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About This Presentation
Title:

Programma

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Title: IP Multicast: Architettura, protocolli e applicazioni Subject: Presentazione Tesi di LAurea Author: Taschin Antonio Last modified by: Taschin – PowerPoint PPT presentation

Number of Views:83
Avg rating:3.0/5.0
Slides: 58
Provided by: Taschin4
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Transcript and Presenter's Notes

Title: Programma


1
Programma
  1. Concetti utili di networking
  2. Il Multicast
  3. Il suono e le immagini
  4. I filmati e lo streaming
  5. La videoconferenza H.323

2
Networking
  • Indirizzi IP ? 32 bit
  • Indirizzi Ethernet ? 48 bit

Router
  • Inoltra solo dove è necessario
  • velocità non viene condivisa

Switch
Hub
  • Inoltra su tutte le porte
  • velocità viene condivisa
  • 10Mbps e 100Mbps

3
Cosè il Multicast?
  • Tante connessioni separate
  • quante sono le richieste
  • Utilizzare il broadcast

La tecnologia multicast, è un processo che
trasmette le informazioni da una sorgente a più
destinazioni con un unico flusso di dati, invece
di usarne molteplici.
4
Scenari di applicazione
  • Necessità differenti
  • affidabilità dei dati
  • ritardo di consegna
  • Videoconferenze, video on demand
  • Quotazioni in borsa, distribuzione di listini e
    cataloghi in tempo reale
  • Training, teledidattica
  • Distribuzione di software
  • Possibilità di sfruttare Internet per
    trasmissioni di tipo televisivo

5
I gruppi
Insieme di zero o più host identificato da un
singolo indirizzo IP di classe D
224.0.0.0 239.255.255.255
Non è Statico ma Dinamico
  • Associarsi (join)
  • Abbandonare (leave)

6
Internet Group Management Protocol (IGMP)
  • IGMPv1 ? obsoleto
  • IGMPv2 ? in uso
  • IGMPv3 ? bozza

224.0.0.1 ALL-SYSTEMS.MCAST.NET
  • Membership Query
  • Membership Report

224.0.0.2 ALL-ROUTERS.MCAST.NET
  • Leave Group

7
Ethernet Multicast
Lindirizzo Ethernet viene riconosciuto dalla
prima cifra esadecimale
Esempio AB-CD-EF-10-20-30
Indirizzo IP 32 bit
Indirizzo Ethernet 48 bit
RFC1112 ? 01-00-5E-00-00
? più gruppi Multicast possono essere
mappati con lo stesso indirizzo Ethernet
  • 32 bit totali
  • 4 fissi
  • 23 caratterizzano lindirizzo

8
MBone
rete virtuale sperimentale di router multicast,
costruita sopra la struttura standard di Internet
  • mrouted ? protocollo di routing DVMRP
  • Tunnel

9
Le applicazioni in MBone
Sessione Trasmissione di dati in MBone
  • Session Announcement Protocol
  • Session Description Protocol
  • Session Initiation Protocol

La distribuzione dei dati
La sorgente può non unirsi al gruppo Non ha
bisogno di sapere chi sono e dove si trovano i
ricevitori
  • Time to live (TTL) ? i pacchetti non vengono
    trasmessi oltre il valore specificato
  • i protocolli di routing creano un albero di
    distribuzione ottimizzato

10
Protocolli di routing
Albero basato sulla sorgente Albero Condiviso
Distance Vector Multicast Routing Protocol Multicast Open Shortest Path First Protocol Independent Multicast Dense Mode Core Based Tree Protocol Independent Multicast - Sparse Mode
11
Multicast Geografico
  • MSDP
  • Multicast Source Discovery Protocol
  • MBGP
  • Multicast Border Gateway Protocol

12
Esempi
13
Esempi
14
Il suono
  • Da 16 Hz a 20KHz
  • È un segnale continuo quindi analogico
  • Il campionamento
  • La quantizzazione

CD Audio ? 44125 Hz cioè 44125 intervalli al
secondo
15
Un esempio
  • Memorizzare il parlato con campionamento a 8 bit
    e con una frequenza di 6000 Hz per un minuto è
    necessario
  • 60000 x 60 x 8 bit 360 Kbyte circa
  • per una canzone con campionamento a 16 bit e con
    una frequenza di 50000 Hz per un minuto è
    necessario
  • 60 x 50000 x 2 byte 12 MB.

16
Formati Audio
  • Real Audio
  • QuickTime
  • Microsoft Wave estensione WAV
  • MPEG Audio estensione MP3
  • Audio Interchangeestensione AIF/AIFF
  • Microsoft NetShow estensione ASF
  • Yamaha SoundVQ estensione VQF

17
Le Immagini
  • insieme continuo di luce e colore
  • Vettoriali
  • Formule matematiche e forme geometriche
  • Max qualità
  • Bitmap
  • Con perdita di qualità
  • Senza perdita di qualità
  • Compressi
  • Non compressi

18
Formati Grafici
  • Targa estensione TGA
  • TIFF estensione TIF
  • CompuServe estensione GIF
  • JPEG estensione JPG
  • PC Paintbrush estensione PCX
  • Windows Bitmap estensione BMP
  • PNG estensione PNG
  • Non supportato dai browser

19
Digital Video
  • Perché è necessario comprimere un filmato
    digitale?
  • 720 x 576 x 8 x 3 x 25 30MBs
  • 720x 576 pixel (PAL)
  • 8 x 3 Quantizzazione a 8 bit per ciascuno dei tre
    colori
  • 25 fps
  • film 2 ore ? 104GB

20
Due concetti base luminanza e crominanza
  • RGB ? pc
  • CMYK ? stampe
  • YUV ? tv
  • Luminanza
  • Intensità luminosa di un punto dellimmagine (Y)
  • Crominanza
  • U e V. Sono i canali che trasportano i colori.
    Detti anche R-Y e B-Y.

21
Formati televisivi
  • NTSC
  • 525 righe 30 fps
  • PAL
  • 625 righe 25 fps interlacciati
  • SECAM
  • 625 righe a 25 fps

22
Formati video analogici
  • VHS / VHSC
  • Standard più diffuso e meno qualitativo
  • Video 8
  • Sony ? leggermente migliore del VHS
  • S-VHS S-VHSC
  • Migliora la qualità e la risoluzione del VHS
  • Video 8Hi
  • Migliore come qualità a livello consumer
  • Betacam
  • Il più usato per il broadcast. Eccellente qualità

23
Il segnale
  • Composito (YC)
  • Tutte le informazioni vengono raggruppate in un
    singolo segnale
  • S-Video
  • 5 fili
  • RGB
  • Trasporta il segnale in termini di porzione di 3
    colori

24
Formati video digitali
  • MS Video for Windows estensione AVI
  • Apple Quick Time for Windows estensione MOV
  • Formato DV
  • Adobe Filmstrip estensione FLM
  • Autodesk Animation estensione FLI/FLC
  • RealMedia Audio/Video estensione RA/RM/RAM
  • Microsoft NetShow estensione ASF

25
(No Transcript)
26
Streaming
  • 500KB a 6KBs ? oltre 90 s
  • Notevole quantità di banda
  • qualità ? banda
  • Notevole tempo per scaricare
  • Le tecniche di "streaming" permettono di ridurre
    questo tempo ad un piccolo ritardo iniziale,
    senza richiedere alcuno spazio sul disco locale
    il file richiesto viene infatti visualizzato al
    momento, senza un preventivo download.

27
Streaming
  • Real time
  • Radio
  • Tv
  • non esiste un vero e proprio file ma piuttosto un
    flusso continuo (uno stream) di bit

28
Cosa serve
  • Una sorgente
  • File
  • Telecamera/tv/videoregistratore
  • Un encoder
  • PC
  • Streamfactory/Stream Genie
  • Un server
  • Un player

29
Le offerte
  • Real Networks
  • RealPlayer
  • RealProducer
  • RealServer
  • Microsoft (WMT)
  • WindowsMediaPlayer
  • WindowsMediaEncoder
  • WindowsMediaServer
  • Apple
  • QuickTimeStreaming Server
  • Darwin OpenSource

30
I protocolli
  • TCP
  • UDP
  • RTP (Real-Time Protocol)
  • IETF
  • Derivazione dellUDP
  • RTCP (Real Time Control Protocol)
  • RTSP (RealTime Streaming Protocol)
  • Real Networks

31
I protocolli
  • MMS (Microsoft Media Server)
  • Microsoft
  • MMSU/MMST
  • MSBD (Media Stream Broadcast Ditribution)
  • HTTP
  • Più lento
  • Trasparente ai firewall

32
(No Transcript)
33
Videoconferenza
  • è un metodo di comunicazione on-line che permette
    a due o più persone dislocate in luoghi diversi
    di comunicare tramite audio e video, permettendo
    nel contempo lo scambio di documenti in formato
    elettronico.

34
Riunioni
  • Vis-a-vis
  • Organizzazione accurata
  • Preparare i documenti per tutti in anticipo
    (stampare, rilegare, ecc)
  • Tempo di lavoro e tempo libero si possono
    intrecciare
  • Costi non trascurabili per lo spostamento
  • Videoconferenza
  • Organizzazione semplificata
  • Non è necessario pianificare viaggi né contenuti
  • Doppia funzionalità del computer
  • Centro di informazioni
  • Mezzo di comunicazione

35
Tipi di videoconferenza
  • ISDN
  • Rete telefonica digitale
  • Disponibile entro lanno in tutte le sedi
    accademiche
  • Banda assicurata
  • Qualità limitata dalla disponibilità di borchie
  • Rete IP
  • Rete Accademica Nazionale (GARR)
  • Link di Venezia saturo (4Mbps)
  • Problemi di banda a causa congestioni riscontra
    congelamenti e degradazione del video e perdita
    di porzioni dellaudio.
  • Standard H323

36
H.323
  • Fornisce la base per limplementazione di
    comunicazioni multimediali (audio/video/dati) su
    reti IP
  • Definisce i metodi di controllo delle chiamate
  • Gestisce la banda
  • Gestisce linterfacciamento con altre tecnologie
    di rete (es. ISDN)

37
H.323
  • Nello standard vengono identificati i seguenti
    componenti
  • Terminali
  • Gateway
  • Gatekeeper
  • MCU

38
Apparati H323
  • Terminali
  • sono i punti finali di un collegamento
    multimediale.
  • MCU
  • Fornisce il supporto di inoltro a conferenze con
    tre o più terminali
  • Sia hardware che software

39
Altri apparati
  • Gateway
  • Elementi che si frappongono nella comunicazione
    tra 2 terminali.
  • Interfacciano i sistemi di videoconferenza che
    non sono aderenti allo standard H.323 (es. ISDN
    H.320)
  • Comunicazione verso terminali sulla rete
    telefonica pubblica (PSTN)
  • Comunicazione verso apparati telefonici standard
    o centralini (PABX)

40
Gatekeeper
  • È la componente che gestisce TUTTI gli apparati
    H.323 che operano nella zona di competenza.
  • Gestisce la politica sulluso della LAN e della
    banda

41
Hardware e software
  • Qualsiasi PC o MAC attualmente in vendita
  • Sistema Operativo Windows98 o superiori oppure
    Macinthosh
  • Linux in fase di sperimentazione con OpenH323

42
WebCam
  • Economiche
  • Facili da installare e da usare
  • Si interfacciano benissimo con
  • Microsoft NetMeeting
  • CUSeeMe

43
Desktop VideoConference (DTVC)
  • Kit con scheda dedicata e telecamera
  • Apparato costoso
  • Software proprietario
  • Linstallazione e la configurazione
    richiedono una certa esperienza
  • Possono supportare sia ISDN che IP

44
Set-Top-Box
  • Non necessitano di PC
  • Si collegano ad una TV
  • Supportano sia ISDN che IP
  • Le versioni più evolute incorporano una MCU
  • Apparati molto costosi
  • Buon investimento

45
Group Conferencing System
  • Dispositivi costosissimi per sale riunioni
  • Includono schermo di alta qualità
  • Sia ISDN che IP

46
Videoconferenza punto-punto
  1. Webcam
  2. DTVC
  3. Set-top-box
  4. Group Conf. System

IP o ISDN
Utente 1
  • Netmeeting
  • CUSeeMe
  • software proprietario

Utente 2
47
Multi videoconferenza
ISDN
H.320 Sito X
H.323 Sito Y
H.323 Bologna
H.323/H.320 Gateway
IP Network
MCU CINECA
H.323 Roma
48
Architettura del Sistema
CISCO Gatekeeper
49
Telericevimento
Terminale Studente
CISCO Gatekeeper
Terminale docente
50
Videoconferenza
  • 2 persone
  • Netmeeting
  • CUSeeMe
  • 3 o più persone
  • Standard H.323
  • MBone

51
H.323
  • Fornisce la base per limplementazione di
    comunicazioni multimediali (audio/video/dati) su
    reti IP
  • Definisce i metodi di controllo delle chiamate
  • Gestisce la banda
  • Gestisce linterfacciamento con altre tecnologie
    di rete (es. ISDN)

52
Protocol Stack
53
H.323
  • Nello standard vengono identificati i seguenti
    componenti
  • Terminali
  • Gateway
  • Gatekeeper
  • MCU

54
in dettaglio
  • Terminali sono i punti terminali di un
    collegamento multimediale. Devono supportare
  • Comunicazione audio
  • Video e dati sono opzionali
  • H.245 per la negoziazione
  • Q.931 per la segnalazione della chiamata e il
    setup della stassa
  • H.225 RAS per le interazione con il gatekeeper
  • RTP/RCTP per la corretta gestione dei pachetti
    multimediali

55
in dettaglio
  • Gateway
  • Elementi che si frappongono nella comunicazione
    tra 2 terminali.
  • Interfacciano i sistemi di videoconferenza che
    non sono aderenti allo standard H.323 (es. ISDN
    H.320)
  • Comunicazione verso terminali sulla rete
    telefonica pubblica (PSTN)
  • Comunicazione verso apparati telefonici standard
    ocentralini (PABX)
  • Possono essere utilizzati tra terminali H.323 per
    sicurezza o per fare da proxy H.323

56
Gatekeeper
  • È la componente che gestisce TUTTI gli apparati
    H.323 che operano nella zona di competenza.
  • Gestisce la politica sulluso della LAN e della
    banda
  • Interagisce attraverso il protocollo RAS

57
MCU
  • Fornisce il supporto di inoltro a conferenze con
    tre o più terminali
  • Sia hardware che software
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