3 Các giao thức mạng

Đồ án tốt nghiệp Đại học



Công nghệ IPTV



Multicast là phương pháp mà thông tin được truyền đến các máy tính trong cùng thời

điểm.



Hình 2-10: Các giao thức truyền/phát dịch vụ IPTV tới khách hàng

Một hệ thống IPTV tiêu chuẩn thường sử dụng các giao thức cơ bản sau:

• Truyền hình trực tiếp sử dụng giao thức IGMP version 2 để kết nối tới một

luồng multicast (TV channel) hoặc dùng để chuyển các kênh truyền hình.

• VoD sử dụng giao thức RTSP

• PRV (Private Video Recorder)

Multicast là cách truyền thông tin tới một nhóm các đích đến một cách đồng thời sử

dụng một phương pháp hiệu quả để truyền các bản tin trên mỗi kết nối của mạng chỉ một

lần và chỉ tạo ra các bản sao khi các kết nối đến các đích đến rẽ nhánh.

Thuật ngữ Multicast thường được sử dụng để ám chỉ đến IP Multicast, vốn là một giao

thức được sử dụng để truyền một cách hiệu quả số liệu đến nhiều người nhận cùng một

lúc trên các mạng sử dụng giao thức TCP/IP bằng cách sử dụng một địa chỉ multicast. IP

Multicast thường có liên quan đến các giao thức audio/video như RTP.

Có nhiều kỹ thuật Multicast được sử dụng trên Internet. Trong khi IP Multicast sử

dụng lớp địa chỉ multicast (Class D) thì Explicit multicast (còn gọi là Xcast) lại sử dụng

các địa chỉ unicast của tất cả các đích đến thay vì các địa chỉ multicast được ấn định. Do

kích thước gói IP nhìn chung bị giới hạn, Explicit multicast không thể được sử dụng cho

các nhóm với số lượng lớn các địa chỉ multicast.

Mô hình IP Multicast đòi hỏi phải giải quyết nhiều trạng thái bên trong mạng hơn so

với mô hình IP unicast. Và cũng chưa có một cơ chế nào chứng tỏ được sẽ cho phép mô

hình IP multicast có thể mở rộng với hàng triệu người gửi và hàng triệu nhóm multicast,

do đó không thể tạo ra các ứng dụng multicast trong lĩnh vực thương mại trên Internet. Kể



Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1



30



Đồ án tốt nghiệp Đại học



Công nghệ IPTV



từ 2003, những nỗ lực mở rộng multicast đến các mạng lớn đã tập trung vào một trường

hợp multicast một nguồn đơn giản hơn và dễ kiểm soát hơn.

• Ưu điểm của Multicast:

- Sử dụng băng thông của mạng hiệu quả so với unicast - với unicast, tổng

dung lượng băng thông tăng tuyến tính với số thuê bao.

- Yêu cầu sử dụng máy chủ là tối thiểu so với unicast - với unicast, kết nối

của mỗi khách hàng yêu cầu một luồng riêng; với IP Multicast, chỉ có một luồng

được gửi ra từ máy chủ.

- Yêu cầu sử dụng mạng là tối thiểu - đây là hiệu quả của việc sử dụng IP

Multicast.

• Nhược điểm của Multicast:

- Phân phát gói thiếu độ tin cậy - do IP Multicast sử dụng UDP làm giao thức

truyền tải nên nó kế thừa sự thiếu tin cậy của UDP.

- Khả năng lặp gói trên mạng - trong khi một giao thức định tuyến IP

Multicast hội tụ, có khả năng nhiều bản sao của một gói multicast sẽ đến khách

hàng.

- Không có khả năng tránh tắc nghẽn - do IP Multicast sử dụng UDP làm giao

thức truyền tải nên nó không có các cơ chế quay lui (backoff) và cửa sổ (window)

của TCP.

So với unicast, multicast là phương thức truyền sử dụng ít băng thông của mạng hơn.

Một ứng dụng unicast sẽ gửi một bản copy của mọi gói dữ liệu đến mọi người nhận.

Ngược lại, multicast chỉ gửi một bản copy tới những người dùng muốn nhận. Đây là

phương thức thường được sử dụng nhất cho hội nghị video và Video-on-Demand hiện

nay.

Một số cộng đồng trong mạng Internet công cộng vẫn thường sử dụng IP Multicast và

IP Multicast được sử dụng cho nhiều ứng dụng đặc biệt bên trong mạng IP dùng riêng

(private IP network). Các giao thức IP Multicast:

• Giao thức quản lý nhóm Internet (IGMP).

• Multicast độc lập giao thức (PIM).

• Giao thức định tuyến multicast theo vector khoảng cách (DVMRP).

• Multicast OSPF (MOSPF).

• Multicast BGP (MBGP).

• Giao thức phát hiện tài nguyên multicast (MSDP).

Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1



31



Đồ án tốt nghiệp Đại học



Công nghệ IPTV



• Phát hiện người nghe (listener) multicast (MLD).

• Giao thức đăng ký Multicast GARP (GMRP).

IGMP (Internet Group Management Protocol) là giao thức truyền thông để thông báo

cho các bộ định tuyến hướng lên rằng một host muốn nhận một luồng multicast. Một host

trở thành một thành viên của một nhóm multicast (được định nghĩa bởi một địa chỉ IP

Class D 224.0.0.0 đến 239.255.255.255) cùng với các thiết bị thu khác. Đây là một cơ chế

khác của các cơ chế MPR (Multicast Routing Protocol) chỉ chạy trên các thiết bị định

tuyến. Nói cách khác khi một host chỉ ra rằng nó muốn nhận một luồng multicast, tùy vào

mạng các thiết bị định tuyến để quyết dịnh xử lý như thế nào và kết quả luôn là host sẽ

nhận được một luồng.

IGMP sử dụng hai bản tin cơ sở cho các hoạt động tiêu chuẩn: các Report và Query,

các host gửi các Report để gia nhập hoặc rời khỏi một nhóm. Một host nhận Query từ một

thiết bị định tuyến nếu thiết bị đó muốn, cho dù host có muốn là thành viên của một nhóm

multicast hay không.



2.4 Các ứng dụng cơ bản của dịch vụ IPTV

Do mạng IP có khả năng truyền dẫn song hướng, nên các nhà khai thác có thể tạo ra

công nghệ IPTV cho phép khách hàng lựa chọn chương trình và thời điểm xem chương

trình đó. IPTV có thể hỗ trợ các ứng dụng đầy tiềm năng sau:



2.4.1 Truyền hình quảng bá

Các nội dung truyền hình được quảng bá theo lịch trình thời gian cố định như truyền

hình truyền thống. Sự lựa chọn các gói kênh theo yêu cầu của khách hàng có thể bao gồm

các kênh truyền hình công cộng (public), các kênh truyền hình trả tiền (pay TV), các kênh

truyền hình được ưa thích, các kênh về mua sắm, các kênh về thời trang,…



2.4.2 Truyền hình theo yêu cầu (VoD)

Dịch vụ truyền hình theo yêu cầu tập hợp những chương trình truyền hình đặc sắc

được nhiều người ưa thích, đáp ứng nhu cầu thưởng thức, giải trí mọi lúc mọi nơi. Người

sử dụng có thể lựa chọn và xem các chương trình truyền hình qua một mạng như một bộ

phận của hệ thống truyền hình tương tác. Người xem có thể tải về các chương trình yêu

thích, trong khi xem có thể tua đi tua lại đoạn chương trình muốn xem.



2.4.3 Truyền hình tương tác

Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1



32



Đồ án tốt nghiệp Đại học



Công nghệ IPTV



2.4.3.1 Giải trí tại nhà

Các dịch vụ giải trí tại nhà được mong đợi là các ứng dụng mạnh nhất của IPTV cả về

mặt thuê bao và doanh thu. Hiện nay phong trào giải trí trên mạng rất phát triển, các thuê

bao sử dụng dịch vụ IPTV có thể tham gia các dịch vụ giải trí ngay tại nhà mình như

karaoke, chơi trò chơi trực tuyến, đọc các tạp chí thông tin, bình chọn qua TV, dự đoán

qua TV, gửi tin nhắn nhanh (IM)...

2.4.3.2 Truyền hình thương mại tới destop

Mặc dù thị trường đầu tiên của IPTV là các khách hàng riêng lẻ và các hộ gia đình,

tuy nhiên công nghệ này cũng rất phù hợp với các ứng dụng trong doanh nghiệp. Trong

môi trường này, mỗi trạm LAN sẽ được gán một địa chỉ IP riêng, do đó có thể định tuyến

tới các người dùng khác nhau. Do IPTV có thể thay đổi tỉ lệ trên màn hình nên người sử

dụng có thể quan sát được kênh thương mại trong khi đang thực hiện các chương trình

máy tính sử dụng một phần màn mình PC của nó.

2.4.3.3 Đào tạo từ xa

Dịch vụ học tập từ xa cung cấp việc đào tạo từ xa cho các học viên tại nhiều nơi khác

nhau.

Mặc dù việc học tập từ xa có thể thực hiện qua việc sử dụng thiết bị điện thoại hội

nghị truyền thống, nhưng việc áp dụng dịch vụ IPTV sẽ đạt được hiệu quả cao hơn cho

các học viên ở xa. Bởi vì, việc sử dụng dịch vụ IPTV giúp cho mỗi học viên có thể học

tập trực tiếp trên máy tính của mình. Các học viên có thể vừa nhìn và vừa nghe giảng trên

máy tính, và giảng viên cũng có thể quan sát hoạt động học tập của học viên minh. Tương

tự như truyền hình thương mại, đào tạo từ xa cũng cho phép học viên vừa theo dõi bài

giảng vừa có thể thực hiện các bài tập khác.

2.4.3.4 Giao tiếp trong công ty

Trong hầu hết các các công ty, tổ chức, người chủ tịch hay người đứng đầu công ty

thường cần phải có đầy đủ thông tin về nhân viên của mình và đưa ra yêu cầu khi cần

thiết. IPTV có thể giúp cho người điều hành dễ dàng liên lạc với nhân viên chỉ bằng cách

click chuột vào vị trí nhân viên. Người nhân viên cũng có thể xem video trong thời gian

rảnh rỗi mà không cần dừng công việc họ đang làm.



Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1



33