Lekc30

1. Lekc30 Reāla laika transporta protokols (RTP)

2. Saturs • RTP nepieciešamība • TCP trūkumi: • RTP protokola arhitektūra

3. RTP nepieciešamība Reāla laika transporta protokols (Real-time Transport Protocol - RTP), ko apraksta RFC1889 (1996. g.), paredzēts elastīgiem reālā laika lietojumiem. Zināms, ka pats populārākais transporta slāņa protokols ir TCP. Bet tas nav piemērots priekš tādu izkliedētu reālā laika lietojumu apkalpes, kad avots ģenerē datus ar noteiktu ātrumu, bet saņēmējam tie jāsaņem ar tādu pat ātrumu. Piemēri – audio un video konferences.

4. TCP trūkumi: • TCP ir divpunktu protokols ar iepriekšēju savienojuma nodibināšanu • Tam pamatā ir zaudēto segmentu atkārtošanas mehānisms, kā darbības rezultātā segmenti var tikt saņemti ne pēc kārtas, bet tas neder reālā laika lietojumiem. • Tam nav mehānisma kā sinhronizēt laika informāciju ar segmentiem. Alternatīvam protokolam UDP (User Datagram Protocol) nav pirmo 2 trūkumu, bet tam tāpat kā TCP nav sinhronizācijas iespēju. Tas aktualizēja nepieciešamību izstrādāt RTP

5. RTP protokola arhitektūra Tajā,atšķirībā no TCP, ir iestrādāta cieša saite starp RTP darbību un lietojumslāņa darbību. Tādēļ šo protokolu drīzāk var uzskatīt par arhitektūru, kurā ir integrētas vairākslāņu datu paralēlās apstrādes funkcijas. Pazīstamajās OSI etalonmodeļa vai TCP/IP steka arhitektūras katrs slānis veic daļu no kopējām datu apstrādes funkcijām, kuras tiek pildītas secīgi, kad datu bloks pārvietojas no viena slāņa uz otru. Viens no šādas struktūras trūkumiem ir tas, ka apstrādes funkcijas nevar tikt veiktas: • vai nu vienlaikus (paralēlā apstrāde) • vai arī tādā kārtībā, kas atšķiras no slāņu secības.

6. RTP protokola arhitektūra Aplūkojamās RTP arhitektūras ideja ir tāda, ka lietojumiem tiek dotas iespējas kopīgi lietot slāņu funkcijas. Tās darbība balstās uz: • ciešu sadarbību starp RTP un lietojumslāni un • novērš galveno OSI daudz slāņu arhitektūras trūkumu, kad katrs slānis var tikai secīgi pilda daļu no kopējām funkcijām (nav iespējama datu ll apstrāde). RTP pamatideja – jādod lietojumiem iespējas kopīgi lietot slāņu funkcijas. RTP realizē daudz slāņu integrētās apstrādes principu, bet UDP nodrošina piekļuvi portiem. RTP noteic datu apstrādes kārtību. RTP nav pilnīgs – tā papildināšanai līdz lietojumslāņu funkcionalitātei lieto RTP-galveņu modifikāciju, piemēram, vairākus video datu standartus.

7. RTP sadarbība ar citiem protokoliem

8. RTP darbība RTP uztur seansus starp 2 vai vairāk dalībniekiem - loģisko saiti starp RTP-objektiem, bet pats seansus nenodibina. Katru seansu raksturo: • RTP porta numurs – ja zemāk lieto UDP, tad tas ir tā galvenē • RTCP porta numurs, jo visi RTP seansa dalībnieki izmanto saņēmēja porta adresi • Dalībnieku IP-adreses. Tā var būt IP-grupas adrese vai arī individuālo adrešu kopa. Lai gan RTP var lietot arī uniraidei, taču tā galvenā pielietojumu sfēra ir grupu apraide. Šim nolūkam katrā RTP datu modulī ietverts avota identifikators, kas identificē to grupas dalībnieku, kas sūtījis datus; modulī ir ietverta arī no laika atkarīga iezīme, kas ļauj saņēmējiem atjaunot datu secību izmantojot buferizāciju.

9. RTP retranslatori RTP protokolā lieto 2 tipu retranslatorus – starpsistēmas, kas vienlaikus ir saņēmējs un avots. Retranslators, kas atrodas noteiktā protokola slānī, ir starpsistēma, kas vienlaikus darbojas gan kā saņēmējs gan kā avots. Tos sauc par jaucējiem (mixer) un translatoriem (translator). • Jaucējs saņem datu plūsmas no 1 vai vairāk avotiem, apvieno tās un nosūta uz 1 vai vairāk saņēmējiem. Tas var mainīt datu formātus, pievienot sinhronizācijas iezīmi un uzrādīt sevi kā starp avotu. Piemēram, šādi var apvienot audio un video plūsmas. • Translators ir vienkāršāka iekārta, kas var mainīt datu formātus paketē vai arī izvēlēties citus zemākā slāņa protokolus pārraidei no viena domēna uz otru. Piemēri: • uguns sienas apiešana, • QoS saskaņošana grupā.

10. Fiksētā RTP galveneKatrai RTP-paketei ir fiksēta galvene un var būt arī papildus galvenes atkarībā no lietojuma.

11. RTP vadības protokols – RTCP Tas darbojas kopā ar RTP un nodrošina ar atgriezenisko saiti RTP avotu un visus grupas dalībniekus kā arī lieto to pašu transporta servisu –UDP ar izdalītu porta numuru. Katrs seansa dalībnieks periodiski (pēc 5 sek) sūta citiem RTCP- paketi. Šis protokols veic sekojošas funkcijas: • QoS nodrošināšana un pārslodzes novēršana. Tā kā RTCP- paketes tiek sūtītas grupu režīmā, tad seansa dalībnieki gūst iespējas uzzināt par partneru pārraides/saņemšanas stāvokli un pa to problēmām. Atgriezeniskā saite ir svarīga arī diagnostikai. • Identifikācija. RTCP- paketes ietver avota apraksta tekstu un dod iespējas iegūt plašāku informāciju, kā arī saistīt plūsmas no dažādiem seansiem, piemēram, audio un video. • Seansa piesātinājuma vērtēšana un mērogošana. Seansā ar nelielu dalībnieku skaitu to apraide notiek ik pēc 5 sek. Katrs seansa dalībnieks periodiski sūta citiem RTCP- paketi. Palielinoties dalībnieku skaitam periods pieaug.

12. RTCP pakešu tipi Protokolā RTCP lieto sekojošus pakešu tipus: • Avota paziņojums (Sender Report – SR) • Saņēmēja paziņojums (Receiver Report – RR) • Avota apraksts (Source DEScripyion – SDES) • Seansa noslēgums (goodBYE – BYE)