1.6.7. Поддержка мобильности

Все более широкое использование беспроводных и сотовых сетей подталкивает приложения мультимедиа к мобильности. Сотовые сети покрывают огромную площадь и поддерживают высокий уровень мобильности. Беспроводные сети, таки е как IEEE 802.11x [12], покрывают относительно небольшие участки и имеют ограниченный уровень мобильности. Однако такие сети обладают большей скоростью передачи и более удобны для подключения пользователей.

Аспект мобильности приводит к изменению мультимедийных сетей. Он поднимает проблемы маршрутизации мобильных терминалов, взаимодействия проводных и беспроводных сетей и многое другое.

Глава 2. Поддержка распределенного мультимедиа трафика в Интернете

В этой главе анализируется текущее состояние сети Интернет в плане поддержки распределенного мультимедиа трафика, в том числе и в режиме реального времени.

2.1. Поддержка трафика реального времени в Интернете

Трафик реального времени имеет жесткие требования на задержку пакетов и неустойчивость их передачи, а сегодняшнее состояние сети Интернет часто им не соответствует. Требуются дополнительные стадии передачи пакетов и новая технология уменьшения потерь в процессе этой передачи. Рассмотрим эти изменения более детально [12].

2.1.1. Задержки при обработке пакетов

Это постоянная задержка, которая может присутствовать как на стороне отправителя пакетов, так и на стороне их получателя. Причиной задержки может быть необходимость преобразования данных из аналоговой формы в цифровую и их пакетизации на протоколах разного уровня до непосредственной передачи по каналу связи. На этапе получения данных может потребоваться обратная процедура. Обычно эта задержка определяется используемой операционной системой и мультимедийным приложением. Для уменьшения таких задержек даже может использоваться специализированная мультимедийная операционная система [13].

2.1.2. Задержки при передаче пакетов

Это время, затрачиваемое на физическом уровне для передачи пакетов. Оно зависит от нескольких факторов, например:

• Число активных сессий. На физическом уровне пакеты передаются по схеме FIFO, поэтому при наличии нескольких активных сессий задержка становится значительной, особенно при отсутствии в операционной системе специализированных алгоритмов управления мультимедийным трафиком.

• Пропускная способность канала. Увеличение пропускной способности канала уменьшает задержки передачи пакетов. Так при переходе от 10 Mbps Ethernet к 100 Mbps fast Ethernet задержки передачи должны уменьшиться в 10 раз.

• Medium Access Control (MAC) задержка. Если канал передачи делится несколькими приложениями, то может использоваться соответствующий уровень сетевого доступа и обнаружения ошибок (MAC protocol) [14]. Выбор MAC протокола существенно влияет на величину задержки. Например, если пропускная способность C bps, а длина пакета L бит, время передачи для выделенной линии равно L/C. Но если MAC протокол использует TDMA (Time Division Multiple Access), скажем, при m слотах, задержка будет равна mL/C. Большие сети Ethernet не могут дать никаких гарантий на величину этой задержки из-за неопределенности прогноза коллизий между различными потоками данных в канале [16]. Fast Ethernet работает по той же схеме, как и 10 Mbps Ethernet и также не дает таких гарантий. Изохронный Ethernet и Ethernet с запросами приоритетов могут обеспечить качество передачи, но их распространение пока под вопросом.

• Переключатель контекста в ОС. Отсылка и получение пакетов подразумевает некоторое время на работу контекстных переключателей. Следовательно, существует некоторый максимум для скорости передачи пакетов компьютером. Для 10 Mbps LAN эта задержка может быть несущественной, но для гигабитных сетей ее уже надо учитывать. Для уменьшения этой задержки требуется улучшение драйверов устройств и повышение частоты работы компьютера.