multicast
Routing Protocol, Multicast Open
Shortest Path First Routing ,
Protocol Independent Multicast.
- MBone
-
To MBone είναι
συντομογραφία του
‘Virtual Internet Backbone for
Multicast IP’ . Πρόκειται
για ένα φυσικό δίκτυο
,το οποίο αποτελείται
από IP multicast κόμβους οι
οποίοι είναι
διεσπαρμένοι σε όλο
τον κόσμο και
συνδεδεμένη στο Internet.
Επιπλέον διατίθεται
ένα σύνολο
εργαλείων που
επιτρέπουν τη ν
μετάδο ση
προγραμμάτων ήχου
και εικόνας και
βοηθούν τους χρήστες
να δηλώσουν συμμετοχή
σε κάποιο group .Το
δίκτυο είναι δυνατό να
επεκταθεί με την
χρησιμοποίηση multisession
bridges (MSB) που
πραγματοποιούν την
ίδια λειτουργία με
αυτή των MCU στα δίκτυα
μεταγωγής κυκλώματος.
Α
Αρχική
Σελίδα