Embed Size (px)
Citation preview
Sveučilište u ZagrebuFAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI
Zavod za informacijsko-komunikacijski prometKatedra za tehniku informacijsko-komunikacijskog prometa
Kolegij:
Sveučilište u ZagrebuFAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI
Zavod za informacijsko-komunikacijski prometKatedra za informacijsko-komunikacijske sustave i mreže
Kolegij:
Komutacijski procesi i sustavi
Interoperabilnost IP i ostalih mreža
Primjeri usmjeravanja kod OTT usluga
Doc. dr. sc. Ivan Grgurević
Pregled gradiva
Komutacija u IP mrežama
Značajke i načini rada protokola za usmjeravanje
Usmjeravanje u multimedijskim IP mrežamaPrijenos govora u IP mrežama
Prijenos video sadržaja u IP mrežama
Interoperabilnost IP i ostalih mreža
Primjeri usmjeravanja kod OTT usluga
17. 5. 2017.
24. 5. 2017.
24. 5. 2017.
31. 5. 2017.
31. 5. 2017.
Interoperabilnost IP i ostalih mreža
Interoperabilnost IP i ostalih mreža (1)
o Što je interoperabilnost?
Interoperabilnost je sposobnost informacijskih i komunikacijskih sustava i procesa da podrže i omoguće protok podataka i informacija.
Informacijskim sustavom osigurava se interoperabilnost na:
� tehničkoj (norme i standardi za povezivanje računalnih sustava i servisa),
� semantičkoj (značenje podataka) i
� procesnoj razini (definiranje ciljeva, modeliranje procesa i ostvarivanje suradnje između obveznika), primjenom nacionalnih i međunarodnih tehničkih normi
o Okvir za interoperabilnost se može definirati kao skup norma i smjernica koji opisuju način koji je dogovoren između organizacija za međusobnu interakciju. Okvir za interoperabilnost nije statički dokument i može se mijenjati i nadopunjavati s vremenom kako se mijenjaju tehnologije, norme i administrativni zahtjevi [http://ec.europa.eu/idabc/servlets/Doc?id=19529].
Interoperabilnost IP i ostalih mreža (2)
o IP interoperabilnost i kolaboracijski sustavi
o Definirani uvjeti IP međupovezivanja (HAKOM, https://www.hakom.hr/default.aspx?id=45 ) - pravila IP međupovezivanja između operatora
o Komunikacije zahtijevaju standarde, a standardi su važni za interoperabilnost
Interoperabilnost IP i ostalih mreža (3)
o Mrežna interoperabilnost
Interoperabilnost IP i ostalih mreža (4)
Interoperabilnost IP i ostalih mreža (5)
o Prednosti IP interoperabilnosti: elastičnost, skalabilnost …
o Napredna interoperabilnost (Cisco IP Interoperability and Collaboration System (IPICS))
Interoperabilnost IP i ostalih mreža (6)
Razine mrežne interoperabilnosti
o Interoperabilnost između različitih tipova mreža obuhvaća sljedeće aspekte međuovisnosti:
– Fizička razina (npr. opto – elektric – radio)
– Mrežna razina (npr. signalne i kontrolne funkcije u homogenim i heterogenim mrežama; interoperabilnost između fiksne i mobilne mreže, optičkih i električkih mreža; povezivanje sa „servis-provider” mrežama)
– Aplikacijska razina (npr. povezivanje s davateljima sadržaja; korisnicima QoS-a)
– Upravljački aspekti (npr. interoperabilnost između „network management” sustava; „accounting schemes”; garantiranje i očuvanje QoS-a)
Interoperabilnost IP i ostalih mreža (7)
SECURE SOCKETS LAYER (kratica SSL) protokol
o Upotreba SSL protokola je garancija sigurnog i pouzdanog prijenosa podataka između dvije strane u komunikaciji jer su podaci kriptirani i procesiraju se pomoću certifikata
o SSL je razvijen od strane Netscape Communications Corporation
o Za kriptiranje podataka protokol SSL najčešće koristi dvije dužine ključeva: 40-bitni i 128 bitni ključ zavisno od željene zaštite i web browsera koji se koristi
o SSL je dodatak između pouzdanog prijenosnog sloja (TCP) i aplikacijskog sloja (HTTP, FTP i dr.)
o Jedan od osnovnih ciljeva koje SSL protokol zadovoljava je i interoperabilnost (uz kriptografsku sigurnost, proširivost i djelotvornost)
Interoperabilnost IP i ostalih mreža (8)
SECURE SOCKETS LAYER (kratica SSL) protokol
o SSL je transparentan i neovisan o aplikacijskom sloju, a zaštićenu vezu uspostavlja prije nego aplikacijska razina primi ili pošalje makar jedan byte podataka. Prije nego počne slati zaštićene podatke kroz mrežu, SSL identificira server (opcionalno i klijenta) koji komuniciraju.
o SSL se sastoji od dva protokola:
– SSL Handshake (rukovanje) protokol koji omogućuje klijentu i serveru međusobnu identifikaciju te razmjene parametara za prijenos šifriranim ključem (algoritam i ključeve)
– SSL Record (zapis) protokol koji je zadužen za šifriranje i prijenos poruka
Studijski slučajevi:Softswitching i IP Multimedia Subsystem (IMS)
Studijski slučajevi (1)
o Softswitching i IP Multimedia Subsystem (IMS)
o Softswitching je generički naziv za komutaciju realiziranu pomoću programske podrške koji odvaja funkciju kontrole poziva, tj. signalizaciju od same komutacije
o Primjer arhitekture mreže koja koristi tehnologiju softswitching iz koje je vidljivo da je riječ o slojevitoj arhitekturi koja prati načela mreže sljedeće generacije:
Studijski slučajevi (2)
Na kontrolnom sloju se nalaze sljedeće komponente:
o Media Gateway (MG) predstavlja sučelje između mreže PSTN/ISDN i IP-bazirane mreže te mu je primarna funkcija translacija podataka između različitih mreža. Glavna funkcija MG-a je pretvoriti UDP pakete koji prenose stvarnovremenske podatke, npr. govor, u konstantan tok podataka pogodan za prijenos u mreži PSTN/ISDN i obrnuto.
o Media Gateway Controller (MGC) predstavlja najvažniju komponentu sustava te je zadužen za uspostavu i raskid poziva, naplatu i upravljanje MG-om.
o Signaling Gateway (SG) je signalizacijski prilagodni poslužitelj koji omogućuje pretvorbu signalizacijskih podataka između različitih mreža. Najčešće se radi o pretvorbi iz H.323/SIP protokola u SS7.
o Media Server (MS) u mrežama nove generacije omogućuje pružanje video i govornih usluga, konferencijske veze, spremanje poruka (govornih ili video).
Studijski slučajevi (3)
Studijski slučajevi (4)
o IP Multimedia Subsystem (IMS) je arhitektura mreže sljedeće generacije usmjerena ka višemedijskim uslugama zasnovanih na internetskim aplikacijama, uslugama i protokolima
o IMS obuhvaća sve elemente jezgrene mreže za pružanje višemedijskih usluga
o Višemedijske usluge u IMS-u primjenjuju mogućnosti upravljanja sjednicom zasnovane na protokolu SIP (definiran od IETF-a*) i transport medija u paketskoj domeni
o Standardizaciju IMS-a započeo je 3GPP u okviru evolucije pokretne mreže druge generacije (GSM) prema trećoj generaciji mreže (UMTS)
o Peto izdanje (engl. Release 5) specifikacija vezanih uz UMTS iz 2003. godine prvo je koje uvodi pojam i arhitekturu IMS-a, te pristupnu mrežu UTRAN zasnovanu na protokolu IP
o U kasnijim izdanjima se, uz poboljšanja osnovne arhitekture, dodaje interakcija s WLAN-ovima i širokopojasni fiksni pristup, pri čemu je važno spomenuti suradnju s ETSI/TISPAN-om i CableLab-om, te konačno „sve-IP pristupa“, koji uključuje pristup IMS-u putem protokola IP preko WLAN-a, WiMAX-a i LTE-a.
* (Internet Engineering Task Force)
Studijski slučajevi (5)
o U razvoju IMS-a 3GPP preuzima specifikacije internetskih protokola od IETF-a, kojim usko surađuje u aspektima primjene protokola IP i drugih internetskih protokola (naročito sučelja koja koriste SIP i DIAMETER) unutar IMS-a
o Arhitektura i osnovne funkcije IMS-a:
Studijski slučajevi (6)
o U transportnom sloju vidljiva je podjela na zajedničku jezgrenu IP mrežu i razne pristupne mreže
o U uslužnom sloju smješteni su aplikacijski poslužitelji
o Za razliku od softswitchinga, IMS se smatra rješenjem koje odgovara tradicionalnim telekomunikacijskim operatorima, omogućavajući im zadržavanje kontrole nad isporukom usluga od raznih davatelja usluga kroz razne pristupne mreže
Primjeri usmjeravanja kod OTT usluga
Uvod (1)
o Korisnici pametnih telefona sve više koriste aplikacije i pristup Internetu u pokretu
o Procjenjuje se da će ukupni promet (govor i podaci) u pokretnim mrežama narasti za 18 puta do kraja 2017. godine
o Glavni pokretač ovog rasta prometa je video kao dominantni tip prometa
o Većina se širokopojasnih usluga pomiče prema novom konceptu isporuke usluga, a to su usluge u oblaku (eng. cloud services) i OTT (eng. Over-the-Top) usluge
o Mnoge od ovih usluga su osobne i korisnici im žele pristupati bilo od kuda, u bilo koje vrijeme i preko više uređaja
o Veliki izazov za mrežne operatore ali i velika poslovna prilika da korištenjem ovog trenda povećaju vrijednost svojih IP mreža
Uvod (2)
o Dosadašnji način isporuke usluga iz oblaka i OTT usluga preko Interneta temelji se na modelu najbolje moguće komunikacije (engl. best effort) gdje se svi oblici prometa tretiraju na isti način te nije moguće garantirati kvalitetu usluge
o Kao odgovor na znatno povećanje prometa i broja povezanih uređaja, operatori trebaju u svojim mrežama povećati kapacitete i pokrivenost
o Potrebno je investiranje u širokopojasne radio pristupne mreže, spojne mreže (engl. backhaul), paketske jezgrene mreže, proširujući postojeću mrežu migracijom ka novim generacijama tehnologija kao što je LTE (engl. Long Term Evolution) � 5G i dr.
Over-the-top usluge (1)
o RCSe (engl. Rich Communication Suite-Enhanced) je skup novih komunikacijskih uslugaza poboljšanje tradicionalnih komunikacija
o Ključne značajke su trenutno poručivanje, dijeljenje video zapisa i prijenos datoteka, s bilo kojeg uređaja i s bilo koje mobilne mreže
o OTT (engl. Over-the-top) odnosi se na raspon usluga koje su konkurentne s temeljnimuslugama telekomunikacijskog operatora, a isporučuju se preko otvorenog Interneta, čime se zaobilazi operatorska infrastruktura pružanja usluga i naplata usluge
o Povećana penetracija pametnih telefona i mobilnog širokopojasnog pristupa, posebice u razvijenim zemljama Europe omogućila je korištenje aplikacija mobilnog VoIP-a i trenutnog poručivanja (engl. instant message) kao što su Skype, Viber, WhatsApp, iMessage i dr.
Over-the-top usluge (2)
o Pojam OTT-a podrazumijeva prijenos:
– glasovnih,
– video i
– podatkovnih usluga
o Tipovi OTT usluga:
– OTT Voice and Messaging (komunikacijske usluge),
– OTT Application eco-systems (uglavnom u non-real vremenu), povezan s društvenim mrežama, e-commerce,
– OTT Media - Video / audio sadržaj
o Za glasovnu OTT uslugu, npr. „Skype“
o Za video uslugu, npr. „Netflix“
o Za podatkovnu OTT uslugu studijski slučaj, npr. „Whatsapp“
Over-the-top usluge (3)
Over-the-top usluge (4)
Over-the-top usluge (5)
Over-the-top usluge (6)
o Primjeri OTT usluga
Over-the-top usluge (7)
Što su pokretači OTT usluga:
o OTT je budući servisni model za komunikacije i medije
o OTT dionici se brzo šire kroz više-komunikacijske i digitalne servisne domene
o Dostupnost brzog Interneta otvorio je nove putove za OTT aplikacije
o Rast pametnih telefona, zajedno s poboljšanjima u mobilne infrastrukture, također je pomogao rastu
o Cloud usluge
Over-the-top usluge (8)
o Zahvaljujući popularnosti tarifnih paketa za neograničeni podatkovni promet, OTT komunikacijske aplikacije su za krajnje korisnike mnogo povoljnije
o Današnje OTT usluge često nisu interoperabilne i ograničene su unutar istog OTT pružatelja usluga
o RCSe omogućuje interoperabilnost jer usluga koristi telefonski broj kao identitet korisnika te operatorima omogućuje bolje pozicioniranje u segmentu komunikacijskih usluga i nove mogućnosti izvora prihoda
Primjeri usmjeravanja kod OTT usluga (1)
Primjeri usmjeravanja kod OTT usluga (2)
Primjeri usmjeravanja kod OTT usluga (3)
Konvergirana transportna mreža
potreba transformacije i migracije transportne, transmisijske i
agregacijske mreže
http://www.ericsson.com/hr/etk/
Primjeri usmjeravanja kod OTT usluga (4)
o U agregacijskom dijelu mreže dominantne tehnologije ističu se Ethernet ili MPLS (engl. Multi-protocol label Switching), podržane u optičkoj paketskoj transportnoj platformi POTP (engl. Packet Optical Transport Platform)
o U agregacijskoj mreži koristi se protokol MPLS-TP (engl. Multi-protocol label Switching
Transport profile) koji sadrži poboljšanja postojećeg MPLS protokola, a uz to i podršku tradicionalnih transportnih funkcionalnosti, kao što je podrška za kvalitetu usluge i snažniji mehanizmi za funkcije održavanja i nadzora (OAM)
Primjeri usmjeravanja kod OTT usluga (5)
o Prvi korak u evoluciji je uvođenje MPLS-TP u metro agregacijski dio mreže (HRAN) te i dalje podržavanje tradicionalnog TDM i paketskog prijenosa. Drugi korak u evoluciji je uvođenje MPLS-TP u LRAN (engl. Low Radio Access Network)
o GMPLS (engl. Generalized Multi-Protocol Label Switching) proširuje MPLS skup protokola kako bi osigurao mogućnost signalizacije i usmjeravanja u različite domene prijenosa � ovo je omogućeno potpunim odvajanjem kontrolne ravnine i podatkovne ravnine preko različitih mreža
Korištena literatura
[1.] Viswanathan, T., Bhatnagar, M.: Telecommunication Switching Systems And Networks, Second Edition, PHI Learning; Edición, New Delhi, India, 2015
[2.] Beasley, J.S., Nilkaew, P.: Networking Essentials: A CompTIA Network+ N10-006
Textbook (4th Edition), Pearson IT Certification, USA, 2016
[3.] Kurose, J.F., Ross, K.W.: Computer Networking: A Top-Down Approach, (6th Edition), Pearson Education, Inc., USA, 2013
[4.] CARNet CERN: Osnove mrežnog usmjeravanja, CCERTPUBDOC200702183, Zagreb, 2007.
[5.] Internetski izvori podataka (Cisco, ITU, Microsoft MSDN, Microsoft TechNet, Ericsson) (ožujak 2016.)
Pitanja i komentari?
https://www.cs.hr/o-nama/ljetne-prakse
http://www.ieee.hr/ieeesection?@=2iwwt#news_10981
Korisne poveznice:
