Основные правила работы протокола igmp следующие:

• конечный узел сети посылает пакет IGMP типа «report» для обеспечения запуска процесса подключения к группе рассылки;

• узел не посылает никаких дополнительных пакетов при отключении от группы рассылки;

• маршрутизатор multicast через определенные временные интервалы посылает в сеть запросы IGMP. Эти запросы позволяют определить текущее состояние групп рассылки;

• узел посылает ответный пакет IGMP для каждой группы рассылки до тех пор, пока имеется хотя бы один клиент данной группы.

Transmission Control Protocol (TCP) обеспечивает полностью гарантированные, с подтверждением и управлением потоком данных, услуги доставки для протоколов высших уровней.

Он перемещает данные в непрерывном неструктурированном потоке, в котором байты идентифицируются по номерам последовательностей.

TCP может также поддерживать многочисленные одновременные диалоги высших уровней.

HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) - протокол передачи гипертекста, применяется для организации различных интерактивных услуг. Для подключения с помощью HTTP к какому-либо ресурсу необходимо ввести URL этого ресурса. Унифицированные указатели информационных ресурсов (Universal Resource Locator - URL) используются в этом протоколе не только для определения того, какие элементы данных должны быть получены, но и какой протокол должен применяться для выборки этих элементов. Строка с URL передает программному обеспечению HTTP всю информацию, необходимую для подключения к серверу. Вначале программное обеспечение HTTP устанавливает сеанс TCP с указанным хостом, а затем формально запрашивает ресурс.

Для обеспечения минимальных задержек и гарантированной скорости передачи видеоданных в IP-сети используется поддержка Quality of Service (QoS), для чего может использоваться, например, известный протокол RSVP (Resource Reservation Protocol), который обеспечивает резервирование необходимой ширины полосы в канале. Используется предоставление маршрутизаторам сети общих характеристики трафика (например, скорость передачи данных, вариабельность). Маршрутизаторы сводят затем воедино запросы на выделение ресурсов на общих участках маршрутов движения видеотрафика.

Работа протоколов по видео запросу

Предположим, подписчик IPTV решил посвятить вечер просмотру какого-либо кинофильма. Сделать это он может, например, воспользовавшись услугой видео-по-запросу (VoD, Video-on-Demand). В таком случае абонент берет в руки пульт от своей приставки set-top box и выбирает из каталога интересующий его фильм. Меню, список доступных фильмов и передач, аннотации и кадры из них – все, что абонент видит сейчас на экране телевизора, доставлено по протоколу HTTP.

Когда выбран конкретный адрес (URL) видеофайла на сервере провайдера и со счета абонента снята соответствующая сумма, протокол RTSP определяет необходимые для просмотра параметры (такие, как вид кодера, которым сжато видео, ресурсы, требуемые для передачи) и с помощью протокола RTP устанавливает соединение. При этом по протоколу RSVP через всю цепочку маршрутизаторов, от файлового сервера до абонентского оборудования доступа, будет отправлено сообщение с требованием зарезервировать полосу пропускания.

RTP при формировании пакетов нумерует их и при необходимости восстанавливает порядок, когда пакеты приходят к получателю. По соседнему порту совместно с RTP работает RTCP, собирая информацию о качестве доставки.

Таким образом, сигнал приходит через транспортную сеть, сеть доступа и set-top box к телевизору. Зритель может смотреть фильм так же, как если бы тот воспроизводился в стоящем на соседней полке DVD плеере.

Развитие упомянутых выше протоколов, транслирующих видео персонально или сразу группе пользователей, позволило реализовать широкий спектр IPTV услуг, обеспечить популярность и конкурентное преимущество IP телевидению.

Multicast трафик в сети используется для передачи широковещательных каналов услуги IPTV. Multicast трафик состоит из пакетов, у которых адрес назначения в IP заголовке находится в диапазоне 224.0.0.0/4. Данный трафик является многоадресным, то есть в отличие от одноадресного (unicast) трафика должен быть доставление одному, а многим адресатам. Поэтому для multicast трафика применяются протоколы маршрутизации и алгоритмы коммутации, отличные от используемых для unicast трафика. Основное требование к этим протоколам и алгоритмам состоит в том, что вне зависимости от количества адресатов multicast пакет должен пройти по любому участку сети только один раз. Данное требование продиктовано необходимостью эффективного использования сетевых ресурсов. Для передачи multicast трафика в МСС использован протокол PIM (Protocol Independent Multicast), описанный в RFC 2362. Данный протокол управляет построением дерева распределения multicast трафика в сети. Есть несколько режимов работы PIM (PIM-SM, PIM-DM и PIM-SSM), которые отличаются принципами построения дерева распределения. Для распространения IPTV трафика наиболее подходящей является модификация PIM-SSM (Source Specific Multicast). PIM-SSM работает для частного случая, когда заранее известны адреса серверов, осуществляющих вещание multicast трафика. Тогда PE маршрутизатор сможет сразу построить так называемое «source-based tree» для подключения непосредственно к источнику. Отпадает необходимость размещать в сети RP (Rendezvous Point), заботится о его отказоустойчивости и т.п. Изначально PIM-SSM разрабатывался для тех приложений, которые могут самостоятельно при помощи IGMPv3 просигнализировать адрес сервера, с которого они хотят получать multicast поток. Для тех клиентов, которые поддерживают только IGMP v2 или v1 (к ним относятся большинство STB), необходимо задействовать на PE функцию SSM mapping, которая ассоциирует группу со статически определенным адресом источника. С точки зрения ядра сети у этого способа есть один недостаток - необходимость иметь корректный маршрут на сеть, в которой находятся источники multicast трафика. Поскольку P маршрутизатор не обладает информацией о доступности внешних сетей, он не может определить, куда отправлять PIM Join сообщения, что препятствует построению дерева распространения multicast трафика. Для решения этой проблемы будет использована технология RPF Vector, описанная в RFC 5496.