Arten der Datenübertragung. Arten der Datenübertragung Arten der Datenübertragung

Personen! Was ist eine Sendung und was ist ein Podcast? und habe die beste antwort

Antwort von Evgeny Usenko [Guru]





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Hallo! Hier eine Auswahl an Themen mit Antworten auf Ihre Frage: Menschen! Was ist eine Sendung und was ist ein Podcast?

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Podcasting (englisches Podcasting, von iPod und englischer Rundfunk - allgegenwärtige, breitformatige Übertragung) ist der Prozess der Erstellung und Verbreitung von Audio- oder Videosendungen (d. h. Podcasts) im World Wide Web (normalerweise im MP3- oder Ogg / Vorbis-Format für .) Audio- und Flash-Video und andere für Videoübertragungen). Podcasts haben in der Regel ein bestimmtes Thema und eine bestimmte Erscheinungshäufigkeit (es gibt jedoch Ausnahmen).
Die Zielgruppe von Podcasting sind PC-Benutzer, Laptop-Benutzer und Besitzer von tragbaren Playern. Zum bequemen Anhören von Podcasts wurden viele Softwareprodukte wie iTunes oder AmaroK entwickelt, die die Aktualisierung von Podcast-Feeds und deren automatischen Download überwachen.
Ein Podcast-Terminal ist eine Website, die das Hosten von Medien unterstützt und das Posten und Abonnieren von Updates in gewissem Umfang automatisiert.
Ein Podcast ist entweder eine einzelne Datei oder eine regelmäßig aktualisierte Reihe solcher Dateien, die unter derselben Adresse im Internet veröffentlicht werden.
Ein Podcaster ist eine Person, die auf Amateur- oder Profibasis Podcasts sendet.
Begriff
Das Konzept des Podcasting entspricht dem Konzept des Audioblogs, mit dem einzigen Vorbehalt, dass ein Blog normalerweise eine Abfolge von Beiträgen in Form von regulären Webseiten (im HTML-Format) bedeutet und ein Podcast immer eine automatische Überprüfung auf Aktualisierungen im RSS-Format bietet . Andere Begriffe wurden vorgeschlagen:
Webcasting - nicht weit verbreitet
rsscasting - schwer auszusprechen
Die Hersteller von MP3-Playern, die mit den iPod-Herstellern konkurrieren, versuchen, ihre eigenen Namen für das Podcasting einzuführen. Zum Beispiel prägte das Zen-Unternehmen Creative den Begriff Zencasting.
Verfahren
Der Prozess der Erstellung und Veröffentlichung eines Podcasts erfolgt in mehreren Schritten:
Auf der Suche nach einer Podcast-Idee, deren Inhalt definiert wird. Vor der Aufnahme periodischer Podcasts wird in der Regel deren Plan (Shounots) erstellt, um den Erzählprozess während der Aufnahme zu erleichtern.
Vorbereitung der Ausrüstung. Üblicherweise wird für die Aufnahme ein digitales oder analoges Mikrofon verwendet. Um die Qualität der Aufnahme zu erhöhen, wird das Audiosignal mit einem digitalen oder analogen Mischer bearbeitet, verschiedene Filter verwendet usw.
Podcast-Aufzeichnung. Die Erfassung des Audiosignals erfolgt entweder per Software oder Hardware. Bei der Verwendung von Softwaretools (z. B. Audio-Editoren) wird das Signal jeder Person auf einer separaten Audiospur aufgezeichnet. Die Kommunikation zwischen entfernten Gesprächspartnern erfolgt über Internettelefonie.
Montage. Beim Bearbeiten eines Podcasts werden die Reihenfolge und Überlagerung von Audiospuren synchronisiert, Rauschen und Interferenzen entfernt und verschiedene Musikarrangements überlagert. In Podcasts wird podsafe-Musik als Hintergrundmusik verwendet.
Veröffentlichung eines Podcasts. Ein fertiger Podcast mit einer Bitrate von 64 bis 128 Kbps wird normalerweise auf verschiedenen Podcast-Terminals, Blogs und Websites veröffentlicht, die diesem Podcast gewidmet sind.

Datenübertragungsarten

In IP-Netzwerken gibt es 3 Hauptwege zum Übertragen von Daten: Unicast, Broadcast, Multicast.

Unicast(Unicast) - der Vorgang des Sendens eines Pakets von einem Host zu einem anderen Host.

Multicast(Multicast) - der Vorgang des Sendens eines Pakets von einem Host an eine bestimmte begrenzte Gruppe von Hosts.

Übertragen(Broadcast) - der Vorgang des Sendens eines Pakets von einem Host an alle Hosts im Netzwerk.

Diese 3 Arten der Datenübertragung werden für unterschiedliche Zwecke verwendet, schauen wir uns das genauer an.

Unicast

Der Unicast-Datenübertragungstyp (individuell) wird für die normale Host-zu-Host-Datenübertragung verwendet. Die Unicast-Methode funktioniert in Client-Server- und Peer-to-Peer (Peer-to-Peer)-Netzwerken.

Bei Unicast-Paketen wird die spezifische IP-Adresse des Geräts, für das dieses Paket bestimmt ist, als Ziel-IP-Adresse verwendet. Die IP-Adresse eines bestimmten Geräts besteht aus einem Teil der Netzwerkadresse (in der sich dieses Gerät befindet) und einem Teil der Hostadresse (einem Teil, der dieses insbesondere persistent in seinem Netzwerk bestimmt). Dies alles führt zu der Möglichkeit, Unicast-Pakete durch das Netzwerk zu routen.

Multicast- und Broadcast-Pakete haben im Gegensatz zu Unicast-Paketen ihre eigenen speziellen (reservierten) IP-Adressen, die im Paket-Header als Ziel verwendet werden. Aus diesem Grund sind Broadcast-Pakete meist auf das lokale Netzwerk beschränkt. Der Multicast-Verkehr kann auch durch die Grenzen des lokalen Netzwerks begrenzt werden, kann aber auch zwischen Netzwerken geroutet werden.

In IP-Netzwerken ist eine Unicast-Adresse eine Adresse, also die Adresse eines Endgeräts (zB eines Computers). Bei der Datenübertragungsart Unicast werden zwei Endgeräten Hostadressen zugewiesen und (diese Adressen) als Quell-IP-Adresse und Ziel-IP-Adresse verwendet.

Während des Kapselungsprozesses platziert der sendende Host seine IP-Adresse im Unicast-Header des Pakets als Quelladresse und die IP-Adresse des empfangenden Hosts wird im Header als Zieladresse platziert. Mit diesen beiden IP-Adressen können Unicast-Pakete über das gesamte Netzwerk (d. h. über alle Subnetze) gesendet werden.

Multicast

Der Multicast-Übertragungstyp wurde entwickelt, um Bandbreite in IP-Netzwerken zu sparen. Dieser Typ reduziert den Datenverkehr, indem er Hosts erlaubt, ein Paket an eine ausgewählte Gruppe von Hosts zu senden. Um mehrere Zielhosts mit Unicast-Datenübertragung zu erreichen, müsste der Quellhost dasselbe Paket an jeden Zielhost senden. Beim Multicast-Übertragungstyp kann der Quellhost nur ein Paket senden, das Tausende von Empfängerhosts erreichen kann.

Beispiele für Multicast-Datenübertragung:

  • Video- und Audio-Newsletter
  • Austausch von Informationen über Routen, die in Routing-Protokollen verwendet werden.
  • Softwareverteilung
  • Newsfeeds

Multicast-Clients

Hosts, die bestimmte Multicast-Daten empfangen möchten, werden Multicast-Clients genannt. Multicast-Clients verwenden von Client-Programmen initiierte (gestartete) Dienste, um Multicast-Daten an Gruppen zu senden.

Jede Multicast-Gruppe repräsentiert eine Multicast-Ziel-IP-Adresse. Wenn ein Host Daten für eine Multicast-Gruppe rundsendet, fügt der Host die Multicast-IP-Adresse in den Paketheader (im Zielabschnitt) ein.

Für Multicast-Gruppen wird ein spezieller Block von IP-Adressen von 224.0.0.0 bis 239.255.255.255 zugewiesen.

Übertragen

Da der Broadcast-Typ verwendet wird, um Pakete an alle Hosts im Netzwerk zu senden, verwenden Pakete eine spezielle Broadcast-IP-Adresse. Wenn ein Host ein Paket mit einer im Header angegebenen Broadcast-Adresse empfängt, behandelt er das Paket wie ein Unicast-Paket.

Wenn ein Host einige Informationen an alle Hosts im Netzwerk übertragen muss, wird das Broadcast-Datenübertragungsverfahren verwendet. Auch wenn die Adresse von speziellen Diensten (Diensten) oder Geräten nicht im Voraus bekannt ist, wird auch Broadcast zur Erkennung verwendet.

Beispiele für die Verwendung von Broadcast-Datenübertragung:

  • Erstellen einer Zuordnung der Adressen der oberen Ebene zu den unteren (z. B. wie lautet die IP-Adresse eines bestimmten Geräts mit seiner MAC-Adresse)
  • Adressanfrage (Beispiel ARP)
  • Routing-Protokolle tauschen Routing-Informationen aus (RIP, EIGRP, OSPF)

Wenn der Host Informationen benötigt, sendet er eine Anfrage an die Broadcast-Adresse. Alle anderen Hosts im Netzwerk empfangen und verarbeiten diese Anfrage. Ein oder mehrere Hosts hängen die angeforderten Informationen an und antworten auf die Anfrage. Die Responder verwenden Unicast als Übertragungstyp.

Wenn ein Host Informationen an alle Hosts im Netzwerk senden muss, erstellt er ein Broadcast-Paket mit seinen Informationen und überträgt es an das Netzwerk.

Im Gegensatz zu Unicast-Übertragungen, bei denen Pakete über das gesamte Netzwerk geroutet werden können, sind Broadcast-Pakete normalerweise auf das lokale Netzwerk beschränkt. Diese Einschränkung hängt von der Konfiguration des Routers ab, der das Netzwerk begrenzt und die Art der Übertragung überwacht.

Es gibt zwei Arten der Broadcast-Datenübertragung: gerichteter Broadcast und eingeschränkter Broadcast.

Regiesendung

Ein gerichteter Broadcast wird an alle Hosts in einem bestimmten Netzwerk gesendet. Dieser Broadcast-Typ ist nützlich, um Broadcast-Datenverkehr an alle Hosts außerhalb des lokalen Netzwerks zu senden.

Ein Host möchte beispielsweise ein Paket an alle Hosts im Netzwerk 172.16.5.0/24 senden, der Host selbst befindet sich jedoch in einem anderen Netzwerk. In diesem Fall hängt der sendende Host die Broadcast-Adresse 172.16.5.255 als Zieladresse an den Paket-Header an. Obwohl Router den gerichteten Broadcast-Verkehr einschränken (nicht übertragen) müssen, können sie so konfiguriert werden, dass er Broadcast-Verkehr zulässt.

Begrenzte Sendung (begrenzte Sendung)

Ein eingeschränkter Broadcast wird verwendet, um Daten an alle Hosts im lokalen Netzwerk zu übertragen. In solchen Paketen wird als Ziel die IP-Adresse 255.255.255.255 eingefügt. Router übertragen keinen solchen Broadcast-Verkehr. Begrenzte Broadcast-Pakete werden nur im lokalen Netzwerk verteilt. Aus diesem Grund werden IP-LANs auch als Broadcast-Domänen bezeichnet. Router bilden eine Grenze für die Broadcast-Domäne. Ohne Grenze würden sich Pakete über das gesamte Netzwerk zu jedem Host verteilen, die Leistung von Netzwerkgeräten verlangsamen und die Bandbreite der Kommunikationskanäle verstopfen.

Hier ist ein Beispiel für einen eingeschränkten Broadcast: Ein Host befindet sich im Netzwerk 172.16.5.0/24 und möchte ein Paket an alle Hosts in seinem Netzwerk senden. Mit der IP-Adresse 255.255.255.255 als Ziel sendet er ein Broadcast-Paket. Dieses Paket wird nur von allen Hosts in diesem lokalen Netzwerk (172.16.5.0/24) akzeptiert und verarbeitet.

In IP-Netzwerken gibt es 3 Hauptwege zum Übertragen von Daten: Unicast, Broadcast, Multicast.

Unicast(Unicast) - der Vorgang des Sendens eines Pakets von einem Host zu einem anderen Host.

Multicast(Multicast) - der Vorgang des Sendens eines Pakets von einem Host an eine bestimmte begrenzte Gruppe von Hosts.

Übertragen(Broadcast) - der Vorgang des Sendens eines Pakets von einem Host an alle Hosts im Netzwerk.

Diese 3 Arten der Datenübertragung werden für unterschiedliche Zwecke verwendet, schauen wir uns das genauer an.

Unicast

Der Unicast-Datenübertragungstyp (individuell) wird für die normale Datenübertragung von Host zu Host verwendet. Die Unicast-Methode funktioniert in Client-Server- und Peer-to-Peer-(Peer-to-Peer)-Netzwerken.

Bei Unicast-Paketen wird die spezifische IP-Adresse des Geräts, für das dieses Paket bestimmt ist, als Ziel-IP-Adresse verwendet. Die IP-Adresse eines bestimmten Geräts besteht aus einem Teil der Netzwerkadresse (in der sich dieses Gerät befindet) und einem Teil der Hostadresse (einem Teil, der dieses insbesondere persistent in seinem Netzwerk bestimmt). Dies alles führt zu der Möglichkeit, Unicast-Pakete durch das Netzwerk zu routen.

Multicast- und Broadcast-Pakete haben im Gegensatz zu Unicast-Paketen ihre eigenen speziellen (reservierten) IP-Adressen, die im Paket-Header als Ziel verwendet werden. Aus diesem Grund sind Broadcast-Pakete meist auf das lokale Netzwerk beschränkt. Der Multicast-Verkehr kann auch durch die Grenzen des lokalen Netzwerks begrenzt werden, kann aber auch zwischen Netzwerken geroutet werden.

In IP-Netzwerken ist eine Unicast-Adresse eine Adresse, also die Adresse eines Endgeräts (zB eines Computers). Bei der Datenübertragungsart Unicast werden zwei Endgeräten Host-Adressen zugewiesen und (diese Adressen) als Quell-IP-Adresse und Ziel-IP-Adresse verwendet.

Während des Kapselungsprozesses platziert der sendende Host seine IP-Adresse im Unicast-Header des Pakets als Quelladresse und die IP-Adresse des empfangenden Hosts wird im Header als Zieladresse platziert. Unter Verwendung dieser beiden IP-Adressen können Unicast-Pakete das gesamte Netzwerk (d. h. alle Subnetze) durchqueren.

Multicast

Der Multicast-Übertragungstyp wurde entwickelt, um Bandbreite in IP-Netzwerken zu sparen. Dieser Typ reduziert den Datenverkehr, indem er Hosts erlaubt, ein Paket an eine ausgewählte Gruppe von Hosts zu senden. Um mehrere Zielhosts mit Unicast-Datenübertragung zu erreichen, müsste der Quellhost dasselbe Paket an jeden Zielhost senden. Beim Multicast-Übertragungstyp kann der Quellhost nur ein Paket senden, das Tausende von Empfängerhosts erreichen kann.

Beispiele für Multicast-Datenübertragung:

  • Video- und Audio-Newsletter
  • Austausch von Informationen über Routen, die in Routing-Protokollen verwendet werden.
  • Softwareverteilung
  • Newsfeeds

Multicast-Clients

Hosts, die bestimmte Multicast-Daten empfangen möchten, werden Multicast-Clients genannt. Multicast-Clients verwenden von Client-Programmen initiierte (gestartete) Dienste, um Multicast-Daten an Gruppen zu senden.

Jede Multicast-Gruppe repräsentiert eine Multicast-Ziel-IP-Adresse. Wenn ein Host Daten für eine Multicast-Gruppe rundsendet, fügt der Host die Multicast-IP-Adresse in den Paketheader (im Zielabschnitt) ein.

Für Multicast-Gruppen wird ein spezieller Block von IP-Adressen von 224.0.0.0 bis 239.255.255.255 zugewiesen.

Übertragen

Da der Broadcast-Typ verwendet wird, um Pakete an alle Hosts im Netzwerk zu senden, verwenden Pakete eine spezielle Broadcast-IP-Adresse. Wenn ein Host ein Paket mit einer im Header angegebenen Broadcast-Adresse empfängt, behandelt er das Paket wie ein Unicast-Paket.

Wenn ein Host einige Informationen an alle Hosts im Netzwerk übertragen muss, wird das Broadcast-Datenübertragungsverfahren verwendet. Auch wenn die Adresse von speziellen Diensten (Diensten) oder Geräten nicht im Voraus bekannt ist, wird auch Broadcast zur Erkennung verwendet.

Beispiele für die Verwendung von Broadcast-Datenübertragung:

  • Erstellen einer Zuordnung der Adressen der oberen Ebene zu den unteren (z. B. wie lautet die IP-Adresse eines bestimmten Geräts mit seiner MAC-Adresse)
  • Adressanfrage (Beispiel ARP)
  • Routing-Protokolle tauschen Routing-Informationen aus (RIP, EIGRP, OSPF)

Wenn ein Host Informationen benötigt, sendet er eine Anfrage nach einer Broadcast-Adresse. Alle anderen Hosts im Netzwerk empfangen und verarbeiten diese Anfrage. Ein oder mehrere Hosts hängen die angeforderten Informationen an und antworten auf die Anfrage. Die Responder verwenden Unicast als Übertragungstyp.

Wenn ein Host Informationen an alle Hosts im Netzwerk senden muss, erstellt er ein Broadcast-Paket mit seinen Informationen und überträgt es an das Netzwerk.

Im Gegensatz zu Unicast-Übertragungen, bei denen Pakete über das gesamte Netzwerk geroutet werden können, sind Broadcast-Pakete normalerweise auf das lokale Netzwerk beschränkt. Diese Einschränkung hängt von der Konfiguration des Routers ab, der das Netzwerk begrenzt und die Art der Übertragung überwacht.

Es gibt zwei Arten der Broadcast-Datenübertragung: gerichteter Broadcast und eingeschränkter Broadcast.

Regiesendung

Ein gerichteter Broadcast wird an alle Hosts in einem bestimmten Netzwerk gesendet. Dieser Broadcast-Typ ist nützlich, um Broadcast-Datenverkehr an alle Hosts außerhalb des lokalen Netzwerks zu senden.

Ein Host möchte beispielsweise ein Paket an alle Hosts im Netzwerk 172.16.5.0/24 senden, der Host selbst befindet sich jedoch in einem anderen Netzwerk. In diesem Fall hängt der sendende Host die Broadcast-Adresse 172.16.5.255 als Zieladresse an den Paket-Header an. Obwohl Router den gerichteten Broadcast-Verkehr einschränken (nicht übertragen) müssen, können sie so konfiguriert werden, dass er Broadcast-Verkehr zulässt.

Begrenzte Sendung (begrenzte Sendung)

Ein eingeschränkter Broadcast wird verwendet, um Daten an alle Hosts im lokalen Netzwerk zu übertragen. In solchen Paketen wird als Ziel die IP-Adresse 255.255.255.255 eingefügt. Router übertragen keinen solchen Broadcast-Verkehr. Begrenzte Broadcast-Pakete werden nur im lokalen Netzwerk verteilt. Aus diesem Grund werden IP-LANs auch als Broadcast-Domänen bezeichnet. Router bilden eine Grenze für die Broadcast-Domäne. Ohne Grenze würden sich Pakete über das gesamte Netzwerk zu jedem Host verteilen, die Leistung von Netzwerkgeräten verlangsamen und die Bandbreite der Kommunikationskanäle verstopfen.

Hier ist ein Beispiel für einen eingeschränkten Broadcast: Ein Host befindet sich im Netzwerk 172.16.5.0/24 und möchte ein Paket an alle Hosts in seinem Netzwerk senden. Mit der IP-Adresse 255.255.255.255 als Ziel sendet er ein Broadcast-Paket. Dieses Paket wird nur von allen Hosts in diesem lokalen Netzwerk (172.16.5.0/24) akzeptiert und verarbeitet.

IPTV. IP-Fernsehen.

Was ist IPTV?. IPTV Es ist üblich, die digitale Technologie der interaktiven Mehrprogramm-Fernsehausstrahlung in einem IP-Netzwerk unter Verwendung von Videopaketübertragung über IP (Video over IP) zu bezeichnen. In der Praxis sieht es so aus - das IPTV-Kopfgerät sendet und das Teilnehmergerät empfängt Streaming-Video. Dieser Begriff bezieht sich auf Videokompressions-, -reduzierungs- und -puffertechnologien, die es ermöglichen, Videos in Echtzeit über das Internet zu übertragen. Das Hauptmerkmal des Streaming-Videos besteht darin, dass der Benutzer beim Übertragen nicht auf den vollständigen Download der Datei warten muss, um sie anzuzeigen. Streaming-Video wird in einem kontinuierlichen Stream als Folge von IP-Paketen gesendet und während der Übertragung an das Teilnehmergerät abgespielt.

Zum Betrachten von Streaming-Videos wird eine spezielle Set-Top-Box an den Fernseher oder in moderner Terminologie Set-Top-Box (STB) verwendet, die einerseits mit dem Netz des Betreibers (Rundfunkumgebung) verbunden ist und andererseits hat eine Verbindung zum Fernseher. Das STB-Teilnehmergerät decodiert die Videodaten und zeigt das entschlüsselte Video auf dem Fernsehbildschirm an.

Ein IPTV-Abonnent erhält vom Betreiber ein Paket von Diensten, der wichtigste Unterschied zu den Diensten des klassischen Kabelfernsehens ist Interaktivität d.h. die Möglichkeit für den Abonnenten, die Zusammensetzung der Dienste, die er abonniert hat, schnell auszuwählen und zu ändern und jederzeit einen zusätzlichen Dienst zu bestellen, beispielsweise eine zusätzliche kostenpflichtige Filmbetrachtung. Natürlich kann Interaktivität auf Basis eines DVB-C-Kabelnetzes mit Rückkanal realisiert werden, aber solche Lösungen sind nicht weit verbreitet. Betrachten wir die Zusammensetzung der möglichen Dienste, die IP-Fernsehen bereitstellen kann, genauer.

Der Basisdienst ist zunächst eine Multi-Programm-Ausstrahlung von Fernsehkanälen oder IP-Fernsehen selbst. Hier lassen sich zwei Optionen zum Ansehen von Fernsehprogrammen realisieren: Erstens generiert der Betreiber mehrere Pakete von Fernsehsendern, aus denen die Zuschauer das gewünschte Set auswählen können, und jedes Paket hat eine eigene Abonnementgebühr; die zweite - die Zuschauer bilden einzelne Pakete aus den vom Betreiber ausgestrahlten Kanälen; die Abonnementgebühr richtet sich nach den Kosten der ausgewählten Kanäle, die im Einzelpaket enthalten sind. Die Interaktivität des IP-Fernsehens ermöglicht es uns, dem Abonnenten eine Reihe zusätzlicher Dienste anzubieten.


IPTV-Dienste.

Service "Fast ein Video on Demand" oder, was aus Marketingsicht viel besser klingt, "Virtuelles Kino"(Near Video on Demand) ist die Übertragung von Filmen vom Videoserver des Betreibers mit einem genau definierten Sitzungsplan, wenn der Abonnent eine für ihn geeignete Sitzung kauft, um einen Film anzusehen. Die Unannehmlichkeit für den Abonnenten besteht darin, dass er das Ansehen des Films zu keinem beliebigen Zeitpunkt beginnen kann. Der Vorteil für den Betreiber liegt in der Nutzung der üblichen IP-Multicast-Technologie, die das Verkehrsaufkommen im Backbone-Netz des Betreibers erheblich einspart. Mehr über Technik IP-Multicast wird später besprochen. Um das Verkehrsaufkommen zu reduzieren, bietet der Betreiber die Möglichkeit, eine kleine Anzahl von Filmen anzusehen, in der Regel überschreitet die Anzahl der Filme in einem "virtuellen Kino" nicht zwei oder drei Dutzend, in der Regel handelt es sich um neue Filme, die kürzlich veröffentlicht wurden freigegeben.

Service "Video auf Bestellung"(Video on Demand) – ein Film vom Videoserver des Betreibers wird dem Abonnenten zu jedem beliebigen Zeitpunkt, der vom Abonnenten willkürlich gewählt wird, persönlich ausgestrahlt. Im Gegensatz zum Service "Virtuelles Kino" die Anzahl der Filme ist hier viel größer und kann manchmal mehrere Tausend erreichen. Es erscheinen eine Reihe sehr praktischer Benutzerfunktionen des virtuellen Videoplayers - Zurückspulen, Vorspulen, Anhalten. Dabei hängt das Verkehrsaufkommen hier nicht von der Anzahl der Filme, sondern von der Anzahl der Nutzer dieses Dienstes ab, da die „persönliche“ Übertragung von Videodaten an den Abonnenten mittels IP-Adressiertechnik erfolgt. Unicast". Mehr zur Adressierung Unicast wird ebenfalls unten beschrieben.

Service "Persönlicher Videorekorder"(Personal Video Recorder) - Auf dem Videoserver des Betreibers wird dem Teilnehmer ein bestimmter Speicherplatz zugewiesen und eine Schnittstelle mit Funktionen ähnlich einem Videorecorder für die digitale Aufzeichnung und Wiedergabe von Fernsehprogrammen bereitgestellt. Der Abonnent kann seine persönlichen Aufzeichnungen nach Belieben aufnehmen, löschen, abspielen, zurückspulen. Es verwendet auch die IP-Unicast-Technologie.

Service "Bezahlte Ansicht"(Pay per View) - Kauf und Ansehen von separat ausgewählten Programmen durch einen Abonnenten (z. B. das Finale der Weltmeisterschaft). Der Broadcast erfolgt in Echtzeit und es kommt die IP-Multicast-Technologie zum Einsatz.

Service „Zeitversetztes Fernsehen“(Time Shifted TV) - Der Abonnent kauft den Dienst zum Ansehen von auf dem Videoserver aufgezeichneten Programmen. Der Service und die darin implementierten Servicefunktionen sind nahe an „Video on Demand“. Auch die IP-Unicast-Technologie kommt zum Einsatz.

Dienstleistungen "Dienstleistungen auf Abruf"(Services on Demand, SoD) ist die Bestellung von Waren und Dienstleistungen zu Hause, diverse Hintergrundinformationen, Fahrpläne, Hotelleistungen etc. Diese Dienste ähneln ähnlichen Diensten im Internet.

Typisches IPTV-Netzwerkdiagramm.



Im obigen Diagramm sehen wir die Komponenten des IP-TV-Netzwerks.

1. Komponenten des Kopfstellen-IP-TV-Systems, einschließlich:

Kopfstation;
- Zugangskontrollsystem;
- Videoserver;
- Server des Abrechnungssystems;
- Server des Verwaltungssystems;
- Server von Middleware (Middleware);

2. Komponenten des Backbone-(Backbone-)Transportnetzes, einschließlich:

Das eigentliche optische Backbone-Netz basierend auf IP-Technologie oder ATM-Technologie;

Hochleistungs-Switches (Router) mit optischen Schnittstellen;

3. Transport Layer of Access, bestehend z. B. bei einem xDSL-Netz aus dem im PBX-Raum installierten DSL-Kopfgerät DSLAM (DSL Access Multiplexor) und einer direkt ins Haus gebrachten Kupferpaarung (Telefonleitung) der Abonnent.

Das Wichtigste IPTV-Protokolle.

Für das Streaming von Videos werden eine Reihe von Netzwerkprotokollen verwendet, von denen die wichtigsten sind RTSP und Protokoll IGMP.

RTSP(Real-Time Streaming Protocol) ist ein Protokoll mit der Fähigkeit, die Übertragung eines Videostreams im Internet zu steuern. Das Protokoll sieht die Übertragung von Informationen in Form von Paketen zwischen dem Server und dem Client vor. Dabei kann der Empfänger gleichzeitig das erste Datenpaket reproduzieren, das zweite dekodieren und das dritte empfangen.

Protokoll von derselben Gruppe RTP(Echtzeit-Transportprotokoll) erkennt und kompensiert verlorene Pakete, gewährleistet die Sicherheit der Inhaltsübertragung und Informationserkennung. Zusammen mit RTP funktioniert das Protokoll RTCP(Echtzeit-Steuerungsprotokoll). Es ist für die Überprüfung der Identität von gesendeten und empfangenen Paketen verantwortlich, identifiziert den Absender und überwacht die Netzwerküberlastung.

Ein Standardprotokoll wird verwendet, um einem Netzwerk beizutreten oder eine Verteilergruppe zu verlassen. IGMP(Internet-Gruppenmitgliedschaftsprotokoll).

Der Strom von TV-Kanälen, der von der IPTV-Kopfstation gebildet wird, ist ein Strom von IP-Paketen, die im Netzwerk an eine separate Gruppen-IP-Adresse gesendet werden, die dem gegebenen TV-Kanal entspricht. Somit ist das Rundsenden mehrerer Kanäle die Bildung mehrerer Ströme von Multicast-Verkehr, wenn jeder der Kanäle durch eine einzigartige Multicast-Adresse eindeutig identifiziert wird.

Bei Verwendung von MPEG-2 als dem am weitesten verbreiteten digitalen Videodatenkompressionsformat belegt jeder Fernsehkanal im IP-Netzwerk 3,5 bis 6 Mbit/s. Das Netz des Betreibers wird nur dann mit einem Fernsehkanal geladen, wenn es einen Abonnenten dieses Kanals gibt, der ihn zum Anschauen ausgewählt hat, das heißt, ihn gerade angefordert hat. Die Übertragung des vom Teilnehmer des IP-Netzes gewählten TV-Kanals erfolgt auf Basis der IP-Multicast-Technologie bzw. beim Anschauen von Video on Demand auf Basis von IP-Unicast.

Um minimale Verzögerungen und garantierte Videoübertragungsgeschwindigkeit in einem IP-Netzwerk zu gewährleisten, wird Unterstützung verwendet. Servicequalität(QoS), mit dem beispielsweise die bekannten RSVP-Protokoll(Resource Reservation Protocol), das die Reservierung der notwendigen Bandbreite im Kanal vorsieht. Es wird verwendet, um Routern im Netzwerk allgemeine Verkehrsmerkmale (zB Datenrate, Variabilität) bereitzustellen. Die Router aggregieren dann die Ressourcenanforderungen auf den gemeinsamen Segmenten der Videoverkehrsrouten. Das Protokoll wird von Cisco-Routern aktiv verwendet.

Übertragung von Unicast-, Broadcast- und Multicast-Verkehr.

Es gibt drei Hauptmethoden zur Übertragung von Datenverkehr in IP-Netzwerken: Unicast, Übertragung und Multicast.

Es ist sehr wichtig, den Unterschied zwischen diesen Methoden zu verstehen, um die Vorteile von IPTV zu verstehen und um die Videoübertragung über ein IP-Netzwerk praktisch zu organisieren.

Jedes dieser drei Übertragungsverfahren verwendet je nach Verwendungszweck unterschiedliche Arten der IP-Adressvergabe, und sie haben einen großen Unterschied im Ausmaß, in dem sie die Menge des verbrauchten Datenverkehrs beeinflussen.

Unicast Datenverkehr (Single-Purpose-Paketübertragung) wird in erster Linie für Dienste "persönlicher" Natur verwendet. Jeder Abonnent kann jederzeit persönliche Videoinhalte anfordern.

Unicast-Datenverkehr wird von einer Quelle zu einer Ziel-IP-Adresse geleitet. Diese Adresse gehört nur zu einer Computer- oder Teilnehmer-STB im Netzwerk, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.

Die Anzahl der Abonnenten, die empfangen können Unicast gleichzeitig wird der Datenverkehr durch die im Backbone-Teil des Netzes verfügbare Bandbreite (Flussrate) begrenzt. Im Fall eines Gigabit-Ethernet-Netzwerks kann die theoretische maximale Datenflussbreite nahe 1 Gb/s abzüglich der Bandbreite liegen, die für die Übertragung von Serviceinformationen und technologischem Gerätebestand erforderlich ist. Angenommen, wir können im Backbone des Netzwerks beispielsweise nicht mehr als die Hälfte der Bandbreite für Dienste zuweisen, die benötigen Unicast der Verkehr. Für den Fall von 5Mb/s auf einem MPEG2-TV-Kanal lässt sich leicht berechnen, dass die Anzahl der gleichzeitig empfangenen Unicast Der Teilnehmerverkehr darf 100 nicht überschreiten.

Übertragen Datenverkehr (Packet Broadcast) verwendet eine spezielle IP-Adresse, um denselben Datenstrom an alle Teilnehmer eines bestimmten IP-Netzwerks zu senden. Eine solche IP-Adresse könnte beispielsweise auf 255 enden, wie 192.0.2.255, oder 255 in allen vier Feldern enthalten (255.255.255.255).

Es ist wichtig zu wissen, dass der Broadcast-Datenverkehr von allen Computern (oder STBs) im Netzwerk empfangen wird, unabhängig von den Wünschen des Benutzers. Aus diesem Grund wird diese Art der Übertragung hauptsächlich für Netzwerkschicht-Overhead oder andere extrem schmalbandige Informationen verwendet. Natürlich wird Broadcast-Verkehr nicht verwendet, um Videodaten zu übertragen. Ein Beispiel für die Übertragung von Rundfunkverkehr ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Multicast Datenverkehr (Multicast-Pakete) wird verwendet, um Streaming-Videos zu übertragen, wenn Videoinhalte an eine unbegrenzte Anzahl von Abonnenten geliefert werden müssen, ohne das Netz zu überlasten... Dies ist die am häufigsten verwendete Art der Datenübertragung in IPTV-Netzwerken, wenn das gleiche Programm von einer großen Anzahl von Abonnenten gesehen wird.

Multicast Datenverkehr verwendet eine spezielle Klasse von Ziel-IP-Adressen, zum Beispiel Adressen im Bereich 224.0.0.0… .. 239.255.255.255. Dies können IP-Adressen der Klasse D sein.

Im Gegensatz zum Unicast-Datenverkehr können Multicast-Adressen nicht einzelnen Computern (oder STBs) zugewiesen werden. Wenn Daten an eine der Multicast-IP-Adressen gesendet werden, kann der potenzielle Empfänger der Daten entscheiden, ob er sie akzeptiert oder nicht, dh ob der Teilnehmer diesen Kanal sieht oder nicht. Diese Übertragungsmethode bedeutet, dass die IPTV-Kopfausrüstung des Betreibers einen einzigen Datenstrom an viele Zieladressen überträgt. Im Gegensatz zur Rundfunkübertragung hat der Abonnent die Wahl - Daten zu empfangen oder nicht.

Es ist wichtig zu wissen, dass ein IP-Netzwerk über Router verfügen muss, die Multicast unterstützen, um eine Multicast-Übertragung zu implementieren. Router verwenden IGMP, um den aktuellen Status von Verteilergruppen (nämlich die Gruppenmitgliedschaft eines bestimmten Endpunkts) zu verfolgen.

Die Grundregeln für das IGMP-Protokoll lauten wie folgt:

Der Endpunkt des Netzwerks sendet ein IGMP-Berichtspaket, um sicherzustellen, dass der Prozess der Verbindung mit der Verteilergruppe gestartet wird;

Der Host sendet keine zusätzlichen Pakete, wenn er die Verbindung zu einer Verteilergruppe trennt;

Der Multicast-Router sendet in regelmäßigen Abständen IGMP-Anfragen an das Netzwerk. Mit diesen Abfragen können Sie den aktuellen Status von Verteilergruppen ermitteln;

Der Host sendet für jede Verteilergruppe ein IGMP-Antwortpaket, solange es mindestens einen Client dieser Gruppe gibt.

Die Belastung des Backbone-Teils des Netzwerks mit Multicast-Verkehr hängt nur von der Anzahl der im Netzwerk ausgestrahlten Kanäle ab. In der Situation mit einem Gigabit-Ethernet-Netzwerk, wenn wir davon ausgehen, dass wir die Hälfte des Backbone-Verkehrs für die Multicast-Übertragung zuweisen können, erhalten wir etwa 100 TV-MPEG-2-Kanäle mit jeweils einer Datenrate von 5 Mbit / s.

Natürlich sind alle 3 Arten von Broadcast-, Multicast- und Unicast-Verkehr gleichzeitig im IPTV-Netzwerk vorhanden. Bei der Planung der optimalen Netzbandbreite muss der Betreiber die unterschiedlichen Einflussmechanismen unterschiedlicher IP-Adressierungstechnologien auf das Verkehrsaufkommen berücksichtigen. Beispielsweise sollte einem Betreiber klar sein, dass die Bereitstellung eines Video-on-Demand-Dienstes für eine große Anzahl von Teilnehmern eine sehr hohe Bandbreite des Backbone-Netzwerks erfordert. Eine Lösung für dieses Problem besteht darin, das Videoservernetzwerk zu dezentralisieren. In diesem Fall wird der zentrale Videoserver durch mehrere lokale Server ersetzt, die beabstandet und nahe den peripheren Segmenten der mehrstufigen hierarchischen Architektur des IP-Netzwerks liegen.

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