文档搜索 > Τ Διαδικτυακ??εφαρμ

Τ Διαδικτυακ??εφαρμ


  1.  
    Διαδικτυακ?? εφαρμογ?? πραγματικο? χρ?νου
    1. Εισαγωγ?

Μ?χρι τι? αρχ?? τη? δεκαετ?α? του 2000, για να αναπαρ?γει ?να? χρ?στη? ?να αρχε?ο πολυμ?σων (multimedia) που ?ταν διαθ?σιμο στο διαδ?κτυο ?πρεπε πρ?τα να το αποθηκε?σει στον σκληρ? δ?σκο του υπολογιστ? του και κατ?πιν να το αναπαρ?γει με κ?ποια κατ?λληλη εφαρμογ?. Λ?γω των μικρ?ν ταχυτ?των στο Internet τα αρχε?α β?ντεο που υπ?ρχαν ε?χαν χαμηλ? ποι?τητα και μικρ? δι?ρκεια που δεν ξεπερνο?σε τα 30sec. Με την αν?πτυξη τη? τεχνολογ?α? επ?λθε αλματ?δη? α?ξηση των ταχυτ?των σ?νδεση? και ταυτ?χρονη πτ?ση των τιμ?ν, καθιστ?ντα? δημοφιλ? τη μετ?δοση πολυμ?σων σε πραγματικ? χρ?νο, ?πω? ?χο και β?ντεο.

Οι πρ?τε? προσπ?θειε? για την αναπαραγωγ? αρχε?ων πολυμ?σων απ? του? υπολογιστ?? ξεκ?νησαν το στη δεκαετ?α του 1970, αλλ? μ?νο προ? το τ?λο? του τη? δεκαετ?α? του 1980 οι υπολογιστ?? ?γιναν αρκετ? ισχυρο? ?τσι ?στε να μπορο?ν να επεξεργαστο?ν αρχε?α πολυμ?σων χωρ?? προβλ?ματα. Τα κυρι?τερα τεχνικ? χαρακτηριστικ? που βελτι?θηκαν ?ταν:

  1. Ισχυρ?τεροι επεξεργαστ?? με ταχ?τερο δ?αυλο (bus).
  2. Μικρ?? καθυστερ?σει? στην αποκωδικοπο?ησ? του? απ? το λειτουργικ? σ?στηματων πολυμ?σων απ? τι? εφαρμογ??.

Παρ?λα αυτ?, τα η μετ?δοση πολυμ?σων μ?σα απ? δ?κτυα των υπολογιστ?ν ?ταν περιορισμ?νηα και τα αρχε?α πολυμ?σων διακινο?νταν αποθηκευμ?να, συν?θω? σε οπτικο?? δ?σκου?.

Στα τ?λη του 1990 υπ?ρξε αν?πτυξη του Internet διαδικτ?ου και των δικτ?ων γενικ?τερα, με μεγαλ?τερο α?ξηση του ε?ρου? ζ?νη? και δι?δοση τη? χρ?ση? τυποποιημ?νων πρωτοκ?λλων. Το πρωτ?κολλο IP (Internet Protocol) αποτελε? το βασικ? πρωτ?κολλο χαμηλο? επιπ?δου, π?νω στο οπο?ο βασ?ζονται τα πρωτ?κολλα TCP και UDP. Το TCP (Transmission Control Protocol) προσφ?ρει αξι?πιστη μεταφορ? μηνυμ?των, εν? ταυτ?χρονα εγγυ?ται την ?φιξη των μηνυμ?των με τη σειρ? αποστολ??. Αντ?θετα, το UDP (User Datagram Protocol) προσφ?ρει τη δυνατ?τητα αποστολ?? δεδομ?νων χωρ?? να ?χει οριστε? ρητ? ?να καν?λι επικοινων?α?, εν? επ?ση? δεν εγγυ?ται την αξιοπιστ?α και τη σειρ? ?φιξη?. Η εξ?λιξη αυτ?, σε συνδυασμ? με ταχ?τερου? υπολογιστ?? και πιο σταθερ? λειτουργικ? συστ?ματα, οδ?γησαν κατ?στησαν δυνατ? στην τη μετ?δοση πολυμ?σων σε πραγματικ? χρ?νο.

Η μετ?δοση πολυμ?σων σε πραγματικ? χρ?νο ε?ναι η συνεχ?? ρο? αρχε?ων δεδομ?νων πολυμ?σων με ρυθμ? μεγαλ?τερο ? ?σο εκε?νου που απαιτε?ται για την αναπαραγωγ? του? και η ταυτ?χρονη παρουσ?αση του? στην πλευρ? λ?ψη?. Στη συν?χεια θα παρουσιαστο?ν ορισμ?να ενδιαφ?ροντα θ?ματα σχετικ? με την μετ?δοση πολυμ?σων σε πραγματικ? χρ?νο.

    1. Χαρακτηριστικ? δικτ?ου για μετ?δοση πολυμ?σων σε πραγματικ? χρ?νο.

Οι εφαρμογ?? πραγματικο? χρ?νου ?πω? οι βιντεοδιασκ?ψει? και η τηλε?ραση υψηλ?? ευκρ?νεια? τηλε?ραση (High Definition TV ? HDTV) ?χουν αυξημ?νε? απαιτ?σει? σε δικτυακ?? ταχ?τητε?. Για την αν?πτυξη πιο αποδοτικ?ν πρωτοκ?λλων και συστημ?των που θα υποστηρ?ζουν απρ?σκοπτα τ?τοιε? εφαρμογ??, πρ?πει να κατανοηθο?ν και να μελετηθο?ν σε β?θο? τα χαρακτηριστικ? και οι παρ?γοντε? που επηρε?ζουν την μετ?δοση ?χου και εικ?να?. Οι δι?φορε? παρ?μετροι του δικτ?ου με τι?και αλληλοεξαρτ?σει? του? θα πρ?πει να μοντελοποιηθο?ν και να αναλυθο?ν για να γ?νει κατανοητ? η επ?δραση στην απ?δοση του συστ?ματο? και συνακ?λουθα στην εμπειρ?α που προσφ?ρεται στον χρ?στη. Επιπλ?ον, πρ?πει να μελετηθε? η συμπεριφορ? τη? διακ?νηση? αρχε?ων δεδομ?νων πολυμ?σων π?νω απ? δ?κτυα που βασ?ζονται στοTCP/IP δ?κτυα για να διασφαλιστε? διερευνηθε? η αξιοπιστ?α ποι?τητα τη? υπηρεσ?α? (Quality of Service ? QoS) για τ?τοιε? εφαρμογ?? και να εξετασθο?ν τρ?ποι διασφ?λισ?? τη?.

Λαμβ?νοντα? υπ?ψη τα ποιοτικ? κριτ?ρια χαρακτηριστικ? τη? επικοινων?α? που απαιτο?ν εφαρμογ?? ?πω? η βΒιντεοδι?σκεψη, οι εφαρμογ?? πλ?γματο? (gGrid) (εφαρμογ?? πλ?γματο?) και P2P (και οι ομ?τιμε? εφαρμογ?? (P2P – peer to peer) θα μπορ?σουμε να κατανο?σουμε τη σημασ?α των χαρακτηριστικ?ν των δικτ?ων που απαιτο?νται.

?σον αφορ? τι? βιντεοδιασκ?ψει?, υπ?ρχουν τρει? βασικο? παρ?γοντε? που πρ?πει να λ?βουμε υπ?ψη:

 

  1. Μεταδ?δεται μεγ?λο? ?γκο? δεδομ?νων, που απαιτε? μεγ?λη επεξεργαστικ? ισχ? για κωδικοπο?ηση και αποκωδικοπο?ηση.
  2. Οι περισσ?τερε? εφαρμογ?? αυτο? του ε?δου? ?χουν κατανεμημ?νη αρχιτεκτονικ?, δηλαδ? απευθ?νονται σε πολλο?? χρ?στε? ταυτ?χρονα.
  3. Απαιτο?ν συνεχ? μετ?δοση πληροφορ?α?.
 

Η ποι?τητα μετ?δοση? εν?? αρχε?ουμια? μετ?δοση? πολυμ?σων προκ?πειπροκ?πτει απ? την εξ?ταση των ακ?λουθων παραγ?ντωντου? ακ?λουθου? παρ?γοντε?: 

  1. Η δομ? του λαμβαν?μενου σ?ματο? σε σχ?ση με το αρχικ?.
  2. Οι δυνατ?τητε? του δικτ?ου ω? μ?σου μετ?δοση?.
  3. Η ανθρ?πινη αντ?ληψη για το τι θεωρε?ται ποιοτικ? β?ντεο και ?χο?.
 

Στο παραπ?νω σχ?μαΒ?σει μελετ?ν που ?χουν διεξαχθε?, διακρ?νονται ?χουν εστι?σει περισσ?τερο στου? δ?ο τελευτα?ου? παρ?γοντε? και ?χουν καταδε?ξει ?τι οι παρ?γοντε? του δικτ?ου που επηρε?ζονται καθορ?ζουν την ποι?τητα τη? μετ?δοση? κατ? την μετ?δοση ?πω? ε?ναι η καθυστ?ρηση (delay), απ?λεια πακ?των (packet loss), οι διακυμ?νσει? του χρ?νου αφ?ξεω? των πακ?των/πλαισ?ων (jitter), και ο ρυθμ?? εμφ?νιση? σφαλμ?των (error rate). ?χει επ?ση? αποδειχθε? ?τι Ο ο τελικ?? χρ?στη? αντιλαμβ?νεται περισσ?τερο τη διακ?μανση του χρ?νου αφ?ξεω? των πακ?των/πλαισ?ων (jitter) εν? παραβλ?πει λ?θη που προκ?πτουν απ? καθυστερ?σει? ? απ?λειε?.

Η βασικ? προ?π?θεση Οι βασικ?? παρ?μετροι για επιτυχημ?νη μετ?δοση video β?ντεο ε?ναι η ελ?χιστη δυνατ? ?παραμ?ρφωση? των χαρακτηριστικ?ν τη? αρχικ?? ακολουθ?α? των πακ?των κατ? τη λ?ψη του?. Οι παρ?γοντε? που οδηγο?ν στην παραμ?ρφωση ε?ναι (α) η απ?λεια πακ?των (β) η αναδι?ταξη των πακ?των και (γ) η α?ξηση των διαστημ?των μεταξ? των αφ?ξεων πακ?των Yn. Οι επ?δραση των παραγ?ντων (β) και (γ) απεικον?ζεται στο Σχ?μα ?9.1 και, η μικρ? διασπορ? τη? αρχικ?? ακολουθ?α? των πακ?των, η αποφυγ? συμφ?ρηση? στην πλευρ? τη? λ?ψη? και η αποφυγ? απ?λεια? πακ?των.Για τον προκειμ?νου αυτ? να ελαχιστοποιηθε?, λ?γο αυτ? ο δ?κτη? παραλ?πτη? τυπικ? διατηρε? μ?α προσωριν? ενδι?μεση μν?μη (buffer), ?που αποθηκε?ονται κατ? την φ?ση τη? αποκωδικοπο?ηση? στην οπο?α αποθηκε?ονται τα πακ?τα που ελ?φθησαν σε λ?θο? σειρ? προκειμ?νου να αναδιαταχθο?ν αλλ? και πακ?τα που πρ?κειται να αναπαραχθο?ν σε κ?ποια στιγμ? στο εγγ?? μ?λλον, ?τσι ?στε να καλυφθε? μια πιθαν? καθυστ?ρηση ?φιξη? σε επ?μενο πακ?το. Για Παρ?λληλα τ?θεται ?να ?ριο να γ?νει αυτ? ?χει καθοριστε? ?να? χρ?νο? Υmax εντ?? του μ?σα στον οπο?ου ο αποκωδικοποιητ?? παραλ?πτη? (decoder) θα περιμ?νει το επ?μενο πακ?το: το ?ριο αυτ? αντιστοιχε? στη δι?ρκεια αναπαραγωγ?? των δεδομ?νων πολυμ?σου που μπορε? να αποθηκε?σει η ενδι?μεση μν?μη. Αν το πακ?το δεν ληφθε? εντ?? του συγκεκριμ?νου ορ?ου (?πω? στην περ?πτωση (β) στο Σχ?μα ?9.1), τ?τε θεωρε?ται απωλεσθ?ν., αλλι?? θα θεωρε?ται χαμ?νο, ?πω? φα?νεται στο Σχ?μα 7.2-2.

Σχ?μα ?9.1 Η επ?δραση των δι?φορων παραγ?ντων του δικτ?ου στην ποι?τητα του σ?ματο?

Σχ?μα ?9.1?9.2 Ο χρ?νο? Υ2-3 υπερ?βη τον Υmax και το πακ?το θεωρ?θηκε χαμ?νο(α) αναδι?ταξη πακ?των με υπ?ρβαση του ορ?ου Ymax (β) κανονικ? σειρ? λ?ψη? πακ?των με υπ?ρβαση του ορ?ου Ymax

Η περιοχ? ουρ?? τη? κατανομ?? Οι περιπτ?σει? για τι? περιπτ?σει? ?που το Υn>Ymax ακολουθο?ν ταυτ?ζεται με την περιοχ? ουρ?? τη? κατανομ?? Poisson, συνεπ?? η πιθαν?τητα P(Υn>Ymax) (δηλ. το επ?μενο πακ?το ?χει καθυστερ?σει περισσ?τερο απ? τη δι?ρκεια που μπορε? να καλ?ψει η ενδι?μεση μν?μη) ?ρα μπορο?με να μετρ?σουμε την πιθαν?τητα που ε?ναιυπολογ?ζεται ω?

P(Υn>Ymax)= exp (-λ Ymax)

Αποδεικν?εται επ?ση? πειραματικ? ?τι ο ρυθμ?? ?φιξη? , ?που In τυχα?α μεταβλητ? που αντιστοιχε? στο δι?στημα μεταξ? δ?ο διαδοχικ?ν αφ?ξεων πακ?των, ακολουθε? επ?ση? την κατανομ? Poisson, ανεξ?ρτητα απ? την ταχ?τητα του μ?σου μετ?δοση? (π.χ. Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet).

ΣτονO Π?νακα? ?9.1 παρουσι?ζει τυπικ?? τιμ?? για παρακ?τω π?νακα φα?νεται το δι?στημα μεταξ? τη? ?φιξη? πακ?των και το μ?σο μ?γεθο? πακ?των αν?λογα με την ταχ?τητα σ?νδεση?. 


Ταχ?τητα σ?νδεση? σε kbps Μ?γεθο? πακ?των σε bytes Διαστ?ματα μεταξ? αφ?ξεων πακ?των σε ms
128 600-800 80-100
384 900-1100 25-30
768 1100-1300 15-20
1920 1200-1400 6-10

Π?νακα? ?9?9.1. Δι?στημα ?φιξη? πακ?των και το μ?σο μ?γεθο? πακ?των αν?λογα την ταχ?τητα σ?νδεση?


 
(α)
 
(β)
 
(γ)

Στην συν?χεια παρουσι?ζονται μια σειρ? πειραμ?των που ?γιναν σε ρε?ματα πακ?των UDP σε Fast Ethernet και Gigabit Ethernet LAN.Σχ?μα ?9.3 Δι?γραμμα αθροιστικ?? ?φιξη? πακ?των στην κλ?μακα του χρ?νουΣχ?μα ?9.2?9.4 Ιστ?γραμμα συχν?τητα? του χρ?νου μεταξ? των αφ?ξεων 2 πακ?των (α) σε σ?νδεση ταχ?τητα? 384 kbps (β) σε σ?νδεση ταχ?τητα? 1Mbps (γ) σε σ?νδεση ταχ?τητα? 2,5 Mbps.

Στο Σχ?μα 7.2-4 φα?νεται ?τι ο ρυθμ?? ?φιξη? των πακ?των παραμ?νει σχετικ? σταθερ??, για αυτ? και συμπερ?ναμε ?τι ε?ναι κατανομ? Poisson.Στο Σχ?μα Σχ?μα ?9.2 παρουσι?ζεται το ιστ?γραμμα συχν?τητα? για τον χρ?νο μεταξ? των αφ?ξεων δ?ο πακ?των. 7.2-5 παρατηρο?με τι? κορυφ?? στο (a) στα 10, 20, 30 και 40 ms στην ταχ?τητα των 384 kbps. Επ?ση? στο (c) βλ?πουμε ?τι το 60% των πακ?των ?χουν διαφορ? στον χρ?νο ?φιξη? μικρ?τερο απ? 1ms που επιβεβαι?νει το ?τι 1 πλα?σιο (frame) μεταδ?δεται απ? 2 πακ?τα UDP. Αυτ? συμβα?νει λ?γω του περιορισμο? του μεγ?θου? του πακ?του στα 1460 bytes.Οι μεγαλ?τερε? ταχ?τητε? σ?νδεση? ?χουν ?χι μ?νο μικρ?τερου? χρ?νου?, αλλ? και μεγαλ?τερο συνολικ? αριθμ? πακ?των.

    1. Παραδε?γματα εφαρμογ?ν πολυμ?σων

Μ?χρι τι? αρχ?? τη? δεκαετ?α? του 2000, ο κυρ?αρχο? τρ?πο? αναπαραγωγ?? εν?? αρχε?ου πολυμ?σων ?ταν να μεταφορτωθε? (download) αυτ? στον υπολογιστ? του χρ?στη και κατ?πιν να αναπαραχθε? με μ?α εφαρμογ? πολυμ?σων. Οι περισσ?τεροι χρ?στε? την περ?οδο εκε?νη ε?χαν πρ?σβαση στο διαδ?κτυο μ?σω τηλεφωνικ?ν συνδ?σεων (dial-up) χαμηλ?? ταχ?τητα?, συνηθ?στατα ονομαστικ?? ταχ?τητα? 64kbit/sec με ωφ?λιμη ταχ?τητα ?ω? 50 kbit/sec, εν? απ? την ?λλη πλευρ? ?να αρχε?ο ?χου mp3 ποι?τητα? επιπ?δου CD (near-CD quality) απαιτε? για την κωδικοπο?ησ? του 192 kbit/sec. ?τσι, για να ακο?σει ?να? χρ?στη? 1 λεπτ? μουσικ??, θα ?πρεπε να περιμ?νει περ?που 4 λεπτ?.

?να? απ? του? πλ?ον ενοχλητικο?? παρ?γοντε? με τον οπο?ο ο κ?σμο? του δικτ?ου ?ζησε μ?χρι τ?ρα ε?ναι η τερ?στια καθυστ?ρηση για να ?κατεβ?σει? κανε?? τα μεγ?λα αρχε?α ?χου ? β?ντεο. Απ? τη στιγμ? που τα αρχε?α ?χου ?χουν ?να λ?γο μεταφορ?? 5:1 μ?σω συνδ?σεων dial-up θα πρ?πει να περιμ?νει κανε?? τουλ?χιστον 5 λεπτ? για να ακο?σει 1 λεπτ? ?χου. Το παραπ?νω πρ?βλημα αυτ? ?ρχεται να λ?σει επιλ?θηκε με την α?ξηση τη? ταχ?τητα? των συνδ?σεων δικτ?ου σε συνδυασμ? με την τεχνολογ?α του τη? συνεχο?? ρο?? (?streaming)?, η οπο?α επιτρ?πει την αναπαραγωγ? πολυμ?σεων μεταδ?δει τα πολυμ?σα (?χο ? β?ντεο) συνεχ?μενα.με τμηματικ? μετ?δοση, χωρ?? να απαιτε? δηλαδ? την πλ?ρη μεταφ?ρτωση του αρχε?ου πολυμ?σων στον υπολογιστ? του χρ?στη.

Στην εν?τητα αυτ? θα εξεταστο?ν τρει? ευρε?ε? κατηγορ?ε? εφαρμογ?ν πολυμ?σων: τη συνεχ?? ρο? αποθηκευμ?νου ?χου και β?ντεο (streaming stored audio/video), τη συνεχ?? ρο? ζωντανο? ?χου/β?ντεο (streaming live audio/video) και διαδραστικ?? εφαρμογ?? μετ?δοση? ?χου/β?ντεο σε πραγματικ? χρ?νο.

      1. Μετ?δοση αποθηκευμ?νου ?χου και β?ντεο με συνεχ? ρο? 
        (streaming stored audio/video)

Στην Στη συγκεκριμ?νη κατηγορ?α εφαρμογ?ν υπ?ρχουν εξυπηρ?τε? (servers) στου? οπο?ου? βρ?σκονται αποθηκευμ?να αυτ? οι πελ?τε? ζητο?ν κατ? απα?τηση (on demand) αρχε?α συμπιεσμ?νου ?χου και β?ντεο, ?πω? που ε?ναι αποθηκευμ?να σε εξυπηρετητ?? (π.χ. μ?ια δι?λεξη, τραγο?δια, αρχε?α ιστορικ?ν ηχογραφ?σεων, ταιν?ε?, τηλεοπτικ?? εκπομπ??). ?ταν ο πελ?τη? τη? υπηρεσ?α? ζητ?σει την αναπαραγωγ? εν?? τ?τοιου αρχε?ου στον υπολογιστ? του (on-demand), τ?τε εκκινε?ται η διαδικασ?α μετ?δοση? μ?σω συνεχο?? ρο??. Πιο αναλυτικ?, τα τρ?α βασικ? χαρακτηριστικ? αυτ?? τη? κατηγορ?α? εφαρμογ?ν ?χουν ω? ακολο?θω?:

  1. Αυτ? η κατηγορ?α ?χει τρ?α βασικ? χαρακτηριστικ?:Αποθηκευμ?να μ?σα (stored media). To Το πολυμεσικ? περιεχ?μενο των πολυμ?σων ε?ναι αποθηκευμ?νο σε ?ναν εξυπηρετητ?εξυπηρ?τη και καθ?σταται διαθ?σιμο στου? χρ?στε? για αναπαραγωγ? στου? υπολογιστ?? του?.. Σαν αποτ?λεσμα ο χρ?στη? μπορε? να διακ?πτει προσωριν? την αναπαραγωγ?, να μεταβα?νει στην αρχ? ? το τ?λο? απ? οποιοδ?ποτε σημε?ο και να ταξινομε? το περιεχ?μενο των πολυμ?σων. Ο αποδεκτ?? χρ?νο? απ?κριση? κυμα?νεται μεταξ? 1 και 10 sec.
  2. Μετ?δοση με συνεχ? ρο? (streaming). ?ταν ο πελ?τη? ζητ?σει την αναπαραγωγ? εν?? αρχε?ου, τ?τε ξεκιν? η διαδικασ?α μετ?δοση? μ?σω συνεχο?? ρο??. O πελ?τη? ξεκιν? την Η αναπαραγωγ? ξεκιν? λ?γα δευτερ?λεπτα αφ?του αρχ?σει να λαμβ?νει το αρχε?ο απ? τον εξυπηρετητ?φτ?σουν στον υπολογιστ? του χρ?στη τα πρ?τα δεδομ?να απ? τον εξυπηρ?τη, χωρ?? να αναμ?νεται η λ?ψη ολ?κληρου του αρχε?ου. Αυτ? σημα?νει ?τι θα αναπαρ?γει τονο ?χο? ? το β?ντεο θα αναπαρ?γονται απ? κ?ποιο σημε?ο του αρχε?ου εν? ταυτ?χρονα λαμβ?νει λαμβ?νονται επ?μενα τμ?ματα του αρχε?ου απ? τον εξυπηρετητ?. Υπ?ρχουν Σχεδ?ν ?λε? οι σ?γχρονε? εφαρμογ?? αναπαραγωγ?? πολυμ?σων ενσωματ?νουν τη δυνατ?τητα αναπαραγωγ?? με συνεχ? ρο?, με χαρακτηριστικ? παραδε?γματα το Flash Player τη? Adobe,πολλ? προ??ντα για τη μετ?δοση πολυμ?σων με συνεχ? ρο?, ?πω? το Real Player τη? RealNetwoks, το QuickTime τη? Apple και το Windows Media Player τη? Microsoft.
  3. Συνεχ?? αναπαραγωγ? (continuous playout). Αφο? ξεκιν?σει η αναπαραγωγ?, αυτ? προχωρ? σ?μφωνα με τι? χρονικ?? ρυθμ?σει? τη? αρχικ?? εγγραφ??. Τα δεδομ?να πρ?πει να παραλαμβ?νονται ?γκαιρα απ? τον υπολογιστ? του χρ?στη για να ε?ναι δυνατ? η συνεχ?? αναπαραγωγ? του περιεχομ?νου.
  4. Ο χρ?στη? μπορε? να διακ?πτει προσωριν? την αναπαραγωγ? και να μεταβα?νει σε οποιοδ?ποτε χρονικ? σημε?ο του πολυμ?σου απ? οποιοδ?ποτε ?λλο (seek). Ο αποδεκτ?? χρ?νο? απ?κριση? κυμα?νεται μεταξ? 1 και 5 sec.
      1. Συνεχ?? ρο? ζωντανο? ?χου και β?ντεο

Αυτ? η κατηγορ?α ε?ναι παρ?μοια με τι? παραδοσιακ?? ραδιοφωνικ?? και τηλεοπτικ?? εκπομπ??, εκτ?? με τη διαφορ? απ? το ?τι η μετ?δοση γ?νεται απ? το Διαδ?κτυομ?σω διαδικτ?ου. Η μετ?δοση ζωντανο? ?χου και β?ντεο με συνεχ? ρο? κατ? καν?να δεν αποθηκε?εται κι ?τσι ο χρ?στη? δεν ?χει τη δυνατ?τητα να κινηθε? προ? τα π?σω στο περιεχ?μενο. Ωστ?σο, ορισμ?νε? τεχνολογ?ε? μετ?δοση? ? εφαρμογ?? αναπαραγωγ?? σε προβα?νουν στην αποθ?κευση των δεδομ?νων ε?τε στην πλευρ? του εξυπηρ?τη ε?τε στην πλευρ? του εξυπηρετο?μενουορισμ?νε? εφαρμογ?? με την αποθ?κευση των λαμβαν?μενων δεδομ?νων στο τοπικ? σ?στημα,, καθ?στανται καθιστ?ντα? ?τσι εφικτ?? τι? ?λλε? λειτουργ?ε? τη? ?πω? πα?ση? τη? αναπαραγωγ??, και τη? μετακ?νηση? προ? τα π?σω. Οι καθυστερ?σει? που ε?ναι ανεκτ?? φτ?νουν ?ω? μερικ?? δεκ?δε? δευτερ?λεπτα απ? τη στιγμ? που ο χρ?στη? ζητ? την παρ?δοση/αναπαραγωγ? μια? ζωνταν?? μετ?δοση? μ?χρι τη στιγμ? που θα ξεκιν?σει η αναπαραγωγ? του στο σ?στημα του.

      1. Διαδραστικ?? εφαρμογ?? μετ?δοση? ?χου και β?ντεο σε πραγματικ? χρ?νο

Αυτ? η κατηγορ?α δ?νει τη δυνατ?τητα επικοινων?α? σε πραγματικ? χρ?νο μ?σω ?χου και εικ?να? β?ντεο. Οι διαδραστικ?? εφαρμογ?? μετ?δοση? ?χου μ?σω Διαδικτ?ου σε πραγματικ? χρ?νο αναφ?ρονται ω? τηλεφων?α μ?σω δΔιαδικτ?ου (IP telephony), επειδ? μοι?ζουν με τι? συμβατικ?? υπηρεσ?ε? τηλεφων?α? που βασ?ζονται στα δημ?σια δ?κτυα μεταγωγ?? κυκλωμ?των (? πακ?των) και παρ?χουν υπηρεσ?ε? τοπικ?? και υπεραστικ?? τηλεφων?α? με πολ? χαμηλ? κ?στο?. Επ?ση? η τηλεφων?α μ?σω Διαδικτ?ου διευκολ?νει τη χρ?ση ν?ων υπηρεσι?ν ?πω? π.χ. ενοπο?ηση Web παγκ?σμιου ιστο? τηλεφ?νου, επικοινων?α μεταξ? ομ?δων σε πραγματικ? χρ?νο, υπηρεσ?ε? καταλ?γου, φιλτρ?ρισμα κλ?σεων κ.?.α Σ?μερα ε?ναι διαθ?σιμα πολλ? προ??ντα για τηλεφων?α μ?σω Διαδικτ?ου, ?πω? το Skype, το Google Voice, το . Για παρ?δειγμα οι χρ?στε? Microsoft Instant Messengerτου Instant Messenger τη? Microsoft μπορο?ν να κ?νουν τηλεφωνικ?? κλ?σει? απ? PC σε τηλ?φωνο και απ? PC σε PC κ.λπ..

Με τι? εφαρμογ?? μετ?δοση? β?ντεο σε πραγματικ? χρ?νο, που αποκαλο?νται συν?θω? βιντεοδιασκ?ψει? οι ?νθρωποι μπορο?ν να επικοινωνο?ν λεκτικ? αλλ? και οπτικ?. Μια τ?τοια εφαρμογ? ε?ναι ηΠολλ?? εφαρμογ?? τηλεφων?α? μ?σω διαδικτ?ου, ?πω? το Skype και το Google Voice, δ?νουν τη δυνατ?τητα NetMeeting τη? Microsoftβιντεοδι?σκεψη?, εν? υπ?ρχουν και ?λλε? εφαρμογ?? που υποστηρ?ζουν βιβτεοδιασκ?ψει?, ?πω? το Microsoft Office Live Meeting, το Adobe Connect κ.λπ..

Για τη διεξαγωγ? μια? συνομιλ?α? μεταξ? πολλ?ν συμμετεχ?ντων, το δι?στημα απ? τη στιγμ? που μιλ?ει ? κινε?ται ?να? συμμετ?χων μ?χρι να γ?νει εμφαν?? αυτ? η εν?ργει?αναπαραχθε? ο ?χο? του στα συστ?ματα των ?λλων συμμετεχ?ντων (η καθυστ?ρηση) θα πρ?πει να ε?ναι μικρ?τερο απ? μερικ? δ?κατα του δευτερολ?πτου, καθ?? σε αντ?θετη περ?πτωση ε?ναι εξαιρετικ? πιθαν? να ξεκινο?ν π?νω απ? ?να? συμμετ?χοντε? να μιλο?ν ταυτ?χρονα. Για τη μετ?δοση φων??, καθυστερ?σει? μικρ?τερε? απ? 1.5 δ?κατο του δευτερολ?πτου δεν γ?νονται αντιληπτ?? απ? τον ακροατ?. Καθυστερ?σει? μεταξ? 1.5 και 4 δεκ?των του δευτερολ?πτου θεωρο?νται αποδεκτ??, εν? αν υπερβα?νουν τα 4 δ?κατα μπορε? να καταλ?ξουν σε δυσχερ? ? ακατ?ληπτη συνομιλ?α. Αντ?στοιχοι (αν και πιο ελαστικο?) περιορισμο? υπ?ρχουν και για τη μετ?δοση του β?ντεο, καθ?? μεγ?λε? καθυστερ?σει? συνεπ?γονται υποβ?θμιση τη? ποι?τητα? τη? βιντεοδι?σκεψη?.

      1. Εφαρμογ?? αναπαραγωγ?? στη συνεχ? ρο? αποθηκευμ?νου ?χου/β?ντεο

Τα τελευτα?α χρ?νια η μετ?δοση αποθηκευμ?νου ?χου/β?ντεο με συνεχ? ρο? ?γινε μια δημοφιλ?? εφαρμογ? και σημαντικ?? καταναλωτ?? ε?ρου? ζ?νη?. Η μεγ?λη διαθεσιμ?τητα συνδ?σεων υψηλ?? ταχ?τητα?, οι τεχνικ?? διανομ?? περιεχομ?νου και τα ν?α πρωτ?κολλα του διαδικτ?ου, προσανατολισμ?να στην παροχ? ποιοτικ?ν υπηρεσι?ν, διευκολ?νουν τη διανομ? πολυμεσικο? υλικο?.

Στη μετ?δοση ?χου/β?ντεο με συνεχ? ρο?, οι πελ?τε? εξυπηρετο?μενοι ζητο?ν συμπιεσμ?να αρχε?α τα οπο?α ε?ναι αποθηκευμ?να σε εξυπηρ?τε?. Αφο? λ?βει μια α?τηση απ? τον πελ?τη, ο εξυπηρ?τη? παραδ?δει αποστ?λλει τα περιεχ?μενα του το ζητο?μενου αρχε?ου σε μια μ?σω μ?α? υποδοχ?? (socket). ?ταν ο εξυπηρετο?μενο? πελ?τη? αρχ?σει να λαμβ?νει το αρχε?ο, μπορε? να ξεκιν?σει την αναπαραγωγ? του μ?σα σε λ?γα δευτερ?λεπτα.

Συχν? οι χρ?στε? ζητο?ν αιτο?νται τη μετ?δοση τη? πολυμεσικ?? πληροφορ?α? μ?σω μια? εφαρμογ?? πελ?τη για το Web πλο?γηση? (δηλαδ? μια? εφαρμογ?? περιηγητ? ? browser), ωστ?σο οι . Αλλ? επειδ? οι περισσ?τερε? εφαρμογ?? τη? κατηγορ?α? αυτ?? δε διαθ?τουν δυνατ?τητε? αναπαραγωγ?? ?χου/β?ντεο, και συνεπ?? απαιτε?ται μια ξεχωριστ? βοηθητικ? εφαρμογ? για το σκοπ? αυτ?. Αυτ?? οι εφαρμογ?? αναφ?ρονται με τον ?ρο media player (εφαρμογ?? αναπαραγωγ?? πολυμ?σων). (media players). Δ?ο Μεταξ? των απ? τι? δημοφιλ?στερε? δημοφιλ?στερων εφαρμογ?ν αυτ?? τη? κατηγορ?α??? ε?ναι οι Flash Player τη? Adobe, Real Player τη? RealNetworks και Media Player των τη? Microsoft Windows. Η Μ?α εφαρμογ? αναπαραγωγ?? πολυμ?σων εκτελε? τι? εξ?? βασικ?? λειτουργ?ε?.

  • Αποσυμπ?εση (decompression). O ?χο? και το β?ντεο ε?ναι σχεδ?ν π?ντα σε συμπιεσμ?νη μορφ?, για εξοικον?μηση αποθηκευτικο? χ?ρου και ε?ρου? ζ?νη? στο δ?κτυο. Μ?α εφαρμογ? αναπαραγωγ?? πολυμ?σων πρ?πει να αποσυμπι?ζει τον ?χο/β?ντεο κατ? τη δι?ρκεια τη? αναπαραγωγ??.
  • Εξ?λειψη των διακυμ?νσεων τη? καθυστ?ρηση? (jitter removal). Κατ? τη μετ?δοση ?χου και β?ντεο μπορε? να υπ?ρξουν διακυμ?νσει? τη? καθυστ?ρηση? μετ?δοση? των δεδομ?νων. Ο ?χο? και το β?ντεο πρ?πει να αναπαρ?γονται με τι? ?διε? χρονικ?? ρυθμ?σει? με τι? οπο?ε? ?γινε η αρχικ? εγγραφ?.
  • Δι?ρθωση σφαλμ?των (error corrnnection). Λ?γω απρ?βλεπτη? συμφ?ρηση? στο Διαδ?κτυο (η οπο?α μπορε? να οδηγ?σει σε υπ?ρβαση του χρ?νου ζω?? του πακ?του και συνεπ?? στην απ?ρριψ? του) ? ?λλων συνθηκ?ν, ?να ποσοστ? των πακ?των που μεταδ?δονται μπορε? να χαθο?ν. Για το σκοπ? αυτ? πολλ? συστ?ματα συνεχο?? ρο?? δεδομ?νων επιχειρο?ν να καλ?ψουν τι? απ?λειε? με τεχνικ?? ?πω? τη μετ?δοση επιπλ?ον πακ?των, την επαναμετ?δοση χαμ?νων πακ?των ? την αναδημιουργ?α των δεδομ?νων που χ?θηκαν απ? τα δεδομ?να που παραλ?φθηκαν, χρησιμοποι?ντα? αλγορ?θμου? παρεμβολ?? (interpolation).
 

Μ?α τυπικ? Η εφαρμογ? αναπαραγωγ?? διαθ?τει μ?α διεπαφ? γραφικο? περιβ?λλοντο? χρ?στη, με κουμπι? ελ?γχου. Με τη χρ?ση τη? αρχιτεκτονικ?? των ειδικ?ν πρ?σθετων (plugins) σε εφαρμογ?? πλο?γηση?, η διεπαφ? χρ?στη πολυμ?σων μπορε? να ενσωματ?νεται στο παρ?θυρο τη? εφαρμογ?? πλο?γηση? Web browser, ο η οπο?αο? δεσμε?ει τον απαρα?τητο χ?ρο στην οθ?νη. Η εφαρμογ? αναπαραγωγ?? εκτελε?ται ξεχωριστ? ω? αυτ?νομη διεργασ?α στο σ?στημα,απ? το browser ανεξ?ρτητα απ? τον τρ?πο εμφ?νιση? των πολυμ?σων στην οθ?νη, (σε ξεχωριστ? παρ?θυρο ? μ?σα στο παρ?θυρο τη? εφαρμογ?? πλο?γηση?ου browser).

        1. Προσπ?λαση ?χου και β?ντεο μ?σω εν?? WEB SERVERεξυπηρ?τη ιστο?

?να αρχε?ο ?χου στον εξυπηρ?τη ε?ναι ?να κανονικ? αρχε?ο στο σ?στημα αρχε?ων του και ο χρ?στη? στ?λνει μ?α α?τηση μ?σω ΗΤΤP (Hyper Text Transfer Protocol) για το συγκεκριμ?νο αντικε?μενο εν? αν το αρχε?ο εμπερι?χει και β?ντεο απαιτο?νται δ?ο ξεχωριστ?? αιτ?σει? HTTP στον εξυπηρ?τη, μ?α για τον ?χο και μ?α για την εικ?να. Το HTTP αποτελε? ?να πρωτ?κολλο που βασ?ζεται στο TCP και συνεπ?? παρ?χει αξι?πιστη μετ?δοση. Τα αρχε?α ?χου και εικ?να? φτ?νουν παρ?λληλα στον πελ?τη, με μορφ? ρευμ?των δεδομ?νων, ο οπο?ο? ?χει την ευθ?νη του συγχρονισμο? των δ?ο ρευμ?των. Σε κ?ποιε? περιπτ?σει?, ο ?χο? και η εικ?να εν?? β?ντεο περι?χονται στο ?διο αρχε?ο, με αποτ?λεσμα να στ?λνεται ?να μ?νο αντικε?μενο στον πελ?τη.

Στην εικ?να 7.4.4.1-1Το Σχ?μα ?9.3 παρουσι?ζειται ?να απλο?κ? παρ?δειγμα αρχιτεκτονικ?? για τη μετ?δοση ?χου/β?ντεο μεχωρ?? συνεχ?? ρε?μα συνεχ? ρο? δεδομ?νων. Σημει?στε ?τι στην αρχιτεκτονικ? αυτ? θεωρε?ται ?τι ?που για τα αρχε?α β?ντεο, ?χο? και β?ντεο εικ?να συνυπ?ρχουν στο ?διο αρχε?ο και μεταδ?δονται μ?σω μ?α? μοναδικ?? ρο??.  

Σχ?μα ?9.3?9.5. Απλο?κ? υλοπο?ηση για τη μετ?δοση ?χου/β?ντεο με συνεχ?? ρε?μασυνεχ? ρο? δεδομ?νων.

Β?σει αυτ?? τη? αρχιτεκτονικ?? :

  • Ο browserΗ εφαρμογ? πλο?γηση? (browser) υλοποιε? μια σ?νδεση μ?σω TCP με τον εξυπηρ?τη WEB ιστο? και ζητ? το αρχε?ο πολυμ?σων με?σω μια? α?τηση? HTTP.
  • Ο εξυπηρ?τη? WEB ιστο? στ?λνει το αρχε?ο στον browser με μ?νυμα απ?ντηση? σε HTTP μορφ?, στην κεφαλ?δα τη? οπο?α? περιγρ?φεται η κωδικοπο?ηση ?χου/β?ντεο.
  • Ο browser με β?σει β?ση την απ?ντηση, αποθηκε?ει τα δεδομ?να σε ?να αρχε?ο στον τοπικ? δ?σκο, εκκινε? την αντ?στοιχη εφαρμογ? αναπαραγωγ?? και περν? το αρχε?ο σε αυτ?.
  • Η εφαρμογ? αναπαρ?γει το αρχε?ο ?χου/β?ντεο.

Η προσ?γγιση αυτ? ?χει μ?α βασικ? αδυναμ?α. Η εφαρμογ? αναπαραγωγ?? πολυμ?σων πρ?πει να επικοινωνε? με τον εξυπηρ?τη μ?σω εν?? browser μια? εφαρμογ?? πλο?γηση?, ο οπο?ο? η οπο?α εκτελε? χρ?η ενδι?μεσου και μ?νο ?ταν το ζητο?μενο αντικε?μενο ληφθε? ολ?κληρο αποδεσμε?εται προ? την εφαρμογ?παραδ?δεται στην εφαρμογ? αναπαραγωγ?? πολυμ?σων.

Η καθυστ?ρηση αδυναμ?α αυτ? αποφε?γεται αντιμετωπ?ζεται με την εισαγωγ? εν?? αρχε?ου μεταδεδομ?νων (? μ?τα-αρχε?ου / metafile), την αποστολ? του αρχε?ου απ? τον εξυπηρ?τη απευθε?α? στην διεργασ?α τη? εφαρμογ?? με τη χρ?ση εν?? μετα-αρχε?ου (metafile) το οπο?ο περι?χει πληροφορ?ε? για το αρχε?ο πολυμ?σων που πρ?κειται να μεταδοθε?. Β?σει του σχ?ματο? που περιλαμβ?νει το αρχε?ο μεταδεδομ?νων, η εφαρμογ? πλο?γηση? αιτε?ται απ? τον εξυπηρ?τη διαδικτ?ου το αρχε?ο αυτ?, αντ? για το ?διο το αρχε?ο πολυμ?σεων. Το αρχε?ο αυτ?, του οπο?ου το μ?γεθο? ε?ναι πολ? μικρ?, λαμβ?νεται απ? την εφαρμογ? πλο?γηση? και παραδ?δεται στην εφαρμογ? αναπαραγωγ?? πολυμ?σων, η οπο?α, χρησιμοποι?ντα? τι? πληροφορ?ε? που περι?χονται στο αρχε?ο μεταδεδομ?νων, επικοινωνε? στη συν?χεια με τον εξυπηρ?τη για να λ?βει τα πολυμεσικ? δεδομ?να και να προχωρ?σει κατ?πιν στην αναπαραγωγ? του?. Η αρχιτεκτονικ? για την προσ?γγιση αυτ? παρουσι?ζεται στο Σχ?μα ?9.4.

Μια υλοπο?ηση τη? σ?νδεση? αυτ?? φα?νεται στο ακ?λουθο σχ?μα 7.4.4.1-2

Σχ?μα ?9.4?9.6. Αναπαραγωγ? αρχε?ου πολυμ?σων με χρ?ση αρχε?ου μεταδεδομ?νων

?πουΠιο αναλυτικ? στην προσ?γγιση με χρ?ση του αρχε?ου μεταδεδομ?νων:

  • Ο browserΗ εφαρμογ? πλο?γηση? υποβ?λλει α?τημα στον εξυπηρ?τη Web ιστο? και λαμβ?νει ω? απ?ντηση ?να μετα-αρχε?ο
  • Η εφαρμογ? πλο?γηση? Ο browser με β?σει β?ση την κεφαλ?δα περιεχομ?νου του μετα-αρχε?ου εκκινε? την κατ?λληλη εφαρμογ? αναπαραγωγ?? και τη? μεταφ?ρει μεταβιβ?ζει το μετα-αρχε?ο
  • Η εφαρμογ? αναπαραγωγ?? στ?λνει αποστ?λλει μην?ματα HTTP και ανακτ? το τα αρχε?ο ?χου/β?ντεοπολυμεσικ? δεδομ?να για να ξεκιν?σει η αναπαραγωγ?.
    1. Συμπ?εση ?χου και β?ντεο

Για να μπορ?σει να μεταδοθε? ?χο? και β?ντεο μ?σω εν?? δικτ?ου υπολογιστ?ν, θα πρ?πει πρ?τα να μετατραπε? σε ψηφιακ? μορφ?: και μετ? να συμπιεστε?. Εφ?σον δεδομ?νου ?τι τα δ?κτυα διακινο?ν δυαδικ? δεδομ?να, θα πρ?πει ?λη η πληροφορ?α να μετατραπε? σε bits. Το επ?μενο β?μα ε?ναι να συμπιεσθε? η πληροφορ?α: ηΗ συμπ?εση ε?ναι απαρα?τητη γιατ? δι?τι διαφορετικ? καταναλ?νεται μεγ?λη ποσ?τητα αποθηκευτικο? χ?ρου και ε?ρου? ζ?νη?. Η εξ?λειψη τη? πλεονασματικ?? πληροφορ?α? μει?νει σημαντικ? το ποσ? τον ?γκο των δεδομ?νων που χρει?ζεται να αποθηκευτο?ν ? να μεταδοθο?ν. Για παρ?δειγμα μια εικ?να αποτελο?μενη απ? 1024x1024 pixel, με την πληροφορ?α για κ?θε εικονοστοιχε?ο (pixel) κωδικοποιημ?νη σε 24 bit (οκτ? bit για κ?θε ?να απ? τα πρωτε?οντα χρ?ματα, κ?κκινο, πρ?σινο, μπλε) απαιτε? 3 MB για την αποθ?κευσ? τη? χωρ?? συμπ?εση. Για τη μετ?δοση τη? μ?σω μια? σ?νδεση? 64 kbps θα απαιτο?νταν επτ? 6’:30’’ λεπτ?περ?που. Ε?ν η εικ?να συμπιεστε? με ?να μ?τριο λ?γο 10:1 (ασυμπ?εστη προ? συμπιεσμ?νη πληροφορ?α), οι απαιτ?σει? αποθ?κευση? μει?νονται στα 300 kΒ, και ο χρ?νο? που απαιτε?ται για τη μετ?δοση μει?νεται κατ? τον ?διο συντελεστ? ( 10) κατερχ?μενο? στα 38 δευτερ?λεπτα.

      1. Συμπ?εση ?χου στο Διαδ?κτυο

Ο ?χο? ε?ναι ?να ?να συνεχ?? μεταβαλλ?μενο αναλογικ? σ?μα, το οπο?ο μπορε? να κωδικοποιε? ?χου (πληροφορ?ε? ?πω? π.χ. ομιλ?α ? μουσικ?) . Η διαδικασ?α μετατροπ?? του ?χου μετατρ?πεται σε ψηφιακ? σ?μα γ?νεται ω? εξ??:

  • Αρχικ? απ? το αναλογικ? σ?μα ?χου λαμβ?νονται δε?γματα με σταθερ? ταχ?τητα δειγματοληψ?α?, -π.χ. 8.000 δε?γματα αν? δευτερ?λεπτο
  • Στην συν?χεια κ?θε ?να απ? αυτ? τα δε?γματα στρογγυλοποιε?ται σε μια τιμ?. Η διαδικασ?α αυτ? αναφ?ρεται με τον ?ρο κβαντοπο?ηση κβ?ντιση του σ?ματο? (quantization).
  • Κ?θε τιμ? κβαντοπο?ηση? που προκ?πτει απ? την κβ?ντιση αντιπροσωπε?εται κωδικοποιε?ται στο δυαδικ? σ?στημα, δ?νοντα? την ισοδ?ναμη αναπαρ?στασ? του σε bits. απ? Ο ?διο? σταθερ?? αριθμ?? bits χρησιμοποιε?ται για την κωδικοπο?ηση ?λων των κβαντισμ?νων τιμ?ν.
  • Κ?θε δε?γμα μετατρ?πεται στην ισοδ?ναμη αναπαρ?στασ? του σε bits. OιΟι αναπαραστ?σει? ?λων των δειγμ?των συνεν?νονται και σχηματ?ζουν την ψηφιακ? αναπαρ?σταση του σ?ματο?.

Για παρ?δειγμα, αν εφαρμ?σουμε δειγματοληψ?α σε ?να αναλογικ? σ?μα ?χου με συχν?τητα 8.000 δε?γματα αν? δευτερ?λεπτο και κ?θε δε?γμα αναπαριστ?ται απ? 8 bit, θα παραχθε? ?να ψηφιακ? σ?μα με 64.000 bit δεδομ?νων αν? δευτερ?λεπτο. Αυτ? το ψηφιακ? σ?μα μπορε? μετ? ξαν? να μετατραπε? σε αναλογικ? (αποκωδικοπο?ηση) για αναπαραγωγ? ?χου.

Η στοιχει?δη? τεχνικ? που περιγρ?φηκε πιο π?νω καλε?ται παλμοκωδικ? διαμ?ρφωση (pulse code modulation, PCM). Για την κωδικοπο?ηση ομιλ?α? χρησιμοποιε?ται συχν? η τεχνικ? PCM, με συχν?τητα δειγματοληψ?α? 8.000 δε?γματα αν? δευτερ?λεπτο και κβ?ντιση σε 256 στ?θμε? (8 bit), πρ?γμα παρ?γοντα? ?τσι που ?χει σαν αποτ?λεσμα μια ρο? δεδομ?νων 64 kbps. Τα CD ?χου χρησιμοποιο?ν επ?ση? διαμ?ρφωση PCM, με συχν?τητα 44.100 δειγμ?των αν? δευτερ?λεπτο και αν?λυση κβ?ντιση σε 16 bit αν? δε?γμα. Η μ?θοδο? αυτ? παρ?γει μια ρο? δεδομ?νων 705,6 kbps, για μονοφωνικ? ?χο και 1,411 Mbps, για στερεοφωνικ? ?χο.

Η ταχ?τητα των 1,411 Mbps υπερβα?νει την ταχ?τητα μετ?δοση? που μπορο?ν να υποστηρ?ξουν οι περισσ?τερε? μορφ?? αρκετ?? σ?νδεση?. Ακ?μη και τα 64 kbps που απαιτο?νται για τη μετ?δοση ομιλ?α? υπερβα?νουν την ταχ?τητα μια? dial-up σ?νδεση? καθ?? επ?ση? και τι? ταχ?τητε? μετ?δοση? σε γραμμ?? GPRS. Παρ?λληλα, ακ?μη και αν η γραμμ? ?χει τη δυνατ?τητα να υποστηρ?ξει αυτ? την ταχ?τητα –κ?τι σ?νηθε? στι? μ?ρε? μα? για τι? συνδ?σει? ADSL και τι? συνδ?σει? 3G- θα δαπανηθε? σημαντικ? μ?ρο? τη? χωρητικ?τητα? τη? γραμμ?? με τρ?πο ημιβ?λτιστο, καθ?? ?πω? θα δο?με η ?δια πληροφορ?α μπορε? να μεταδοθε? με πολ? λιγ?τερα bit/sec. Για τον λ?γο αυτ?, ο ?χο? με κωδικοπο?ηση PCM σπαν?ω? χρησιμοποιε?ται στο διαδ?κτυο ?χο? κωδικοποιημ?νο? με την τεχνικ? του PCM. Αντ’ αυτο? χρησιμοποιο?νται τεχνικ?? συμπ?εση? οι οπο?ε? μει?νουν την απαιτο?μενη ταχ?τητα ρο?? δεδομ?νων. Δημοφιλε?? τεχνικ?? συμπ?εση? για ομιλ?α ε?ναι οι GSM (13kbps), G.729 (8kbps) και G.723.3 (6,4 και 5,3 kbps). Μια δημοφιλ?? τεχνικ? συμπ?εση? για στερεοφωνικ? ?χο με ποι?τητα που πλησι?ζει αυτ? των CD ε?ναι η MPEG 1 Layer 3, ? MP3, ?πω? ε?ναι ευρ?τερα γνωστ?. Συν?θω? οι μηχανισμο? κωδικοπο?ηση? MP3 συμπι?ζουν τον ?χο στα 96kbps, 128, και 160 και 192 kbps (?ναντι των 1,411 Mbps που απαιτε? η τεχνικ? PCM), με πολ? μικρ? με?ωση τη? ποι?τητα? του ?χου.

      1. Συμπ?εση β?ντεο στο Διαδ?κτυο

?να β?ντεο ε?ναι μια αλληλουχ?α στατικ?ν εικ?νων οι οπο?ε? συν?θω? προβ?λλονται με σταθερ? ταχ?τητα π.χ. 24, 25 ? 30 εικ?νε? (καρ?) αν? δευτερ?λεπτο. Μια μη συμπιεσμ?νη, ψηφιακ? κωδικοποιημ?νη εικ?να περι?χει μια δι?ταξη απ? εικονοστοιχε?α και κ?θε εικονοστοιχε?ο κωδικοποιε?ται σε ?να συγκεκριμ?νο αριθμ? δυαδικ?ν ψηφ?ων (bits) τα οπο?α αντιπροσωπε?ουν τι? πληροφορ?ε? φωτειν?τητα? και χρ?ματο?. Τα δι?φορα πρ?τυπα MPEG συγκαταλ?γονται μεταξ? των δημοφιλ?στερων τεχνικ?ν συμπ?εση?. Οι δι?φοροι αλγ?ριθμοι συμπ?εση? κατ? MPEG αν?κουν στην κατηγορ?α των απωλεστικ?ν, αφο? ?να μ?ρο? τη? αρχικ?? πληροφορ?α? χ?νεται κατ? τη συμπ?εση, χωρ?? μ?λιστα να υπ?ρχει τρ?πο? να ανακτηθε? ξαν?. Στο MPEG-1 βασ?ζονται το VideoCD, καθ?? και η τεχνικ? συμπ?εση? ?χου MP3, εν? οι ταιν?ε? που ε?ναι αποθηκευμ?νε? στου? δ?σκου? DVD βασ?ζονται στο MPEG-2. Το MPEG-4 συχν? χρησιμοποιε?ται στο Διαδ?κτυο γιατ? παρ?χει υψηλ?τερου? βαθμο?? συμπ?εση? απ? το MPEG-2. Μ?α ταιν?α κωδικοποιημ?νη κατ? MPEG-2 μπορε? να συμπιεστε? περαιτ?ρω κατ? MPEG-4, μ?χρι και 12 φορ?? περισσ?τερο, δ?νοντα? τη δυνατ?τητα αποθ?κευση? εν?? δ?σκου DVD σε ?να CD, με μικρ? υποβ?θμιση τη? ποι?τητα?.

Τοα πρ?τυποα συμπ?εση? β?ντεο H.261 ε?ναι επ?ση? πολ? δημοφιλ??? στο διαδ?κτυο. Υπ?ρχουν επ?ση? πολλ? ?λλα εξειδικευμ?να σχ?ματα συμπ?εση? ?πω? το QuickTime τη? Apple και αυτ? τη? RealNetworks.

        1. Κωδικοπο?ηση αντικειμ?νων β?ντεο

Η κωδικοπο?ηση αντικειμ?νων β?ντεο εκμεταλλε?εται το γεγον?? ?τι σε μ?α μετ?δοση β?ντεο κ?ποια αντικε?μενα κινο?νται πιο γρ?γορα και ε?ναι στο επ?κεντρο τη? προσοχ?? του θεατ?, εν? και κ?ποια ?λλα μπορε? να ε?ναι σχετικ? ακ?νητα ? ?χι τ?σο σημαντικ?. ?τσι ο κωδικοποιητ?? ?χει την δυνατ?τητα να διαχωρ?σει το β?ντεο εισ?δου σε δ?ο ? περισσ?τερα τμ?ματα αν?λογα με τα διαφορετικ? αντικε?μενα που θα διακρ?νει, και να κωδικοποιε? το κ?θε τμ?μα β?ντεο με διαφορετικ? ποι?τητα και διαφορετικ? ρυθμ? πλαισ?ων.


 
      (α)  (β)  (γ)
Σχ?μα ?9.5?9.7. ?να παρ?δειγμα κωδικοπο?ηση? αντικειμ?νων β?ντεο. Η εικ?να (α) χωρ?ζεται σε δ?ο υπο-εικ?νε?, την (β) που περι?χει το φ?ντο και την (γ) που περι?χει το αντικε?μενο

Το πρ?το πρ?τυπο ψηφιακο? β?ντεο που χρησιμοπο?ησε κωδικοπο?ηση αντικειμ?νων ε?ναι το MPEG-4.

        1. Μορφοποιητ?? ρυθμο?.

Ο μορφοποιητ?? ρυθμο? ε?ναι ουσιαστικ? ?να φ?λτρο στην ?ξοδο του κωδικοποιητ? και του επιπ?δου συμπ?εση?, και ο ρ?λο? του ε?ναι να μει?νει περαιτ?ρω τον ρυθμ? μετ?δοση?, ε?ν χρει?ζεται. Το πετυχα?νει με δ?ο τρ?που?: τον μετασχηματισμ? διακριτ? μετασχηματισμ? συνημ?τονου (DCT (Discrete Cosine Transform - DCT) και την υπερπ?δηση πλαισ?ων (frame skip).

Με τη χρ?ση του μετασχηματισμο? DCT, το β?ντεο ?πω? ?ρχεται απ? τον κωδικοποιητ? μετασχηματ?ζεται στο πεδ?ο των συχνοτ?των και αποκ?πτονται οι υψηλ?τερε? συχν?τητε?, που δεν ε?ναι τ?σο αντιληπτ?? στο ανθρ?πινο μ?τι. Ε?ναι ουσιαστικ? ?να ψηφιακ? φ?λτρο χαμηλ?? δι?λευση?.

Κατ? την υπερπ?δηση πλαισ?ων, ο μορφοποιητ?? απλ? απορρ?πτει ?να ολ?κληρο πλα?σιο που ?ρχεται απ? των κωδικοποιητ? και δεν το προωθε? για μετ?δοση. Η απ?ρριψη πλαισ?ων στο στ?διο του μορφοποιητ? διαφ?ρει απ? αυτ? που γ?νεται απ? τονν του κωδικοποιητ?, επειδ? δι?τι ο μορφοποιητ?? ε?ναι ελεγχ?μενο? ελ?γχεται απ? το λογισμικ? του διακομιστ?εξυπηρ?τη, οπ?τε μπορε? να πραγματοποι?σει την απ?ρριψη με β?ση τι? συνθ?κε? μετ?δοση?.

Η χρ?ση του μορφοποιητ? ρυθμο? παρ?χει τη δυνατ?τητα τη? εκ των υστ?ρων επεξεργασ?α? τη? εξ?δου του κωδικοποιητ? πριν τη μετ?δοση, προκειμ?νου να εξοικονομηθε? ε?ρο? ζ?νη?. Η εναλλακτικ? λ?ση θα ?ταν να τροποποιηθε? ο ?διο? ο κωδικοποιητ??, κ?τι που ωστ?σο ε?ναι εξαιρετικ? περ?πλοκο και επιρρεπ?? σε σφ?λματα. Ο μορφοποιητ?? ρυθμο? αυξ?νει τη συμβατ?τητα, δ?νει ευελιξ?α στη μορφοπο?ηση και μπορε? να εγκατασταθε?, να τροποποιηθε? ? και να αφαιρεθε? χωρ?? να γ?νει οποιαδ?ποτε παρ?μβαση στον κωδικοποιητ?.

Ο κωδικοποιητ?? συν?θω? ?ρχεται σαν ?να ολοκληρωμ?νο πακ?το που εγκαθ?σταται και χρησιμοποιε?ται ω? ?χει. Σχεδ?ν ποτ? κ?ποιο? οργανισμ?? που επιθυμε? να υλοποι?σει ?να σ?στημα μετ?δοση? β?ντεο δεν θα επ?μβει στα ενδ?τερα του κωδικοποιητ? για να πραγματοποι?σει αλλαγ??. ?τσι, χωρ?? τον μορφοποιητ? ρυθμο? οι δυνατ?τητε? ρ?θμιση? θα ?ταν αυτ?? και μ?νο που επιτρ?πει ο κωδικοποιητ??. Για παρ?δειγμα ?να? κωδικοποιητ?? H.264 που παρ?γει β?ντεο σε αν?λυση CIF (352x288) μπορε? να ρυθμιστε? σε ?να απ? τ?σσερα διαφορετικ? προφ?λ συμπ?εση?, δ?νοντα? ρυθμο?? μετ?δοση? 768 Kbps, 960 Kbps, 2304 Kbps και 3072 Kbps. ?στω τ?ρα ?τι θ?λουμε να μεταδ?σουμε β?ντεο απ? μ?α γραμμ? που υποστηρ?ζει ρυθμο?? τη? τ?ξη? των 2 Mbps. Ο ρυθμ?? των 2304 Kbps θα προκαλο?σε συμφ?ρηση, και ο ρυθμ?? των 960 Kbps ε?ναι πολ? χαμηλ?? και δεν θα εκμεταλλευ?μασταν αξιοποιο?σε πλ?ρω? το διαθ?σιμο ε?ρο? ζ?νη?. Με τη χρ?ση του μορφοποιητ?, λ?νουμε το πρ?βλημα αφ?νοντα? τον κωδικοποιητ? να λειτουργε? στο προφ?λ των 2304 Kbps, και ρυθμ?ζοντα? τον μορφοποιητ? να απορρ?πτει 1 πλα?σιο στα 9. Πετυχα?νουμε ?τσι τον ζητο?μενο ρυθμ? μετ?δοση? 2048 Kbps (2304×8/9), και ο ρυθμ?? αναν?ωση? θα π?σει απ? τα 30 πλα?σια/δευτερ?λεπτο στα 26,7 που και π?λι ε?ναι ικανοποιητικ??.

 

    1. Συνοψ?ζοντα?, σε αυτ?ν την εν?τητα παρουσι?στηκε η ?ννοια του ελ?γχου συμφ?ρηση? και αναλ?θηκαν οι μηχανισμο? που χρησιμοποιο?νται για τον ?λεγχο συμφ?ρηση? στη μετ?δοση β?ντεο σε πραγματικ? χρ?νο. Ε?δαμε με ποιε? τεχνικ?? διατηρε?ται ?να? σταθερ?? ρυθμ?? μετ?δοση? που δεν υπερβα?νει τα ?ρια τη? γραμμ?? μεταφορ??, ?στε να ελαχιστοποι?σουμε την απ?λεια πακ?των και τι? μεγ?λε? καθυστερ?σει?. Παρ?λα αυτ?, η απ?λεια πακ?των ε?ναι ?να φαιν?μενο αναπ?φευκτο μ?σα στο σημεριν? Διαδ?κτυο. ?ρα, αναγκαστικ?, ο δ?κτη? πρ?πει να ε?ναι σε θ?ση να αποκωδικοποι?σει το β?ντεο ακ?μα και αν ?χουν χαθε? τμ?ματα του, προσπαθ?ντα? ?σο το δυνατ?ν να μην ε?ναι ορατ? τα αποτελ?σματα τη? απ?λεια?. Η διαδικασ?α αυτ? ονομ?ζεται ?λεγχο? λαθ?ν (error control) και ε?ναι το αντικε?μενο επ?μενη? εν?τητα?.Εκμεταλλευ?μενοι με τον καλ?τερο δυνατ? τρ?πο την Υπηρεσ?α β?λτιστη? προσπ?θεια?

Β?σει τη? Υπηρεσ?α β?λτιστη? προσπ?θεια? που παρ?χουν τα περισσ?τερα δ?κτυα που βασ?ζονται στο IP, το δ?κτυο θα επιχειρ?σει να παραδ?σει τα πακ?τα στον προορισμ? του?, ωστ?σο δεν παρ?χει καμ?α εγγ?ηση ?τι τελικ? αυτ? θα παραδοθο?ν, εν? ακ?μη δεν παρ?χει εγγυ?σει? για τον ρυθμ? μετ?δοση? και τον χρ?νο παρ?δοση?. Απ? την ?λλη πλευρ?, Οοι εφαρμογ?? τηλεφ?νου μ?σω διαδικτ?ου και βιντεοδιασκ?ψεων σε πραγματικ? χρ?νο ε?ναι εξαιρετικ? ευα?σθητε? στην καθυστ?ρηση τη? μετ?δοση? πακ?των, στη διακ?μανση τη? καθυστ?ρηση? και στην απ?λεια πακ?των. Παρακ?τω Στη συν?χεια θα παρουσι?σουμε του? μηχανισμο?? που χρησιμοποιο?νται ?στε να διατηρε?ται σε καλ? επ?πεδο η ποι?τητα του ?χου και του β?ντεο ?ταν χρησιμοποιε?ται η υπηρεσ?α β?λτιστη? προσπ?θεια?, με τον ?ρο ?τι η διακ?μανση τη? καθυστ?ρηση? και η απ?λεια δε φτ?νουν σε υπερβολικ? επ?πεδα.

      1. Οι περιορισμο? τη? υπηρεσ?α? β?λτιστη? προσπ?θεια?.
        1. Απ?λεια πακ?των

Α? θεωρ?σουμε μ?α Η εφαρμογ? τηλεφ?νου μ?σω διαδικτ?ου, η οπο?α παρ?γει πακ?τα UDP. Αυτ? ενθυλακ?νονται σε ?να δεδομεν?γραμμα αυτοδ?ναμο πακ?το ΙP (IP datagram), το οπο?ο δι?ρχεται απ? τι? ουρ?? των δρομολογητ?ν για να προσπελ?σει τι? εξερχ?μενε? συνδ?σει?μεταδ?δεται μεταξ? ενδι?μεσων δρομολογητ?ν ?ω? ?του φθ?σει στον προορισμ? του. Ωστ?σο, αν οι ενδι?μεση μν?μη εν?? δρομολογητ? ε?ναι γεμ?τη (λ?γω συμφ?ρηση?), το αυτοδ?ναμο πακ?το απορρ?πτεται.?ταν ?μω? οι ενταμιευτ?? των δρομολογητ?ν ε?ναι γεμ?τοι το δεδομεν?γραμμα απορρ?πτεται. Εκτ?? ?μω? απ? τι? απ?λειε? λ?γω συμφ?ρηση? υπ?ρχουν και απ?λειε? που οφε?λονται σε καθυστερ?σει? που συμβα?νουν κατ? τη δι?ρκεια τη? επεξεργασ?α?, τη? αναμον?? στι? ουρ?? των δρομολογητ?ν, στον τελικ? χρ?στη, με αποτ?λεσμα να φτ?νουν πολ? αργ? για αναπαραγωγ? στον δ?κτη. Η μ?γιστη ανεκτ? καθυστ?ρηση ε?ναι 400ms.

Η απ?λεια πακ?των θα μπορο?σε να εξαλειφθε? στ?λνοντα? τα πακ?τα μ?σω χρησιμοποι?ντα? το πρωτοκ?λλου πρωτ?κολλο TCP αντ? του UDP, ?που τα πακ?τα μεταδ?δονται στα πλα?σια συνδ?σεων και ?χι αυτοδ?ναμα. Μ?σω των συνδ?σεων, το πρωτ?κολλο TCP μπορε? . ?μω? το TCP, για να εγγυηθε? αξι?πιστη μετ?δοση, χρησιμοποιε? μηχανισμο?? επαναμετ?δοση? πακ?των που ?χουν απωλεσθε?. Ωστ?σο, οι μηχανισμο? του πρωτοκ?λλου TCP αυξ?νουν την καθυστ?ρηση μεταξ? των δ?ο ?κρων επικοινων?α? κι αυτ? δεν ε?ναι κ?τι επιθυμητ? για εφαρμογ?? μετ?δοση? ?χου σε πραγματικ? χρ?νο. Επ?ση? λ?γω του των μηχανισμ?ν ελ?γχου συμφ?ρηση? (congestion control) που εκτελε? ενεργοποιε? το πρωτ?κολλο TCP μετ? την απ?λεια πακ?των, η ταχ?τητα μετ?δοση? του αποστολ?α μπορε? να μειωθε? και να γ?νει μικρ?τερη απ? την απαιτο?μενη ταχ?τητα μετ?δοση?, καθιστ?ντα? ?τσι τη μετ?δοση φων?? προβληματικ?.

Επιπρ?σθετα, ρυθμο? απ?λεια? πακ?των μεταξ? 1% και 10% θεωρο?νται ανεκτο?, αν?λογα με τον τρ?πο κωδικοπο?ηση? και μετ?δοση? τη? ομιλ?α? και απ?κρυψη? τη? απ?λεια?. Β?βαια αν η απ?λεια υπερβε? το 10 τοι? εκατ? η ποι?τητα ?χου δε θα ε?ναι αποδεκτ?.

Λαμβ?νοντα? υπ’ ?ψιν τα ανωτ?ρω, οι σχεδιαστ?? των εφαρμογ?ν μετ?δοση? φων?? σε πραγματικ? χρ?νο, σχεδ?ν στο σ?νολ? του?, χρησιμοποιο?ν το πρωτ?κολλο UDP και ?χι το TCP.

        1.   Ρυθμο? απ?λεια? μεταξ? 1 και 10 τοι? εκατ? ε?ναι ανεκτο?, αν?λογα με τον τρ?πο κωδικοπο?ηση? και μετ?δοση? τη? ομιλ?α? και απ?κρυψη? τη? απ?λεια?. Β?βαια αν η απ?λεια υπερβε? το 10 τοι? εκατ? η ποι?τητα ?χου δε θα ε?ναι αποδεκτ?.Καθυστ?ρηση απ? ?κρο σε ?κρο (end-to-end delay)

Με τον ?ρο καθυστ?ρηση απ? ?κρο σε ?κρο (end-to-end delay) Πρ?κειται γιααναφερ?μαστε στο σ?νολο των επιμ?ρου? καθυστερ?σεων μετ?δοση?, επεξεργασ?α? και αναμον?? των πακ?των στι? ουρ?? των δρομολογητ?ν. Ιδανικ?, οι καθυστερ?σει? πρ?πει να ε?ναι ω? 150 χιλιοστ? του δευτερολ?πτου εν? θεωρο?νται ανεκτ?? αν δεν ξεπερνο?ν τα 400 χιλιοστ?.

        1. Διακ?μανση τη? καθυστ?ρηση? των πακ?των (delay jitter)

Επειδ? οι καθυστερ?σει? στι? ουρ?? των δρομολογητ?ν ε?ναι μεταβαλλ?μενε?, ο χρ?νο? που μεσολαβε? απ? την στιγμ? που παρ?γεται ?να πακ?το μ?χρι να παραληφθε? μπορε? να διαφοροποιε?ται απ? πακ?το σε πακ?το. ?πω? ?χει προαναφερθε?, το φαιν?μενο αυτ? αποκαλε?ται διακ?μανση τη? καθυστ?ρηση? (delay jitter). Στο Σχ?μα ?9.6 παρουσι?ζονται οι τρει? ρο?? πακ?των που υπ?ρχουν σε μ?α πολυμεσικ? μετ?δοση: τα παραγ?μενα πακ?τα δημιουργο?νται σε σταθερ? ρυθμ?, εν? και τα αναπαραγ?μενα πακ?τα πρ?πει να αναπαρ?γονται με σταθερ? ρυθμ?. Ενδι?μεσα, η ρο? των ληφθ?ντων πακ?των δεν μπορε? να ακολουθε? σταθερ? ρυθμ?, λ?γω τη? φ?ση? του μ?σου μετ?δοση? (δ?κτυο). Η αποθ?κευση πακ?των σε ενδι?μεση μν?μη, μπορε? να βοηθ?σει στην εξομ?λυνση των επιπτ?σεων απ? τη διακ?μανση τη? καθυστ?ρηση?. 

Σχ?μα ?9.6?9.8. Διακ?μανση τη? καθυστ?ρηση? των πακ?των

      1. Εξ?λειψη τη? διακ?μανση? τη? καθυστ?ρηση? στον παραλ?πτη

Αυτ? Η εξ?λειψη τη? διακ?μανση? τη? καθυστ?ρηση? στον παραλ?πτη για τι? εφαρμογ?? μετ?δοση? φων?? σε πραγματικ? χρ?νο μπορε? να γ?νει συνδυ?ζοντα? του? παρακ?τω τρει? ακ?λουθου? μηχανισμο??:

  • Προσθ?κη εν?? αριθμο? ακολουθ?α? (sequence number) πριν απ? κ?θε απ?σπασμα ομιλ?α?. Ο αποστολ?α? αυξ?νει τον αριθμ? ακολουθ?α? για κ?θε ?να πακ?το που παρ?γει
  • Προσθ?κη ?νδειξη? χρ?νουχρονοσ?μανση? (timestamp) σε κ?θε απ?σπασμα ομιλ?α?. Ο αποστολ?α? σφραγ?ζει επισυν?πτει σε κ?θε απ?σπασμα ομιλ?α? ?να χρον?σημο με το που αντιστοιχε? στη χρονικ? στιγμ? χρ?νο δημιουργ?α? του.
  • Καθυστ?ρηση τη? αναπαραγωγ?? των αποσπασμ?των ομιλ?α? στον παραλ?πτη. Ο παραλ?πτη? δεν ξεκιν? την αναπαραγωγ? τη? φων?? μ?χρι? ?του να παραλ?βει και αποθηκε?σει στην ενδι?μεση μν?μη του πακ?τα επαρκο?? δι?ρκεια? ?στε να παραλαμβ?νονται τα περισσ?τερα πακ?τα πριν απ? τον προγραμματισμ?νο χρ?νο αναπαραγωγ?? του?. Η καθυστ?ρηση πρ?πει να ε?ναι επαρκ??, ?τσι ?στε να παραληφθε? το μεγαλ?τερο μ?ρο? πριν την αναπαραγωγ?. Τα πακ?τα που δεν φθτ?νουν στον παραλ?πτη πριν απ? τον προγραμματισμ?νο χρ?νο αναπαραγωγ?? θεωρο?νται χαμ?να.

Παρακ?τω Στη συν?χεια θα αναπτυχθο?ν παρουσιασθο?ν δυο στρατηγικ?? που χρησιμοποιο?ν του? παραπ?νω μηχανισμο?? για την αντιμετ?πιση τη? διακ?μανση? τη? καθυστ?ρηση?.

        1. Σταθερ? καθυστ?ρηση πριν την αναπαραγωγ?

Ο παραλ?πτη? επιχειρε? να αναπαρ?γει κ?θε απ?σπασμα κ?θε q χιλιοστ? του δευτερολ?πτου μετ? την παραγωγ? του. ?τσι αν η χρονοσφραγ?δατο χρον?σημο (timestamp) εν?? αποσπ?σματο? ε?ναι t, o παραλ?πτη? θα το αναπαρ?γει σε χρ?νο t+q. Αν το απ?σπασμα φτ?σει ?στεραφθ?σει στον παραλ?πτη μετ? απ? την χρονικ? στιγμ? απ? t+q, χρ?νο τ?τε ?χουμε απ?λεια δεδομ?νων. Αν η τιμ? του q ε?ναι υπερβολικ? μεγ?ληο, τ?τε θα ?χουμε λιγ?τερε? απ?λειε?, ωστ?σο θα καθυστερε? υπ?ρμετρα η αναπαραγωγ? τη? ομιλ?α? στον παραλ?πτη και ειδικ?τερα ?ταν η μετ?δοση φων?? αφορ? συνομιλ?α μεταξ? δ?ο ? περισσ?τερων μερ?ν ?που οι ομιλητ?? εναλλ?σσονται, θα υπ?ρχει πρ?βλημα συντονισμο?. Αντ?στροφα, αν εν? αν η τιμ? του q ε?ναι υπερβολικ? μικρ?? θα τ?τε ?χουμε καλ?τερη διαδραστικ? εμπειρ?α, αλλ? αυξ?νει η πιθαν?τητα απ?λεια? πακ?των. Τυπικ?? τιμ?? για το q στι? εφαρμογ?? διαδικτυακ?? τηλεφων?α? κυμα?νονται μεταξ? 150msec και 400msec.

Στο Σχ?μα ?9.7 παρουσι?ζεται η αλληλεπ?δραση μεταξ? τη? καθυστ?ρηση? αναπαραγωγ?? και τη? απ?λεια? πακ?των. Α? υποθ?σουμε ?τι το πρ?το πακ?το φθ?νει στον παραλ?πτη μετ? απ? χρ?νο r απ? τη δημιουργ?α του. Αν θ?σουμε q=r+p, ?που p μ?α μικρ? τιμ?, τ?τε η αναπαραγωγ? στον παραλ?πτη θα ξεκιν?σει σχετικ? ?μεσα, ωστ?σο αν η παραλαβ? κ?ποιου πακ?του καθυστερ?σει τ?τε θα οδηγηθο?με σε απ?λεια δεδομ?νων. Αντ?στροφα, αν θ?σουμε q’=r+p’, ?που p’ μ?α σχετικ? μεγ?λη τιμ?, τ?τε η καθυστ?ρηση κ?ποιου πακ?του δεν οδηγε? σε απ?λεια, καθ?? στο δι?στημα που μεσολαβε? μ?χρι τη λ?ψη θα αναπαρ?γονται προγεν?στερα πακ?τα απ? την ενδι?μεση μν?μη, ωστ?σο θα υπ?ρχει μεγαλ?τερη καθυστ?ρηση μεταξ? τη? παραγωγ?? του ?χου στην πηγ? και τη? αναπαραγωγ?? του στον παραλ?πτη. 

Σχ?μα ?9.7?9.9. Η απ?λεια πακ?των για διαφορετικ?? σταθερ?? καθυστερ?σει? αναπαραγωγ??.

        1. Προσαρμοζ?μενη καθυστ?ρηση αναπαραγωγ??

Στη στρατηγικ? τη? σταθερ?? καθυστ?ρηση? πριν την αναπαραγωγ?, αν επιλ?ξουμε μεγ?λη Κ?νοντα? μεγ?λη την καθυστ?ρηση? αναπαραγωγ?? (μεγ?λο τιμ? για το q), τα περισσ?τερα πακ?τα θα προλ?βουν να φτ?σουν ?γκαιρα και οι το πλ?θο? των απ?λειαπωλει?νε? πακ?των θα ε?ναι αμελητ?οε?. Ωστ?σο, γΓια περιπτ?σει? ?πω? η εφαρμογ? τηλεφ?νου μ?σω διαδικτ?ου, θα θ?λαμε η καθυστ?ρηση αναπαραγωγ?? να ε?ναι ?σο το δυνατ? πιο μικρ?. Για το λ?γο αυτ??να? αποτελεσματικ?? τρ?πο? να μει?σουμε την καθυστ?ρηση χωρ?? να αυξ?νονται υπ?ρμετρα οι απ?λειε? πακ?των, θα ε?ναι πρ?πει να γ?νεται εκτ?μηση τη? οφειλ?μενη? στο δ?κτυο καθυστ?ρηση? και τη? διακ?μανσ?η? τη?, ?τσι ?στε να γ?νεται προσαρμογ? τη? καθυστ?ρηση? αναπαραγωγ?? στην αρχ? κ?θε διαστ?ματο? ομιλ?α?. Η προσαρμογ? τη? καθυστ?ρηση? στι? αρχ?? των διαστημ?των ομιλ?α? ?χει ω? αποτ?λεσμα να μει?νονται ? να αυξ?νονται σε δι?ρκεια οι πα?σει? του ομιλητ?, ωστ?σο η (μικρ? σε απ?λυτα μεγ?θη) διαφοροπο?ηση αυτ? δεν υποβαθμ?ζει την ποι?τητα τη? συνομιλ?α?.

    1. Αν?καμψη απ? την απ?λεια πακ?των

?να πακ?το θεωρε?ται χαμ?νο απολεσθ?ν ε?τε αν δε φτ?σει ποτ? στον παραλ?πτη ε?τε αν φτ?σει μετ? τον προγραμματισμ?νο χρ?νο αναπαραγωγ?? του. ?πω? εξηγ?θηκε πιο π?νωανωτ?ρω, η επαναμετ?δοση των πακ?των που χ?νονται ?χουν απολεσθε? δεν ε?ναι χρ?σιμη κατ?λληλη για διαδραστικ?? εφαρμογ?? μετ?δοση? ?χου σε πραγματικ? χρ?νο: αν το πακ?το ?χει ληφθε? μετ? τον προγραμματισμ?νο χρ?νο αναπαραγωγ?? του, η επαναμετ?δοσ? του προφαν?? δεν θα επιτ?χει να ληφθε? πιο νωρ?? απ? την αρχικ? λ?ψη του. Σε σχ?ση με τα πακ?τα που ?χουν απορριφθε? λ?γω συμφ?ρηση?, τυπικ? η επαναμετ?δοσ? του? δεν θα επιτ?χει την εμπρ?θεσμη παρ?δοσ? του? στον παραλ?πτη. Για τον λ?γο αυτ? χρησιμοποιο?νται κ?ποιοι μηχανισμο? για την πρ?βλεψη των απωλει?ν. Αυτο? ε?ναι η πρ?σθια δι?ρθωση σφαλμ?των με προν?ηση (forward error correction, FEC) και η αναδιοργ?νωση δι?πλεξη των δεδομ?νων (interleaving).

      1. O μηχανισμ?? πρ?σθια? δι?ρθωση? σφαλμ?τωνFEC (Forward Error Correction)

Τo Το σκεπτικ? αυτο? του μηχανισμο? ε?ναι η προσθ?κη πλεονασματικ?ν πληροφορι?ν στην αρχικ? ρο? των αρχικ?ν πακ?των δεδομ?νων. Οι πλεοναστικ?? πληροφορ?ε? αυξ?νουν απ? τη μ?α πλευρ? το απαιτο?μενο ε?ρο? ζ?νη? για τη μετ?δοση, απ? την ?λλη ?μω? πλευρ? επιτρ?πουν την ?ανασ?νθεση? τη? πληροφορ?α? που περι?χεται στα απολεσθ?ντα πακ?τα, ε?τε προσεγγιστικ? ε?τε επακριβ??. Στη συν?χεια θα παρουσι?σουμε εν συντομ?α δ?ο μηχανισμο??.

Θα εξετ?σουμε δ?ο μηχανισμο??:Σ?μφωνα με τον πρ?το μηχανισμ?, Ο πρ?το? στ?λνειαποστ?λλεται μ?ια ομ?δα κωδικοποιημ?νων πλεονασματικ?ν πληροφορι?ν μετ? απ? κ?θε n ομ?δε? ?κανονικ?ν? δεδομ?νων. Αν χαθε? οποιοδ?ποτε πακ?το απ? την ομ?δα των n+1 πακ?των (n κανονικ? και ?να πλεοναστικ?), ο παραλ?πτη? μπορε? να ανακατασκευ?σει το χαμ?νο πακ?το. Αν ?μω? χαθο?ν περισσ?τερα πακ?τα τ?τε δε μπορο?ν ανακατασκευαστο?ν. Διατηρ?ντα? μικρ? το μ?γεθο? τη? ομ?δα? n+1, υπ?ρχει δυνατ?τητα αν?κτηση? μεγ?λου αριθμο? χαμ?νων πακ?των ?ταν η απ?λεια δεν φτ?νει σε υπερβολικ? επ?πεδα, αυξ?νεται ωστ?σο το απαιτο?μενο ε?ρο? ζ?νη? για τη και επιπλ?ον αυξ?νεται η ταχ?τητα μετ?δοση? των δεδομ?νων ?χου κατ? ?να συντελεστ? 1/n (π.χ. για n=3 η ταχ?τητα μετ?δοση? αυξ?νεται το απαιτο?μενο ε?ρο? ζ?νη? αυξ?νεται κατ? 33%). ?μω? Επιπρ?σθετα, το σχ?μα αυτ? αυξ?νει την καθυστ?ρηση αναπαραγωγ?? καθ?? ο παραλ?πτη? ε?ναι υποχρεωμ?νο? να περιμ?νει μ?χρι να παραληφθε? ολ?κληρη η ομ?δα των πακ?των πριν ξεκιν?σει την αναπαραγωγ? του?.

Ο δε?τερο? μηχανισμ?? FEC υπαγορε?ει χρησιμοποιε? μ?α δε?τερη την επιπλ?ον ρο? δεδομ?νων ?χου χαμηλ?τερη? αν?λυση?, σαν πλεονασματικ? πληροφορ?α. Για παρ?δειγμα ο αποστολ?α? θα μπορο?σε να δημιουργ?σει μεταδ?δει εκτ?? απ? την κανονικ? ?κδοση του ηχητικο? υλικο? και μ?α αντ?στοιχη, χαμηλ?? αν?λυση? ?κδοσ?η? του. Στο παρακ?τω ?πω? φα?νεται στο Σχ?μα ?9.8, σχ?μα ο αποστολ?α? κατασκευ?ζει το n-ιοστ? πακ?το πα?ρνοντα? λαμβ?νοντα? τη n-ιοστ? ομ?δα απ? την κανονικ? ?κδοση του ηχητικο? υλικο? και προσθ?τει σε αυτ? την (n-1)- ομ?δα απ? την πλεονασματικ? ρο? δεδομ?νων. ?τσι ?ποτε υπ?ρχει απ?λεια μη διαδοχικ?ν πακ?των ο παραλ?πτη? μπορε? να συγκαλ?πτει την απ?λεια, αναπαρ?γοντα? το τμ?μα χαμηλο? bit rateρυθμο? bit τμ?μα που φτ?νει με τον επ?μενο πακ?το. Φυσικ? η ποι?τητα θα ε?ναι μειωμ?νη σε σχ?ση με το κανονικ? υλικ? αλλ? ελ?χισταπεριορισμ?να, σε σχ?ση με την πλ?ρη απ?λεια. Με αυτ? το σχ?μα ο παραλ?πτη? χρει?ζεται να λ?βει μ?νο δ?ο πακ?τα πριν την αναπαραγωγ? οπ?τε η α?ξηση τη? καθυστ?ρηση? αναπαραγωγ?? ε?ναι μικρ?. Για να αντιμετωπιστε? η απ?λεια διαδοχικ?ν πακ?των, ο αποστολ?α? μπορε? να προσθ?σει το στο n-οστ? πακ?το τη? ρο?? τ?σο το (n-1)-ιοστ? ?σο και το και (n-2)-ιοστ? πακ?το απ? τη χαμηλ? ρυθμο?ν bit την ?κδοση του υλικο? που ?χει κωδικοποιηθε? σε χαμηλ? ρυθμ? bit ? τα –εναλλακτικ?- το τμ?ματα (n-1)-ιοστ? και (n-3)-ιοστ? πακ?το κ.ο.κ. ?σο περισσ?τερη πλεοναστικ? πληροφορ?α προστ?θεται, τ?σο καλ?τερα αντιμετωπ?ζονται οι απ?λειε? πακ?των, ωστ?σο απ? την ?λλη πλευρ? τ?σο περισσ?τερο αυξ?νεται Απ? την ?λλη πλευρ? τα επιπλ?ον τμ?ματα δεδομ?νων αυξ?νουν το απαιτο?μενο ε?ρο? ζ?νη? και την η καθυστ?ρηση αναπαραγωγ??. Οι Free Phone και RAT ε?ναι δ?ο καλ? τεκμηριωμ?νε? εφαρμογ?? τηλεφ?νου μ?σω Διαδικτ?ου που χρησιμοποιο?ν ?να μηχανισμ? FEC. Μπορο?ν να μεταδ?δουν ηχητικ? υλικ? μειωμ?νη? ποι?τητα? μαζ? με την κανονικ? ρο? δεδομ?νων ?χου, ?πω? περιγρ?ψαμε παραπ?νω. 

Σχ?μα ?9.8?9.10. Ενσωμ?τωση πλεονασματικ?ν πληροφορι?ν στην κανονικ? ρο? δεδομ?νων

      1. Δι?πλεξη (interleaving)

Ω? εναλλακτικ? λ?ση προ? την πλεοναστικ? εκπομπ?, Εναλλακτικ? μια εφαρμογ? τηλεφ?νου μ?σω διαδικτ?ου μπορε? να στ?λνει τα δεδομ?να ?χου με δι?πλεξη. Ο αποστολ?α? αλλ?ζει την σειρ? των μον?δων δεδομ?νων πριν απ? τη μετ?δοση ?τσι ?στε οι μον?δε? που ?ταν αρχικ? γειτονικ?? να διαχωρ?ζονταιαπ?χουν τουλ?χιστον Ν πακ?τα στη μεταδιδ?μενη ρο?. Η δι?πλεξη μπορε? να μετρι?σει την επ?δραση τη? απ?λεια? πακ?των.

Για παρ?δειγμα ε?ν οι μον?δε? ?χουν δι?ρκεια 5 χιλιοστ? του δευτερολ?πτου και τα τμ?ματα 20 χιλιοστ? του δευτερολ?πτου (δηλαδ? 4 μον?δε? αν? τμ?μα ?πω? φα?νεται στην στο Σχ?μα ?9.9, εικ?να 7.7.2 τ?τε το πρ?το τμ?μα θα μπορο?σε να περι?χει τι? μον?δε? 1, 5, 9 και 13, το δε?τερο τι? μον?δε? 2, 6, 10 και 14 κ.ο.κ. 

Σχ?μα ?9.9?9.11. Αποστολ? ?χου με δι?πλεξη

Το Σχ?μα ?9.9 Η εικ?να 7.7.2-1 δε?χνει ?τι η απ?λεια εν?? συγκεκριμ?νου πακ?του απ? μια διαπλεγμ?νη ρο? δεδομ?νων ?χει ω? συν?πεια πολλ? μικρ? χ?σματα στην ρο? δεδομ?νων που ανακατασκευ?ζεται στον προορισμ?, σε αντ?θεση με το μεγ?λο χ?σμα που θα προ?κυπτε απ? μια μη διαπλεγμ?νη ρο?.

Το προφαν?? μειον?κτημα τη? δι?πλεξη? ε?ναι ?τι αυξ?νει το χρ?νο απ?κριση? τη? εφαρμογ??, γεγον?? που περιορ?ζει τη χρ?ση τη? σε διαδραστικ?? εφαρμογ?? ?πω? το τηλ?φωνο μ?σω Διαδικτ?ου, αν και μπορε? να λειτουργ?σει αποδοτικ? για μετ?δοση αποθηκευμ?νου ?χου. ?να βασικ? πλεον?κτημα ε?ναι ?τι δεν αυξ?νει τι? απαιτ?σει? σε ε?ρο? ζ?νη? εν?? ρε?ματο?μια? ρο?? δεδομ?νων.

      1. Επιδι?ρθωση κατεστραμμ?νων ηχητικ?ν δεδομ?νων στον παραλ?πτη.

  Τα βασιζ?μενα στον παραλ?πτη σχ?ματα αν?καμψη? προσπαθο?ν να ανακατασκευ?σουν πακ?τα προ? αντικατ?σταση των απολεσθ?ντων. δουλε?ουν Λειτουργο?ν σωστ? καλ? για μικρ?? ποσοστ?? απωλει?ν (τυπικ? μικρ?τερα απ? 15%) και για μικρ? πακ?τα (δι?ρκεια? ?χου 4-40 msec). ?μω? ?ταν η δι?ρκεια τη? απ?λεια? προσεγγ?ζει τη δι?ρκεια εν?? φων?ματο? (50-100 msec) οι τεχνικ?? αυτ?? καταρρ?ουν δεν λειτουργο?ν καλ?, επειδ? δι?τι μπορε? να χαθο?ν ολ?κληρα φων?ματα απ? την ομιλ?α.

Στην περ?πτωση αυτ? ??να αποτελεσματικ? σχ?μα βασισμ?νο στον παραλ?πτη ε?ναι η επαν?ληψη πακ?των (packet repetition). Η επαν?ληψη πακ?των αντικαθιστ? τα χαμ?να πακ?τα με αντ?γραφα πακ?των που ?φτασαν στον παραλ?πτη πριν απ? την απ?λεια. Μια ?λλη τεχνικ? ε?ναι η παρεμβολ? (interpolation) που χρησιμοποιε? ηχητικ? υλικ? πριν και μετ? την απ?λεια για να παρ?γει το χαμ?νο πακ?το, αλλ? απαιτε? σημαντικ? περισσ?τερου? υπολογισμο??.

    1. Πρωτ?κολλα για Διαδραστικ?? Εφαρμογ?? Μετ?δοση? Πολυμ?σων σε Πραγματικ? Χρ?νο
      1. Εισαγωγ?

Οι διαδραστικ?? εφαρμογ?? μετ?δοση? πολυμ?σων σε πραγματικ? χρ?νο συμπεριλαμβανομ?νων των εφαρμογ?ν τηλεφ?νου μ?σω Διαδικτ?ου και των βιντεοδιασκ?ψεων, θα οδηγ?σουνοδηγο?ν σε μεγ?λο βαθμ? τη μελλοντικ? ν εξ?λιξη του Διαδικτ?ου. Αφο? αναπτυχθο?ν πρ?τυπαΜε την αν?πτυξη προτ?πων για αυτ? την κατηγορ?α εφαρμογ?ν, οι εταιρε?ε? κατασκευ?? λογισμικο? θα ?χουν τη δυνατ?τητα να δημιουργ?σουν ν?α, ελκυστικ? προ??ντα, τα οπο?α θα μπορο?ν να συνεργ?ζονται μεταξ? του?. Σε αυτ? την εν?τητα θα εξετ?σουμε τρ?α πρ?τυπα για διαδραστικ?? εφαρμογ?? μετ?δοση? σε πραγματικ? χρ?νο, τα RTP, SIP, H.323. Και τα τρ?α απολαμβ?νουν ευρ?τατη? αποδοχ?? και ?χουν χρησιμοποιηθε? σε πολλ? εμπορικ? διαθ?σιμα προ??ντα.

      1. RTP (Real Time Transfer Protocol)

Το RTP (Real-Time Transport Protocol) ε?ναι ?να πρωτ?κολλο μεταφορ?? δεδομ?νων πραγματικο? χρ?νου και χρησιμοποιε?ται για τη μετ?δοση κοιν?ν μορφ?ν ?χου ?πω? οι PCM, GSM και MP3, καθ?? και των μορφ?ν β?ντεο MPEG και H.263. Χρησιμοποιε?ται επ?ση? σε συνδυασμ? με ?λλα σημαντικ? ευρε?α? αποδοχ?? πρωτ?κολλα μετ?δοση? σε πραγματικ? χρ?νο, ?πω? το SIP και H.323.

        1. Τα βασικ? τουΒασικ? χαρακτηριστικ? του RTP

Τo Το πρωτ?κολλο RTΡ χρησιμοποιε? την υποδομ? του UDP. Η πλευρ? του αποστολ?α ενθυλακ?νει ?να τμ?μα δεδομ?νων πολυμ?σων μ?σα σε ?να πακ?το του RTP, κατ?πιν ενθυλακ?νει αυτ? το πακ?το σε ?να τμ?μα (segment) του UDP και τ?λο? παραδ?δει αυτ? το τμ?μα στο IP. Η πλευρ? του παραλ?πτη εξ?γει το πακ?το του RTP απ? το τμ?μα του UDP και κατ?πιν εξ?γει τα δεδομ?να πολυμ?σων απ? το πακ?το RTP και τα περν? μεταβιβ?ζει στην εφαρμογ? αναπαραγωγ?? για αποκωδικοπο?ηση και αναπαραγωγ?. Λαμβ?νοντα? υπ’ ?ψιν ?τι το RTP παρ?χει υπηρεσ?ε? ?πω? επισ?ναψη χρονοσ?μων και αριθμ?ν ακολουθ?α? στην εφαρμογ? πολυμ?σων, το RTP μπορε? να θεωρηθε? ω? υπο-στρ?μα του επιπ?δου μεταφορ?? (πρβλ. Σχ?μα ?9.10). 

Σχ?μα ?9.10?9.12. Το RTP ω? υποεπ?πεδο του επιπ?δου μεταφορ??

Θα πρ?πει να τον?σουμεΣημει?νεται ?τι απ? μ?νο του το ?διο το RTP δεν διαθ?τει κ?ποιον μηχανισμ? για να διασφαλ?ζει την ?γκαιρη παρ?δοση των δεδομ?νων ? να παρ?χει ?λλε? εγγυ?σει? ποιοτικ?? υπηρεσ?α?. Δεν εγγυ?ται καν τη παρ?δοση των πακ?των, ο?τε και επιτρ?πει αποτρ?πει την ετεροχρονισμ?νη παρ?δοση του? εκτ?? σειρ??. Στην πραγματικ?τητα, η ενθυλ?κωση πακ?των του RTP γ?νεται αντιληπτ? μ?νο στα τελικ? συστ?ματα (κ?μβο?-αποστολ?α και κ?μβο?-προορισμ??). Οι δρομολογητ?? (ενδι?μεσοι κ?μβοι) δεν μπορο?ν να ξεχωρ?σουν ποια δεδομενογρ?μματα του IP μεταφ?ρουν πακ?τα του RTP και ποια ?χι.

Τα πακ?τα του RTP δεν περιορ?ζονται μ?νο σε εφαρμογ?? μετ?δοση? προ? ?να περιορισμ? (unicast) αλλ? και σε πολλαπλο?? περιορισμο?? (multicast).

        1. Οι κεφαλ?δε? των πακ?των του RTP

Τα τ?σσερα βασικ? πεδ?α στην κεφαλ?δα εν?? πακ?του RTP περιγρ?φουν τον τ?πο περιεχομ?νου (payload type), τον αριθμ? ακολουθ?α? (sequence number), τη χρονοσφραγ?δατο χρον?σημο (timestamp), και τον προσδιοριστικ? προ?λευση? ?το προσδιοριστικ? πηγ?? συγχρονισμο? (synchronization source identifier, SSRC) (Σχ?μα ?9.11εικ?να 7.8.2.2-1). Η κεφαλ?δα ε?ναι ?χει μ?γεθο? 12 bytes. 

Σχ?μα ?9.11?9.13. Δομ? πεδ?ων κεφαλ?δα? εν?? πακ?του RTP

Το πεδ?ο ?τ?πο? περιεχομ?νου? ?χει μ?γεθο? 7 bits και υποδυκνε?ειυποδεικν?ει τον τ?πο τη? κωδικοπο?ηση? ?χου ? β?ντεο που χρησιμοποιε?ται (π.χ. PCM, MPEG 1). Ο αποστολ?α? ?χει τη δυνατ?τητα να αλλ?ξει τη κωδικοπο?ηση δεδομ?νων κατ? τη δι?ρκεια μια? συν?δου επικοινων?α?.

Το πεδ?ο ?αριθμ?? ακολουθ?α?? ?χει μ?γεθο? 16 bits και αυξ?νεται κατ? ?να για κ?θε πακ?το RTP που αποσστ?λλνεται, και μπορε? δε να χρησιμοποιηθε? απ? τον παραλ?πτη για τον εντοπισμ? των χαμ?νων απολεσθ?ντων πακ?των καθ?? και για την επαναφορ? των πακ?των στη σωστ? σειρ?.

Το πεδ?ο ?χρονοσφραγ?δαχρον?σημο? ?χει μ?γεθο? 32 bits και αντικατοπτρ?ζει τη χρονικ? στιγμ? δειγματοληψ?α? του 1ου byte στο πακ?το δεδμ?νωνδεδομ?νων του RTP. Χρησιμοποιε?ται για την εξ?λειψη τη? διακ?μανση? καθυστ?ρηση? που εισ?γεται κατ? τη μετ?δοση των πακ?των και για να παρ?χει υποστηρ?ξει τη σ?γχρονη αναπαραγωγ? στον παραλ?πτη.

Το πεδ?ο ?προσδιοριστικ? πηγ?? συγχρονισμο?? ?χει μ?γεθο? 32 bits, προσδιορ?ζει την πηγ? ρε?ματο? δεδομ?νων RTP. Ανατ?θεται απ? την πηγ? κατ? την ?ναρξη τη? δειγματοληψ?α? απ? την πηγ? δεδομ?νων και ε?ναι ?να? αριθμ?? που αναθ?τει η πηγ? ?ταν εκκινε? ?να ν?ο ρε?μα δεδομ?νων και υπ?ρχει μ?ριμνα ?στε η τιμ? του να ε?ναι μοναδικ?.

      1. Το πρωτ?κολλο RTCP (RTP control protocol)

Το πρωτ?κολλο RTCP (RTP control protocol) ε?ναι ?να πρωτ?κολλο ελ?γχου μεταφορ?? δεδομ?νων πραγματικο? χρ?νου και συγκεκριμ?να παρακολουθε? την ποι?τητα τη? υπηρεσ?α? και τη διαβ?βαση πληροφορι?ν για του? συμμετ?χοντε? ? τα περιεχ?μενα σε μια συνεχιζ?μενη σ?νοδο (session). Χρησιμοποιε?ται απ? δικτυακ?? εφαρμογ?? πολυμ?σων σε συνδυασμ? με το RTP. ?πω? φα?νεται στο σχ?μα Σχ?μα ?9.12, 7.8.3-1 τα πακ?τα του RTCP μεταδ?δονται σε ?λου? του? συμμετ?χοντε? στην ?δια σ?νοδο, κ?τι που επιτυγχ?νεται με τη μ?θοδο τη? πολυεκπομπ?? (multicast)του IP.  

Σχ?μα ?9.12?9.14. RTCP: Τ?σο οι αποστολε?? ?σο και οι παραλ?πτε? στ?λνουν μην?ματα RTCP

Τα πακ?τα του RTCP δεν ενθυλακ?νουν τμ?μα δεδομ?νων αλλ? περι?χουν αναφορ?? με στατιστικ? στοιχε?α του αποστολ?α και/? του παραλ?πτη (?πω? ο αριθμ?? των πακ?των που στ?λθηκαν, ο αριθμ?? των πακ?των που χ?θηκαν και η διακ?μανση τη? καθυστ?ρηση?). Οι πληροφορ?ε? αυτ?? μπορο?ν να χρησιμοποιο?νται για τροποπο?ηση τη? ταχ?τητα? μετ?δοση? αλλ?, και διαγνωστικ? , π.χ. για να διαγν?σουν δηλαδ? αν ?να πρ?βλημα ε?ναι τοπικ? ? γενικ?τερο. Το ?διο το RTCP δεν ορ?ζει π?? θα χρησιμοποιηθο?ν τα δεδομ?να: αυτ? εξαρτ?ται αποκλειστικ? απ? τον προγραμματιστ? τη? εφαρμογ??.

      1. Tο Το πρωτ?κολλο RTSP (Real Time Streaming Protocol)

Πολλο? χρ?στε? που προσπελα?νουν περιεχ?μενο πολυμ?σων απ? το Διαδ?κτυο θ?λουν να ελ?γχουν την αναπαραγωγ?, εκτελ?ντα? εν?ργειε? ?πω? η πα?ση ? συν?χιση τη? αναπαραγωγ??, η μετακ?νηση σε ?να προηγο?μενο ? ?να επ?μενο σημε?ο και ?λλακ.?. Αυτ? η λειτουργικ?τητα ε?ναι παρ?μοια με τι? δυνατ?τητε? χειρισμο? που ?χει ο χρ?στη? ?ταν παρακολουθε? ταιν?ε? DVD ? ακο?ει μουσικ? απ? ?να CD. Για να δ?σει στον χρ?στη την δυνατ?τητα να ελ?γχει την αναπαραγωγ?, η εφαρμογ? αναπαραγωγ?? πολυμ?σων και ο εξυπηρετητ?? εξυπηρ?τη? χρει?ζονται ?να πρωτ?κολλο για την ανταλλαγ? πληροφορι?ν ελ?γχου τη? αναπαραγωγ??. ?να τ?τοιο πρωτ?κολλο ε?ναι το RTSP - (Real- Time Streaming Protocol). Το RTSP ε?ναι ?τσι ?να πρωτ?κολλο ελ?γχου αναπαραγωγ??,και περιλαμβ?νει προβλ?ψει? για προσωριν? πα?ση και συν?χιση τη? αναπαραγωγ?? και την γρ?γορη μετακ?νηση προ? τα μπρο? ? προ? τα π?σω. Απ? την ?λλη πλευρ? δεν περιλαμβ?νει προβλ?ψει? για:

    • Περιγραφ? του RTSPΠριν περιγρ?ψουμε το RTSP καλ? θα ?ταν να προσδιορ?σουμε τι ακριβ?? δεν κ?νει αυτ? το πρωτ?κολλο:Το RTSP δεν ορ?ζειορισμ? μεθ?δωνου? συμπ?εση? για τον ?χο και το β?ντεο.
    • Το RTSP δεν ορ?ζειορισμ? τον τρ?πο του τρ?που με τον οπο?ο ενθυλακ?νεται ο ?χο? και το β?ντεο σε πακ?τα μ?σω εν?? δικτ?ου. Η ενθυλ?κωση του περιεχομ?νου πολυμ?σων μπορε? να παρ?χεται απ? το RTP ? απ? κ?ποιο ?λλο εξειδικευμ?νο πρωτ?κολλο.
    • Το RTSP δεν θ?τει θ?ση περιορισμ?ν περιορισμο?? ?σον αφορ? τον τρ?πο πρωτ?κολλο επιπ?δου μεταφορ?? που χρησιμοποιε?ται για το του περιεχομ?νου περιεχ?μενο πολυμ?σων, : η μεταφορ? μπορε? να γ?νεται μ?σωμπορε? να χρησιμοποιε?ται το UDP ? το TCP.
    • Το RTSP δεν θ?τει περιορισμο??θ?ση περιορισμ?ν ?σον αφορ? τον τρ?πο ενταμ?ευση? αποθ?κευση? σε ενδι?μεσε? μν?με? του ?χου/β?ντεο απ? την εφαρμογ? αναπαραγωγ?? πολυμ?σων. Το περιεχ?μενο μπορε? να αναπαρ?γεται αμ?σω? μ?λι? φτ?νει στον πελ?τη, να ενταμιε?εται ?να μ?ρο? δι?ρκεια? μερικ?ν δευτερολ?πτων και στην συν?χεια να αρχ?ζει η αναπαραγωγ?, ? να μεταφ?ρεται ολ?κληρο στον πελ?τη πριν ξεκιν?σει η αναπαραγωγ? του.

?να παρ?δειγμα λειτουργ?α? του RTSP αναπαρ?σταται στο σχ?μα Σχ?μα ?9.137.8.4.1-1. Στο σεν?ριο αυτ?, η εφαρμογ? πλο?γηση? ο browser ζητ? απ? τον εξυπηρετητ? εξυπηρ?τη WEB ιστο? το αρχε?ο πολυμ?σων και αυτ?? απαντ? με ?να μετα-αρχε?ο που περι?χει πληροφορ?ε? θ?ση? (β?σει του προτ?που URL)το URL ?που ε?ναι διαθ?σιμα τα πολυμεσικ? δεδομ?να. Ο Browser Η εφαρμογ? πλο?γηση?, αφο? λ?βει και εξετ?σει το μετα-αρχε?ο, εκκινε? την αντ?στοιχη εφαρμογ? αναπαραγωγ?? η οπο?α αρχικοποιε? και εγκαθιδρ?ει μια σ?νδεση RTSP με τον εξυπηρ?τη εξυπηρετητ? περιεχομ?νου που ?χει φιλοξενε? το αρχε?ο πολυμ?σων. Μ?σω τη? εφαρμογ?? αναπαραγωγ??, ο χρ?στη? μπορε? να ζητ?σει ?ναρξη αναπαραγωγ??, προσωριν? πα?ση και τ?λο? διακοπ? τη? σ?νδεση?: οι εντολ?? αυτ?? του χρ?στη μεταδ?δονται με πακ?τα RTSP στον εξυπηρ?τη

Σχ?μα ?9.13?9.15. Παρ?δειγμα λειτουργ?α? RTSP

Απ? ?λα αυτ? συμπερα?νουμε ?τι το RTSP δ?νει την δυνατ?τητα σε μια εφαρμογ? παραγωγ?? πολυμ?σων να ελ?γχει την μετ?δοση εν?? ρε?ματο? δεδομ?νων. Οι εν?ργειε? αυτ?? περιλαμβ?νουν την προσωριν? πα?ση και συν?χιση τη? αναπαραγωγ?? και την γρ?γορη μετακ?νηση προ? τα μπρο? ? προ? τα π?σω. Το RTSP δανε?ζεται αρκετ? στοιχε?α απ? το HTTP και κυρ?ω? προσφ?ρει υπηρεσ?ε? επιπ?δου HTTP για μεταφορ? δεδομ?νων σε πραγματικ? χρ?νο. ?μω? διαφ?ρει ριζικ? απ? το HTTP στο ?τι ε?ναι ?να πρωτ?κολλο ?εκτ?? ζ?νη?σειρ??? (out of band protocol), δηλαδ? δεν αναλαμβ?νει τη μεταφορ? δεδομ?νων, η οπο?α γ?νεται απ? κ?ποιο ?λλο πρωτ?κολλο.τα πακ?τα του δεν στ?λνονται εντ?? τη? κανονικ?? ρο?? πολυμεσικ?ν δεδομ?νων, αλλ? παρ?λληλα με αυτ?.

      1. Το Πρωτ?κολλο SIP

Στα πλα?σια των πρωτοκ?λλων που χρησιμοποιο?νται στην μετ?δοση πολυμεσικ?ν εφαρμογ?ν μ?σω Διαδικτ?ου σε συστ?ματα πραγματικο? χρ?νου και ειδικ?τερα στο Videoconferencingσε εφαρμογ?? τηλεδι?σκεψη? ε?ναι και το SIP (Session Initiation Protocol). Το SΙΡ ε?ναι ?να πρωτ?κολλο χαμηλο? φ?ρτου, το οπο?ο κ?νει τα ακ?λουθαπροσφ?ρει την ακ?λουθη λειτουργικ?τητα:

    • Παρ?χει μηχανισμο?? για την υλοπο?ηση κλ?σεων μ?σω εν?? δικτ?ου βασιζ?μενου στο ΙΡ. Επιτρ?πει στον καλο?ντα να ειδοποι?σει τον καλο?μενο ?τι θ?λει επιθυμε? να εκκιν?σει μ?α κλ?ση. Επιτρ?πει στου? συμμετ?χοντε? να συμφων?σουν για τα σχ?ματα κωδικοπο?ηση? πολυμ?σων που θα χρησιμοποι?σουν. Επ?ση?, επιτρ?πει στου? συμμετ?χοντε? να τερματ?ζουν τι? κλ?σει?.
    • Παρ?χει στον καλο?ντα μηχανισμο?? με του? οπο?ου? μπορε? να εξακριβ?σει την τρ?χουσα διε?θυνση ΙΡ του καλο?μενου. Οι χρ?στε? δεν ?χουν μ?α σταθερ? διε?θυνση ΙΡ, επειδ? η αν?θεση διευθ?νσεων στα συστ?ματα του? μπορε? να γ?νεται δυναμικ? (χρησιμοποι?ντα? το πρωτ?κολλο DHCP), ? επειδ? μπορε? να ?χουν πολλαπλ?? συσκευ?? ΙΡ, κ?θε μ?α με διαφορετικ? διε?θυνση ΙΡ.
    • Παρ?χει μηχανισμο?? για τη διαχε?ριση των κλ?σεων, ?πω? η προσθ?κη ν?ων ρευμ?των δεδομ?νων κατ? τη δι?ρκεια τη? κλ?ση?, η αλλαγ? τη? κωδικοπο?ηση? κατ? τη δι?ρκεια τη? κλ?ση?, η πρ?σκληση ν?ων συμμετεχ?ντων κατ? τη δι?ρκεια τη? κλ?ση?, η μεταβ?βαση κλ?ση? και η αναμον? κλ?ση?.
        1. Oρισμ?να Ββασικ? χαρακτηριστικ? του πρωτοκ?λλου SIP.
    • Το SIP ε?ναι ?να πρωτ?κολλο εκτ?? ζ?νη? σειρ?? (out-of-band): ?πω? και στο RTSP. τα μην?ματα του SIP στ?λνονται και λαμβ?νονται σε δι?δου? (sockets) διαφορετικ?? απ? αυτ?? που χρησιμοποιο?νται για την αποστολ?/λ?ψη των ?διων των δεδομ?νων.
    • Τα μην?ματα του SIP ε?ναι πλ?ρω? αναγν?σιμα, σε μορφ? ASCII και μοι?ζουν με τα μην?ματα του HTTP.
    • Το SIP μπορε? να τρ?ξει λειτουργ?σει ε?τε π?νω απ? το UDP, ε?τε π?νω απ? το TCP.

Ο εξυπηρετητ?? proxy μπορε? εξακριβ?σει την τρ?χουσα διε?θυνση IP του κ?θε χρ?στη μ?σω του μητρ?ου του SIP (SIP registrar). Κ?θε χρ?στη? του SIP ?χει ?να σχετιζ?μενο με αυτ?ν μητρ?ο. Οποτεδ?ποτε ο χρ?στη? εκκινε? μ?α εφαρμογ? SIP σε μ?α συσκευ?, η εφαρμογ? στ?λνει ?να μ?νυμα δ?λωση? (register) του SIP στο μητρ?ο, γνωστοποι?ντα? την τρ?χουσα IP διε?θυνση τη?. Στο SIP προβλ?πεται ?να? εξυπηρετητ?? αντιπροσ?πευσξ? (proxy server), ο οπο?ο? μπορε? εξακριβ?σει την τρ?χουσα διε?θυνση IP του κ?θε χρ?στη μ?σω του μητρ?ου του SIP (SIP registrar).

      1. Πρ?τυπο H.323

Εναλλακτικ? ω? προ? το SIP, to Το H.323 ε?ναι ?να δημοφιλ?? πρ?τυπο για διεξαγωγ? βιντεοδιασκ?ψεων με μετ?δοση ?χου/β?ντεο σε πραγματικ? χρ?νο μεταξ? τελικ?ν συστημ?των στο Διαδ?κτυο. ?πω? φα?νεται στo Σχ?μα ?9.14 Σχ.3.1.3 το πρ?τυπο αυτ? ορ?ζει τον τρ?πο με τον οπο?ο υπολογιστ?? συνδεδεμ?νοι στο Διαδ?κτυο μπορο?ν να επικοινωνο?ν με τηλ?φωνα συνδεδεμ?να σε συμβατικ? τηλεφωνικ? δ?κτυα, κ?τι που επιτυγχ?νεται με τη χρ?ση μια? π?λη? (gateway). (To SIP ?χει επ?ση? αυτ? δυνατ?τητα, αν και δεν την εξετ?σαμε παραπ?νω). Το Η.323 χρησιμοποιε? ?ναν μηχανισμ? παρ?μοιο με το μητρ?ο του SIP, με ?νομα φ?λακα? τη? π?λη? (gatekeeper)Το μηχ?νημα ?gatekeeper? εκτελε? λειτουργ?ε? ?πω? αποδοχ? ν?ων κλ?σεων (για αποφυγ? υπερφ?ρτωση? του συστ?ματο?), διαχε?ριση ε?ρου? ζ?νη? κ.λπ., εν? μερικ?? φορ?? η λειτουργικ?τητα αυτ? ε?ναι ενσωματωμ?νη στην π?λη. 

Σχ?μα ?9.14. Αρχιτεκτονικ? δικτ?ου H.323

Το πρ?τυπο Η.323 περιλαμβ?νει τι? ακ?λουθε? επ? μ?ρου? προδιαγραφ??:

    • Μ?α προδιαγραφ? για τον τρ?πο με τον οπο?ο τα συστ?ματα στα δ?ο ?κρα τη? επικοινων?α? διαπραγματε?ονται κοιν? σχ?ματα κωδικοπο?ηση? ?χου/β?ντεο. Επειδ? Καθ?? το Η.323 υποστηρ?ζει πολλ? πρ?τυπα κωδικοπο?ηση? ?χου και β?ντεο, απαιτε?ται ?να πρωτ?κολλο το οπο?ο θα δ?νει στα δ?ο επικοινωνο?ντα μ?ρη τη δυνατ?τητα να συμφων?σουν σε ?να κοιν? σχ?μα κωδικοπο?ηση?.
    • Μ?α προδιαγραφ? η οπο?α περιγρ?φει τον τρ?πο ενθυλ?κωση? των τμημ?των ενοτ?των δεδομ?νων ?χου/β?ντεο σε πακ?τα και αποστολ?? του? μ?σω του δικτ?ου. Συγκεκριμ?να, το Η.323 υπαγορε?ει τη χρ?ση του πρωτοκ?λλου RTP για τον σκοπ? αυτ?.
    • Μ?α προδιαγραφ? η οπο?α περιγρ?φει π?? επικοινωνο?ν τα δ?ο επικοινωνο?ντα συστ?ματα με του? αντ?στοιχου? gatekeepers.
    • Μ?α προδιαγραφ? η οπο?α περιγρ?φει π?? επικοινωνο?ν οι εφαρμογ?? τηλεφ?νου μ?σω Διαδικτ?ου (μ?σω μια? π?λη? επικοινων?α?) με συμβατικ?? συσκευ?? τηλεφ?νου, οι οπο?ε? συνδ?ονται σε δημ?σια τηλεφωνικ? δ?κτυα μεταγωγ?? κυκλωμ?τωνκυκλ?ματο?.

Το Η.323 υπαγορε?ει ?τι Κατ' ελ?χιστον, το Η.323 υπαγορε?ει ?τι κ?θε τελικ? σ?στημα πρ?πει να υποστηρ?ζει κατ’ ελ?χιστον το πρ?τυπο G.711 για τη συμπ?εση δεδομ?νων φων??. To G.711 χρησιμοποιε? κωδικοπο?ηση PCM για να παρ?γει ψηφιοποιημ?νη ομιλ?α στα 56 kbps ? στα 64 kbps. Αν και το Η.323 απαιτε? απ? κ?θε τελικ? σ?στημα να ?χει δυνατ?τητα μετ?δοση? φων?? (μ?σω του G.711), η δυνατ?τητα μετ?δοση? β?ντεο ε?ναι προαιρετικ?, δ?νοντα? τη δυνατ?τητα στου? κατασκευαστ?? τερματικ?ν συσκευ?ν να κατασκευ?ζουν και να διαθ?τουν απλο?στερα τερματικ? μ?νο για την αναπαραγωγ? ομιλ?α?, και πολυπλοκ?τερα τερματικ? τα οπο?α θα υποστηρ?ζουν εν? η παρ?λληλη υποστ?ριξη ?χου και β?ντεο μπορε? να διατ?θεται σε πιο εξελιγμ?νε? τερματικ?? συσκευ??.

    1. Δικτ?ωση με διαχε?ριση ποι?τητα? υπηρεσ?α?Διαφορ?? μεταξ? του SIP και Η.323Το Η.323 ε?ναι ?να πλ?ρε? και απ?λυτα ενοποιημ?νο πακ?το πρωτοκ?λλων για εφαρμογ?? βιντεοδιασκ?ψεων με μετ?δοση πολυμ?σων: σηματοδοσ?α, δ?λωση, ?λεγχο παραλαβ??, μετ?δοση και codec (συμπ?εση / αποσυμπ?εση δεδομ?νων). Εν αντιθ?σει, το SIP ασχολε?ται μ?νο με την εκκ?νηση και τη διαχε?ριση τη? συν?δου επικοινων?α? και ε?ναι ?να μεμονωμ?νο συστατικ?. To SIP συνεργ?ζεται με το RTP αλλ? δεν απαιτε? τη χρ?ση του. Συνεργ?ζεται με codec κωδικοπο?ηση? ομιλ?α? που υποστηρ?ζουν το πρ?τυπο G.711 και codec κωδικοπο?ηση? β?ντεο που υποστηρ?ζουν το πρ?τυπο QCIF H.261, αλλ? δεν απαιτε? τη χρ?ση του?. Μπορε? να συνδυαστε? με ?λλα πρωτ?κολλα και υπηρεσ?ε?.Το Η.323 προ?ρχεται απ? τη Διεθν? ?νωση Τηλεφων?α? (ITU), εν? το SIP προ?ρχεται απ? τον οργανισμ? IETF και δανε?ζεται πολλ? στοιχε?α απ? το Web, το DNS και το ηλεκτρονικ? ταχυδρομε?ο. Το Η.323, ?ντα? ?να συλλογικ? πρ?τυπο με πολλ? επιμ?ρου? συστατικ?, ε?ναι μεγ?λο και πολ?πλοκο. Εν αντιθ?σει, το SIP ακολουθε? την αρχ? τη? απλ?τητα?. Η Ποι?τητα Υπηρεσι?ν (Quality of Service, QoS) στο Δ?κτυο

Κατ? κ?ριο λ?γο, ηΗ διαχε?ριση πΠοι?τητα? υΥπηρεσ?α?σι?ν (Quality of Service ? QoS) μα? επιτρ?πει να παρ?χουμε καλ?τερη υπηρεσ?α σε ορισμ?νε? ρο?? δεδομ?νων. Στ?χο? τη? διαχε?ριση? πΠοι?τητα? Υπηρεσι?ν υπηρεσ?α? ε?ναι η παροχ? του απαιτο?μενου επιπ?δου απ?δοση? του δικτ?ου για τη λειτουργ?α εφαρμογ?ν με διαφορετικ?? απαιτ?σει?. Αυτ? γ?νεται ε?τε με την α?ξηση τη? προτεραι?τητα? μια? επιλεγμ?νων ρο?? δεδομ?νων ? με τη με?ωση τη? προτεραι?τητα? μια? κ?ποιων ?λλων ?λλη? ρο?? ρο?ν δεδομ?νων. Στι? επ?μενε? παραγρ?φου? θα δο?με αρχικ? τι? παραμ?τρου? που επηρε?ζουν τη μετ?δοση, τι? δ?ο βασικ?? αρχιτεκτονικ?? για τη διασφ?λιση ποι?τητα? υπηρεσ?α? στο διαδ?κτυο (ενοποιημ?νε? υπηρεσ?ε? και διαφοροποιημ?νε? υπηρεσ?ε?) και τι? τεχνικ?? που χρησιμοποιο?νται για τη διασφ?λιση τη? ποι?τητα? υπηρεσι?ν. Τ?λο?, θα δο?με κ?ποιε? τεχνικ?? για τη διασφ?λιση τη? ποι?τητα? υπηρεσι?ν στα πλα?σια εν?? τοπικο? δικτ?ου.

      1.   Για να δοθε? προτεραι?τητα σε ορισμ?νε? ρο?? δεδομ?νων, η ρο? δεδομ?νων πρ?πει πρ?τα να προσδιοριστε? και (ε?ν ε?ναι επιθυμητ?) να μαρκαριστε?. Αυτ?? οι δ?ο διεργασ?ε? αναφ?ρονται συν?θω? ω? ταξιν?μηση (classification). ?να? ?λλο? μηχανισμ?? ε?ναι τα εργαλε?α διαχε?ριση? τη? συμφ?ρηση? που προσπαθο?ν να αυξ?σουν την προτεραι?τητα μ?α? ρο?? δεδομ?νων, αποθηκε?οντα? και εξυπηρετ?ντα? τα πακ?τα μια? ουρ?? με διαφορετικο?? τρ?που?. Επ?ση?, υπ?ρχουν εργαλε?α διαχε?ριση? ουρ?ν αναμον?? που χρησιμοποιο?νται για την αποφυγ? συμφ?ρηση?, αυξ?νουν την προτεραι?τητα απ?ρριψη? των ρο?ν δεδομ?νων χαμηλ??-προτεραι?τητα? πριν απ? τι? ρο?? δεδομ?νων υψηλ??-προτεραι?τητα?. ?λλε? τεχνικ?? ?πω? η αστυν?μευση (policing) και η διαμ?ρφωση (shaping) παρ?χουν την προτεραι?τητα σε μια ρο? δεδομ?νων με τον περιορισμ? τη? ρυθμοαπ?δοση? (throughput) των υπολο?πων ρο?ν δεδομ?νων. Τ?λο?, τα εργαλε?α αποδοτικ?τητα? συνδ?σεων (link efficiency) περιορ?ζουν τι? μεγ?λε? ρο?? για να προσδ?σουν μια προτ?μηση στι? μικρ?? ρο??.Παρ?μετροι που επηρε?ζουν τη μετ?δοση

Η Ποι?τητα Υπηρεσι?ν για τη μετ?δοση δεδομ?νων εξαρτ?ται απ? πολλ?? παραμ?τρου?. Σε αυτ? το σημε?ο θα παρουσι?σουμε εν τ?χει αυτ?? τι? παραμ?τρου?, κ?ποιε? απ? τι? οπο?ε? συζητ?θηκαν σε προηγο?μενε? παραγρ?φου? του κεφαλα?ου:

    • Ρυθμ?? δεδομ?νων: Η μ?τρηση τη? ταχ?τητα? μετ?δοση? στη μον?δα του χρ?νου, . Τυπικ? εκφρ?ζεται συχν? σε kilobits per second (kbps), ? Megabits per second (Mbps) ? Gigabits per second.
    • Λανθ?νουσα κΚαθυστ?ρηση (latency): Ο ελ?χιστο? χρ?νο? που μεσολαβε? απ? τη μετ?δοση εν?? πακ?του απ? τον αποστολ?α μ?χρι τη λ?ψη του απ? τον παραλ?πτη. Η καθυστ?ρηση τυπικ? μετρι?ται σε msec. Αρκετ?? φορ?? μα? ενδιαφ?ρει η καθυστ?ρηση τη? μετ?δοση? μετ’ επιστροφ??, δηλ. ο χρ?νο? που χρει?ζεται ?να πακ?το για να φτ?σει απ? τον αποστολ?α στον παραλ?πτη συν τον χρ?νο που χρει?ζεται για να επιστρ?ψει η απ?ντηση απ? τον αρχικ? παραλ?πτη στον αρχικ? αποστολ?α. απαιτε?ται για μετ?δοση ? λ?ψη, συχν? μετρο?μενη σε milliseconds (msec). Στι? επικοινων?ε? φων??, για παρ?δειγμα, ?ταν η καθυστ?ρηση μετ?δοση?διαδρομ?? μετ’ επιστροφ?? ξεπερν?ει τα 50 msec, η ηχ? γ?νεται ?να αντιληπτ? πρ?βλημα. Σε ?ναν δρομολογητ? (router) η λανθ?νουσα καθυστ?ρηση ε?ναι ο χρ?νο? που χρει?ζεται για να φτ?σει το σ?μα απ? τον κ?μβο εισ?δου στον κ?μβο εξ?δου με συνθ?κε? μηδενικο? φορτ?ου.
    • Απ?λεια ? σφ?λματα στα πακ?τα: Μ?α μ?τρηση (επ? τη? τοι? εκατ?) του ρυθμο? σφ?λματο? σφ?λματων στα των πακ?ταων δεδομ?νων. ?να πακ?το ε?ναι δυνατ? να χαθε? ? να αλλοιωθε? κατ? τη μετ?δοσ? του αν?μεσα στου? κ?μβου? του διαδικτ?ου. Ακ?μη, τα πακ?τα ?σω? ε?ναι πιθαν? παραδοθο?ν με καθυστ?ρηση ? σε λ?θο? σειρ?. Καθ??, ?μω?, η επαναμετ?δοση στι? εφαρμογ?? πραγματικο? χρ?νου ε?ναι συν?θω? ανεπιθ?μητη, απαιτο?νται απλ?? τεχνικ?? αν?κτηση? αν?καμψη? απ? τα σφ?λματαο?, με την ελπ?δα ?τι το σφ?λμα δε θα γ?νει αντιληπτ?.
    • Διακ?μανση τη? καθυστ?ρηση? (jitter): Εκφρ?ζει τη διακ?μανση τη? καθυστ?ρηση? κατ? την μετ?δοση πακ?των απ? το ?διο ρε?μα δεδομ?νων. Σε μ?α εφαρμογ? audio/video πραγματικο? χρ?νου αυτ? που μα? ενδιαφ?ρει ε?ναι η ομαλ? αναπαραγωγ?. ?να? μεγ?λο? ενταμιευτ??Η χρ?ση μια? μεγ?λη? σε μ?γεθο? ενδι?μεση? μν?μη? (buffer) που μπορε? να αποθηκε?ει τα πλα?σια εικ?να? και ?χου που καθυστερο?ν στην ?φιξη, μει?νει αισθητ? το πρ?βλημα που δημιουργε?ται απ? την υψηλ? τη? διακ?μανση? του χρ?νου αφ?ξεω? των πακ?των ? πλαισ?ων (jitter), αυξ?νοντα? ?μω? παρ?λληλα τη λανθ?νουσα ν καθυστ?ρηση (latency).
      1. Ενοποιημ?νε? και Διαφοροποιημ?νε? Υπηρεσ?ε?

Μ?χρι σ?μεραΑρχικ?, τα δ?κτυα IP υποστ?ριζαν μ?νο μ?α κατηγορ?α υπηρεσι?ν: την υπηρεσ?α καλ?τερη? β?λτιστη? προσπ?θεια? (best effort). Το δ?κτυο θα ?κανε την καλ?τερη προσπ?θει? του να παραδ?σει τα πακ?τα στον προορισμ? του?, αλλ? χωρ?? δεν παρε?χε καμ?α εγγ?ηση για τον χρ?νο παρ?δοση? και δεν προχωρο?σε σε καμ?α προκαταβολικ? δ?σμευση π?ρων εγγυ?σει? και χωρ?? την ?παρξη συγκεκριμ?νων π?ρων να διαν?μονται σε αυτ? τα για τη μετ?δοση των πακ?τωνα. Η υπηρεσ?α καλ?τερη? β?λτιστη? προσπ?θεια? παρε?χε παρ?χει μ?α δ?καιη πρ?σβαση σε ?λα τα πακ?τα χωρ?? ιδια?τερη μεταχε?ριση σε κ?ποια ρο?, γεγον?? που δεν ικανοποιε? τι? σ?γχρονε? πολυμεσικ?? εφαρμογ?? πραγματικο? χρ?νου, ?πω? παρουσι?στηκε στην παρ?γραφο 7.6εν?τητα ?9.5.

        1. Η Αρχιτεκτονικ? Ενοποιημ?νων Υπηρεσι?ν (Integrated Services, Intserv)

Η πρ?τη ολοκληρωμ?νη λ?ση Λ?ση στο παραπ?νω ανωτ?ρω πρ?βλημα δ?νει ?ταν η αρχιτεκτονικ? Ενοποιημ?νων Υπηρεσι?ν (Integrated Services, Intserv), η οπο?α σχηματοποι?θηκε το 1994 απ? το Network Working Group. Η αρχιτεκτονικ? αυτ? βασ?ζεται στη δ?σμευση π?ρων για λογαριασμ? μ?α? συγκεκριμ?νη? ρο?? δεδομ?νων ? συν?δου (εστι?ζοντα? ?τσι σε επ?πεδο ρο??εστ?αση αν? ρο?), σε μια προσπ?θεια επ?κταση? του ελ?γχου συμφ?ρηση? σε ?να δ?κτυο. ?χει Οι βασικ?? ?ννοιε? τη? αρχιτεκτονικ?? ενοποιημ?νων υπηρεσι?ν τα εξ?? χαρακτηριστικ?ε?ναι οι ακ?λουθε?:

    • Δεσμευμ?νοι π?ροι. ?να? δρομολογητ?? οφε?λει να γνωρ?ζει ποι?? ποσ?τητε? των π?ρων του (ενταμιευτ??ενδι?μεσε? μν?με?, ε?ρο? ζ?νη? τη? σ?νδεση? κ.λπ.) ε?ναι ?δη δεσμευμ?νε? για τι? συν?δου? που βρ?σκονται σε εξ?λιξη.
    • Αποδοχ? κλ?ση??λεγχο? εισδοχ?? (admission control). Μ?α σ?νοδο? η οπο?α απαιτε? εγγυ?σει? Ποι?τητα? ποι?τητα? Υπηρεσ?α? πρ?πει κατ’ αρχ?ναρχικ? να προβε? στη να μπορε? να δεσμε?σει δ?σμευση επαρκε?? επαρκ?ν π?ρου? π?ρων σε κ?θε δρομολογητ? του δικτ?ου, στη διαδρομ? απ? την προ?λευση πηγ? στον προορισμ?, για να διασφαλ?σει ?τι ικανοποιο?νται οι απαιτ?σει? τη? σε ποι?τητα υπηρεσ?α?. Αυτ? η διαδικασ?α απαιτε? τη συμμετοχ? κ?θε δρομολογητ? που βρ?σκεται στη διαδρομ? απ? την προ?λευση πηγ? στον προορισμ?. Κ?θε δρομολογητ?? πρ?πει να εξακριβ?σει εξετ?σει του? τοπικο?? π?ρου? που απαιτε? η σ?νοδο?, να λ?βει υπ?ψη τα ποσ? των π?ρων του τα οπο?α ?χει δεσμε?σει ?δη σε ?λλε? συν?δου? που βρ?σκονται σε εξ?λιξη και να προσδιορ?σει ε?ν ?χει επαρκε?? π?ρου? για να ικανοποι?σει τι? απαιτ?σει? Ποι?τητα? Υπηρεσ?α? Υπηρεσι?ν τη? συγκεκριμ?νη? συν?δου χωρ?? να παραβι?σει τι? εγγυ?σει? που ?χουν ?δη δοθε? σε ?λλε? συν?δου?.
    • Χαρακτηρισμ?? τη? κυκλοφορ?α? και προσδιορισμ?? τη? επιθυμητ?? ποι?τητα? υπηρεσ?α?. Για να μπορε? ?να? δρομολογητ?? να εξακριβ?σει ε?ν οι π?ροι του ε?ναι επαρκε?? για να καλ?ψουν τι? απαιτ?σει? πΠοι?τητα? υπηρεσ?α? Υπηρεσι?ν μια? συν?δου ? ?χι, η σ?νοδο? αυτ? πρ?πει πρ?τα να δηλ?σει τι? απαιτ?σει? τη? σε πΠοι?τητα υΥπηρεσ?α?, καθ?? και να χαρακτηρ?σει την το μοτ?βο ρο?? τη? κυκλοφορ?α? (traffic flow pattern) που πρ?κειται να στε?λει στο δ?κτυο (ορ?ζοντα? συν?θω? τον ρυθμ? μετ?δοση? και το μ?γιστο μ?γεθο? μια? ?ριπ??? πακ?των) και για την οπο?α απαιτε? εγγυ?σει? ποι?τητα? υπηρεσ?α?. Στην αρχιτεκτονικ? Ενοποιημ?νων Υπηρεσι?ν, οι Προδιαγραφ?? Α?τηση? (Request Specification, Rspec) ορ?ζουν το συγκεκριμ?νο επ?πεδο ποι?τητα? υπηρεσ?α? που ζητε?ται απ? μια σ?νδεση, εν? οι Προδιαγραφ?? Κυκλοφορ?α? (Traffic Specification, Tspec) χαρακτηρ?ζουν την κυκλοφορ?α μεταξ? του αποστολ?α και του παραλ?πτη.
    • Σηματοδοσ?α μ?σω του πρωτοκ?λλου δ?σμευση? π?ρων (RSVP). Οι παραπ?νω ανωτ?ρω πΠροδιαγραφ?? (Rspec, Tspec) μια? συν?δου πρ?πει να μεταφ?ρονται στου? δρομολογητ?? στου? οπο?ου? θα δεσμευτο?ν π?ροι για τη σ?νοδο. Ω? πρωτ?κολλο σηματοδοσ?α? (signaling) για τι? προδιαγραφ?? αυτ??, Στο Διαδ?κτυο, το πρωτ?κολλο δ?σμευση? π?ρων ε?ναι επ? του παρ?ντο? το προτειν?μενο πρωτ?κολλο σηματοδοσ?α?προτε?νεται το πρωτ?κολλο δ?σμευση? π?ρων (RSVP). Το πρωτ?κολλο RSVP χρησιμοποιε?ται με ?λλα λ?για για να οργαν?νει τη δ?σμευση π?ρων στο διαδ?κτυο. Σαν Ω? πρωτ?κολλο, το RSVP αναπτ?χθηκε για να παρ?χει την απαιτο?μενη πΠοι?τητα υΥπηρεσι?ν, κυρ?ω? για πολυεκπομπ?? (multicast), αν και μπορε? να εφαρμοστε? και σε περιπτ?σει? εκπομπ??? προ? ?ναν παραλ?πτη (unicast). Οι βασικ?? προκλ?σει? που καλε?ται να αντιμετωπ?σει το RSVP σχετ?ζονται με το ?τι ?σω? πολλο? αποστολε?? και παραλ?πτε? ανταγων?ζονται για περιορισμ?νο ε?ρο? ζ?νη?, οι παραλ?πτε? μπορε? να ε?ναι ετερογενε???χουν ετερογεν? αιτ?ματα, να ζητο?ν δηλαδ? με το να απαιτο?ν διαφορετικ? περιεχ?μενο με διαφορετικ? πΠοι?τητα υΥπηρεσ?α?ι?ν, και μπορε? ενδ?χεται επ?ση? να ε?ναι δυναμικο?, υπ? την ?ννοα του στο να συνδ?ονται ? να αποσ?ρονται απ? μια ομ?δα πολυεκπομπ?? αν? π?σα στιγμ?.
    • Μηχανισμο? χρονοπρογραμματισμο?. Τα πακ?τα που αν?κουν σε διαφορ?? δι?φορε? κατηγορ?ε? του δικτ?ου πολυπλ?κονται και αναμ?νουν τοποθετο?νται στην ουρ? για των προ? μετ?δοση πακ?των, στου? ενταμιευτ?? στι? ενδι?μεσε? μν?με? εξ?δου μια? σ?νδεση?. Ο τρ?πο? με τον οπο?ο επιλ?γονται πακ?τα απ? την ουρ? αναμον?? για μετ?δοση μ?σω τη? σ?νδεση? λ?γεται μ?θοδο? αλγ?ριθμο? χρονοπρογραμματισμο? τη? σ?νδεση?. Για παρ?δειγμα η μ?θοδο?ο αλγ?ριθμο? τη? σταθμικ? σταθμισμ?νη? δ?καιη? μεταχε?ριση? ουρ?? (Weighted Fair Queueing –, WFQ) μπορε? να χρησιμοποιηθε? στα πλα?σια τη? παρ?χει παροχ?? υπηρεσ?α? εγγυημ?νη? ποι?τητα? (gGuaranteed quality of service) εξασφαλ?ζοντα? εγγυημ?νο ρυθμ? μετ?δοση? και ?νω φραγμ?νη καθυστ?ρηση?τι τα πακ?τα θα παραδοθο?ν στο αποστολ?α χωρ?? καθυστ?ρηση.
    • Διαμ?ρφωση και αστυν?μευση κυκλοφορ?α?. Πολλ?? φορ?? ε?ναι δυνατ? η κυκλοφορ?α απ? την κεντρικ? περιοχ?κεντρικο?? κ?μβου? (πυρ?να? διαδικτ?ου) να προκαλ?σει υπερχε?λιση στη σε συνδ?σει? σ?νδεση χαμηλο? ε?ρου? ζ?νη? στην ?κρη (περ?μετρο?στο δ?κτυο πρ?σβαση? διαδικτ?ου). Η τεχνικ? τη? διαμ?ρφωση? ε?ναι ?να? τ?λειο? τρ?πο? μπορε? να χρησιμοποιηθε? για τη ρ?θμιση? τη? κυκλοφορ?α? κοντ? στη ταχ?τητα μετ?δοση? μια? απομακρυσμ?νη? σ?νδεση?. Η κυκλοφορ?α που υπερβα?νει τη χωρητικ?τητα τη? γραμμ?? επ?νω απ? το διαμορφωμ?νο ποσοστ? αποθηκε?εται σε ενταμιευτ??ενδι?μεσε? μν?με?, απ’ ?που μεταδ?δεται με καθυστ?ρηση, ?στε να διατηρηθε? σταθερ?? ο ρυθμ?? μετ?δοση?. Η αστυν?μευση ε?ναι παρ?μοια με τη διαμ?ρφωση, αλλ? διαφ?ρει σε ?να πολ? σημαντικ? σημε?ο: Ηστο ?τι κυκλοφορ?α που υπερβα?νει το διαμορφωμ?νο ποσοστ? δεν αποθηκε?εται (και κανονικ? απορρ?πτεται). Ο μηχανισμ?? του τρ?πιου δοχε?ου (leaky bucket) ε?ναι ?να? χαρακτηριστικ?? μηχανισμ?? αστυν?μευση?. Κ?θε πακ?το παραλαμβ?νει ?να κουπ?νι απ? το δοχε?ο

, πριν αποσταλε?  στο δ?κτυο, αλλ?, το δοχε?ο παρ?γει  κουπ?νια με συγκεκριμ?νο  ρυθμ?.Η αρχιτεκτονικ? Ενοποιημ?νων Υπηρεσι?ν ορ?ζει δ?ο βασικ?? κατηγορ?ε? υπηρεσ?α? (πλ?ον τη? υπηρεσ?α? β?λτιστη? προσπ?θεια?): την εγγυημ?νη υπηρεσ?α (guaranteed service) και την υπηρεσ?α ελεγχ?μενου φ?ρτου (controlled-load service).

Η εγγυημ?νη υπηρεσ?α διασφαλ?ζει ?τι τα πακ?τα θα φθ?σουν στον προορισμ? εντ?? του εγγυημ?νου χρ?νου παρ?δοση? και ?τι δεν θα απορριφθο?ν λ?γω υπερχε?λιση? σε ουρ??, εν? παρ?λληλα διασφαλ?ζεται και ελ?χιστο? ρυθμ?? μετ?δοση? δεδομ?νων. Η διασφ?λιση αυτ? παρ?χεται υπ? τον ?ρο ?τι τα χαρακτηριστικ? τη? κυκλοφορ?α? (ρυθμ?? μετ?δοση? και μ?γεθο? ?ριπ?ν? πακ?των) παραμ?νουν εντ?? των πλαισ?ων που καθορ?σθηκαν κατ? την εγκαθ?δρυση τη? συν?δου. Η υπηρεσ?α αυτ? στοχε?ει σε εφαρμογ?? που χρει?ζονται μ?α ισχυρ? εγγ?ηση ?τι ?να πακ?το δεν πρ?κειται να καθυστερ?σει στο δ?κτυο περισσ?τερο απ? ?να ορισμ?νο χρονικ? δι?στημα, ?πω? ε?ναι συν?θω? οι εφαρμογ?? αναπαραγωγ?? ?χου/β?ντεο, οι τηλεδιασκ?ψει? και βιντεοδιασκ?ψει?, καθ?? και εφαρμογ?? με ανελαστικ?? απαιτ?σει? πραγματικο? χρ?νου (hard real-time requirements). Η παροχ? υπηρεσ?α? εγγυημ?νου χρ?νου προ?ποθ?τει διεν?ργεια ελ?γχου εισδοχ?? σε κ?θε ?ναν απ? του? δρομολογητ??.:

Στοχε?ει σε ?καμπτε? πραγματικο?-χρ?νου εφαρμογ?? (hard real-time).Ο χρ?στη? καθορ?ζει τα χαρακτηριστικ? κυκλοφορ?α? και μια απα?τηση υπηρεσ?α?. Απαιτε? ?λεγχο αποδοχ?? σε κ?θε ?ναν απ? του? δρομολογητ??. Μπορε? με μαθηματικ? ακρ?βεια να εγγυηθε? ε?ρο? ζ?νη?, καθυστ?ρηση, και διακ?μανση.Απ? την ?λλη πλευρ?, η υΥπηρεσ?α ελεγχ?μενου φ?ρτου στοχε?ει σε εφαρμογ?? που λειτουργο?ν καλ? σε δ?κτυα χωρ?? σημαντικ? φορτ?ο αλλ? που οι επιδ?σει? του? επιδειν?νονται σημαντικ? ?ταν ?χουμε υπερφ?ρτωση:. ?τσι, η υπηρεσ?α ελεγχ?μενου φορτ?ου προσπαθε? να δ?σει στι? εφαρμογ?? ποι?τητα υπηρεσ?α? στα επ?πεδα αυτ?? που θα απολ?μβαναν αν το δ?κτυο ?ταν ελαφρ?? φορτωμ?νο. Σημει?νεται ?τι η υπηρεσ?α ελεγχ?μενου φ?ρτου δεν παρ?χει κ?ποια σαφ? εγγ?ηση για μηδενικ?? απ?λειε? πακ?των ? για ?νω φραγμ?νη καθυστ?ρηση παρ?δοση?: πρ?κειται ουσιαστικ? για μ?α δ?σμευση απ? πλευρ?? του δικτ?ου ?τι προβλ?ματα απ?ρριψη? πακ?των, υψηλ?? καθυστ?ρηση? και περιορισμ?νου ρυθμο? μετ?δοση? δεν θα ε?ναι συχν? και θα ?χουν περιορισμ?νη δι?ρκεια. ?πω? και η εγγυημ?νη υπηρεσ?α, ?τσι και η υπηρεσ?α ελεγχ?μενου φ?ρτου απαιτε? διεν?ργεια ελ?γχου εισδοχ?? σε κ?θε ?ναν απ? του? δρομολογητ??.

Στοχε?ει σε εφαρμογ?? που μπορο?ν να προσαρμοστο?ν στι? συνθ?κε? δικτ?ου μ?σα σε ?να ορισμ?νο παρ?θυρο απ?δοση?. Ο χρ?στη? καθορ?ζει τα χαρακτηριστικ? και το ε?ρο? ζ?νη? κυκλοφορ?α?. Απαιτε? τον ?λεγχο αποδοχ?? σε κ?θε ?ναν απ? του? δρομολογητ??. Εγγ?ηση ?χι τ?σο ισχυρ? ?σο με την εγγυημ?νη υπηρεσ?α.Μ?α υλοπο?ηση τη? Υλοπο?ηση τη? συγκεκριμ?νη? αρχιτεκτονικ?? IntServ αποτελε?αποτελο?σε η o μηχανισμ?? προτεραι?τητα προτεραιοτ?των του πρωτοκ?λλου IP, ?πω? αυτ?? περιγρ?φεται στο RFC 3168 του Network Working Group1. Ο μηχανισμ?? αυτ?? που χρησιμοποιε? 3 bits προτεραι?τητα? στο πεδ?ο τ?πο? υπηρεσ?α? (type of service, ToS) του δεδομενογρ?μματο? αυτοδ?ναμου πακ?του IP (?κδοση IPv4) για να προσδιορ?σει την κατηγορ?α υπηρεσ?α? για κ?θε πακ?το, ?πω? φα?νεται στο σχ?μα 7.9.2.1-1 Σχ?μα ?9.15. Χρησιμοποι?ντα? αυτ? τα 3 bits Μπορο?με μπορο?με να χωρ?σουμε την κυκλοφορ?α σε ?ξι κατηγορ?ε? υπηρεσ?α? χρησιμοποι?ντα? την προτεραι?τητα IP (?λλε? δ?ο κατηγορ?ε? ε?ναι δεσμευμ?νε? για την εσωτερικ? χρ?ση δικτ?ων, πιο συγκεκριμ?να οι κατηγορ?ε? ?Internetwork Control? και ?Network Control?). Στη Με δεδομ?νη αυτ? την πληροφορ?ασυν?χεια, οι τεχνολογ?ε? μηχανισμο? χειρισμο? των ουρ?ν αναμον?? σε ?λο το δ?κτυο ?λη τη διαδρομ? του πακ?του μπορο?ν να χρησιμοποι?σουν αυτ? το σ?μα για να παρ?χουν ?ναν κατ?λληλο χειρισμ?χειριστο?ν το πακ?το κατ?λληλα ?στε να λ?βει το κατ?λληλο επ?πεδο υπηρεσ?α?, σε σχ?ση με τα ?λλα πακ?τα

Σχ?μα ?9.15. Καθορισμ?? τη? προτεραι?τητα? σε μ?α επικεφαλ?δα πακ?του IP

        1. Σχ?μα ?9.16. Αυτ? το δι?γραμμα απεικον?ζει την προτεραι?τητα IP του πεδ?ου σε μ?α επικεφαλ?δα πακ?του IPΗ Αρχιτεκτονικ? Διαφοροποιημ?νων Υπηρεσι?ν (Differentiated Services, Diffserv)

Η νε?τερη προσ?γγιση του οργανισμο? Internet Engineering Task Force (IETF) για παροχ? πΠοι?τητα? υΥπηρεσ?α?ι?ν λ?γεται καλε?ται Διαφοροποιημ?νε? Υπηρεσ?ε? (Differentiated Services, Diffserv). Η αναγκαι?τητα για την εισαγωγ? των διαφοροποιημ?νων υπηρεσι?ν προκ?πτει απ? τα μειονεκτ?ματα που παρουσι?ζει η αρχιτεκτονικ? των ενοποιημ?νων υπηρεσι?ν ?ταν λειτουργε? σε μεγ?λη κλ?μακα και συγκεκριμ?να:

  • Κ?θε συσκευ? στη διαδρομ? εν?? πακ?του (υπολογιστ?? στα ?κρα και ενδι?μεσοι δρομολογητ??) πρ?πει να υλοποιο?ν πλ?ρω? το RSVP και να δ?νουν πληροφορ?ε? σχετικ? με την απαιτο?μενη υπηρεσ?α
  • Οι δεσμε?σει? π?ρων κατ? μ?κο? μ?α? διαδρομ?? πρ?πει να ανανε?νονται περιοδικ? (μεταξ? ?λλων για να αντιμετωπ?ζεται το θ?μα τη? κατ?ρρευση? των ?κρων τη? σ?νδεση? που θα αφ?σει του? π?ρου? δεσμευμ?νου?). Η διαδικασ?α αναν?ωση? εισ?γει πρ?σθετο φ?ρτο στο δ?κτυο, εν? αν απωλεσθο?ν τα μην?ματα αναν?ωση?, η σ?νδεση θα θεωρηθε? λ?ξασα.
  • Κ?θε δρομολογητ?? πρ?πει να διατηρε? πληροφορ?ε? για ?λε? τι? συνδ?σει? που δι?ρχονται μ?σω αυτο? και να επιτελε? ?λεγχο εισδοχ??, αυξ?νοντα? δραματικ? την πολυπλοκ?τητα των δρομολογητ?ν και την απαιτο?μενη μν?μη, ειδικ?τερα στου? κεντρικο?? δρομολογητ??, στου? οπο?ου? μπορε? να υπ?ρχουν ενεργ?? εκατοντ?δε? χιλι?δε? συνδ?σει?.

Αν και κ?ποια απ? αυτ? τα ζητ?ματα μπορο?ν να αντιμετωπισθο?ν με επεκτ?σει? και βελτι?σει? του RSVP, ε?ναι σαφ?? ?τι απαιτε?ται μ?α διαφορετικ? προσ?γγιση.

Με δεδομ?νο ?τι η διαχε?ριση ποι?τητα? υπηρεσ?α? σε επ?πεδο ρο?? δεν ε?ναι δυνατ?ν να επιτευχθε? απ? ?κρο σε ?κρο χωρ?? σε ?να δ?κτυο μεγ?λη? κλ?μακα?, εν? τ?θενται παρ?λληλα και θ?ματα πολυπλοκ?τητα? και κ?στου?, η εναλλακτικ? προσ?γγιση βασ?ζεται στην κατ?ταξη των μεμονωμ?νων ρο?ν σε συναθρο?σει? (κλ?σει?) και κατ?πιν παρ?χει ποι?τητα υπηρεσ?α? σε επ?πεδο συν?θροιση?. Για παρ?δειγμα, ?λε? οι ρο?? VOIP θα μπορο?σαν να καταταχθο?ν σε μ?α συν?θροιση, ?λε? οι ρο?? HTTP σε μ?α δε?τερη, ?λε? οι ρο?? FTP σε μ?α τρ?τη και στη συν?χεια να δεσμευτε? κατ?λληλο ε?ρο? ζ?νη? για κ?θε συν?θροιση (σε αντιδιαστολ? με τη δ?σμευση για κ?θε ρο?). Παρ?λληλα, για να μειωθο?ν οι αν?γκε? σηματοδοσ?α?, η αρχιτεκτονικ? των διαφοροποιημ?νων υπηρεσι?ν αξιοποιε? το πεδ?ο ?τ?πο? υπηρεσ?α?? (type of service) του πρωτοκ?λλου IPv4 για να ορ?σει την προτεραι?τητα των πακ?των. Σε αυτ? τα πλα?σια, επανορ?ζεται η σημασιολογ?α του πεδ?ου ?τ?πο? υπηρεσ?α?? και χρησιμοποιο?νται 6 bits για τον καθορισμ? τη? ποι?τητα? υπηρεσ?α? (τα οπο?α ονομ?ζονται DSCP – κωδικ? σημε?ο διαφοροποιημ?νων υπηρεσι?ν) εν? δ?ο ακ?μη χρησιμοποιο?νται για να δηλ?νεται αν ζητε?ται ρητ? ειδοπο?ηση για περιπτ?σει? συμφ?ρηση? (explicit congestion notification).

Για να υλοποιηθε? η αρχιτεκτονικ?? των διαφοροποιημ?νων υπηρεσι?ν, η απαιτο?μενη λειτουργικ?τητα διαχωρ?ζεται σε δ?ο κατηγορ?ε? στοιχε?ων:

    • Μεμονωμ?νε? μικρο-ρο?? ταξινομο?νται στην περ?μετρο του δικτ?ου σε μ?α τ?ξη (απ? δι?φορε? μοναδικ?? τ?ξει?) και στη συν?χεια μ?α υπηρεσ?α αν? τ?ξη εφαρμ?ζεται στον πυρ?να του διαδικτ?ου. Η αρχιτεκτονικ? απαρτ?ζεται απ? δ?ο σ?νολα λειτουργικ?ν στοιχε?ων:Λειτουργ?ε?Λειτουργικ?τητα στην περ?μετρο. Κατηγοριοπο?ηση πακ?των και ρ?θμιση κυκλοφορ?α?. Στα σ?νορα ?ρια του δικτ?ου που δ?χονται την εισερχ?μενη κυκλοφορ?α (δηλαδ? ε?τε σε ?ναν υπολογιστ? με υποστ?ριξη δΔιαφοροποιημ?νων υΥπηρεσι?ν ο οπο?ο? παρ?γει κυκλοφορ?α, ε?τε στον πρ?το δρομολογητ? με υποστ?ριξη Διαφοροποιημ?νων Υπηρεσι?ν απ? τον οπο?ο δι?ρχεται η κυκλοφορ?α), τα πακ?τα που φτ?νουν κατηγοριοποιο?νται και μαρκ?ρονταισημει?νονται. Η κατηγοριοπο?ηση πραγματοποιε?ται συν?σταται στην επιλογ? του πακ?του με β?ση τη διε?θυνση IP πηγ??/προορισμο?, τοων αριθμ? θ?ρα?, τι? διεπαφ?? εισ?δου/εξ?δουτη φυσικ? σ?νδεση απ? την οπο?α ελ?φθη/προ? την οπο?α θα προωθηθε? το πακ?το, τα bits προτεραι?τητα? IP κ.λπ. Η σημε?ωση Για τη σ?μανση ορ?ζεται μ?α συν?σταται στην εγγραφ? του πεδ?ου προτεραι?τητα? τιμ? σε ?να πεδ?ο που περιλαμβ?νεται στην κεφαλ?δα του πακ?του (εντ?? του byte ?τ?πο? υπηρεσ?α??). Ο ορισμ?? του πεδ?ου αυτο?, που ονομ?ζεται Διαφοροποιημ?νη Υπηρεσ?α (Differentiated Service, DS) αντικαθιστ? του? προγεν?στερου? ορισμο?? του πεδ?ου τ?πο? υπηρεσ?α? (type of service, ToS) του IPv4 και του πεδ?ου κατηγορ?α κυκλοφορ?α? (traffic class) του IPv6. Αφο? μαρκαριστε? σημειωθε? ?να πακ?το μπορε? κατ?πιν να προωθηθε? αμ?σω? στο δ?κτυο, ? να καθυστερ?σει αναμε?νει σε μ?α ουρ? πριν προωθηθε?, ? να απορριφθε?. Ο ρυθμ?? με τον οπο?ο ο τελικ?? χρ?στη? θα αποστ?λλει πακ?τα στο δ?κτυο καθορ?ζεται με β?ση το προφ?λ κυκλοφορ?α?. Το προφ?λ κυκλοφορ?α? ε?ναι ?να? μηχανισμ?? που με τη σειρ? του βασ?ζεται σε ?να Συμβ?λαιομ?α Επιπ?δου Συμφων?α Επιπ?δου Υπηρεσι?ν (Service Level Agreement, SLA) μεταξ? τελικο? χρ?στη και Παρ?χου Υπηρεσι?ν στο Διαδ?κτυο (Internet Service Provider, ISP) και ?χει ω? στ?χο να εφαρμ?σει μια λειτουργ?α μ?τρηση?καθορ?σει στοιχε?α του κυκλοφοριακο? φ?ρτου που θεωρε?ται παραδεκτ?? στα πλα?σια τη? συμφων?α? (in-profile) στο ρυθμ? αποστολ?? πακ?των p.x. (μ?ση ταχ?τητα, μ?γιστη ταχ?τητα. και μ?γιστο? αριθμ?? ακολουθ?α? πακ?των αποστολ??).
    • Λειτουργ?α στον πυρ?να (προ?θηση). ?ταν ?να χαρακτηρισμ?νο σημειωμ?νο (μ?σω των bits DSCP του πεδ?ου Διαφοροποιημ?νη Υπηρεσ?α) πακ?το φθτ?σει σε ?ναν δρομολογητ? που υποστηρ?ζει Διαφοροποιημ?νε? διαφοροποιημ?νε? Υπηρεσ?ε?υπηρεσ?ε?, το πακ?το προωθε?ται στο επ?μενο ?λμα σ?μφωνα με τη συμπεριφορ? αν? ?λμα κ?μβο (Per Hop Behavior ? PHB) που σχετ?ζεται με την κατηγορ?α αυτο? του πακ?του στον συγκεκριμ?νο δρομολογητ?. Η συμπεριφορ? αν? κ?μβο πρακτικ? ενσωματ?νει την προτεραι?τητα που θα δοθε? στο πακ?το, τι? παραμ?τρου? χρονοδρομολ?γησ?? του και τοποθ?τησ?? του σε ουρ??, και το αν θα υπ?κειται σε διαμ?ρφωση ? αστυν?μευση. Αυτ? η μεμονωμ?νηΤο γεγον?? ?τι κ?θε δρομολογητ?? ορ?ζει τη δικ? του συμπεριφορ?, του κ?θε δρομολογητ? επιλ?ει το πρ?βλημα τη? επεκτασιμ?τητα? (scalability), καθ?? –σε αντ?θεση με το RSVP ?που φυλ?σσονται πληροφορ?ε? για κ?θε μεμονωμ?νη ρο?- εδ? ο κ?θε δρομολογητ?? αρκε? να διατηρε? πληροφορ?ε? για το π?? θα χειρ?ζεται κ?θε διακριτ? τιμ? του DSCP (ε?ναι πιθαν?ν οι πληροφορ?ε? αυτ?? να τηρο?νται αν? θ?ρα εξ?δου, π.χ.. να ορ?ζονται διαφορετικ?? συμπεριφορ?? για πακ?τα που προωθο?νται μ?σω τη? γραμμ?? Α του δρομολογητ? σε σχ?ση με τα πακ?τα που προωθο?νται μ?σω τη? γραμμ?? Β).
        1.   η αρχιτεκτονικ? Διαφοροποιημ?νων Υπηρεσι?ν αποφε?γει την αν?γκη διατ?ρηση? πληροφορι?ν κατ?σταση? για μεμονωμ?να ζε?γη πηγ??-προορισμο? στου? δρομολογητ?? (σε αντ?θεση με το πρωτ?κολλο δ?σμευση? π?ρων (RSVP) των ενοποιημ?νων υπηρεσι?ν).Τεχνικ?? εξασφ?λιση? διασφ?λιση? πΠοι?τητα? υΥπηρεσι?ν

Οι βασικ?? αρχιτεκτονικ?? για τη διασφ?λιση τη? ν πΠοι?τητα? υΥπηρεσι?ν εισ?γουν χρησιμοποιο?ν τρ?α συστατικ? μ?ρη?να πλ?θο? απ? τεχνικ??, που ε?τε λειτουργο?ν σε επ?πεδο κυκλοφορ?α? απ? ?κρο σε ?κρο (π.χ. κατηγοριοπο?ηση και σημε?ωση πακ?των, επιβολ? πολιτικ??), ε?τε λειτουργο?ν εντ?? εν?? μοναδικο? δικτυακο? στοιχε?ου (π.χ. διαχε?ριση ουρ?ν αναμον?? και χρονοπρογραμματισμ??). για την εφαρμογ? τη? Ποι?τητα? Υπηρεσι?ν.Στι? ακ?λουθε? παραγρ?φου?, εξετ?ζονται οι τεχνικ?? αυτ??.:

        1. Ταξιν?μηση πακ?των ρο?ν δεδομ?νωνTεχνικ?? προσδιορισμο? και μαρκαρ?σματο? για το συντονισμ? τη? Ποι?τητα? Υπηρεσι?ν απ? ?κρη σε ?κρη μεταξ? των στοιχε?ων εν?? δικτ?ου. Ποι?τητα Υπηρεσι?ν που αφορ? μ?νο ?να στοιχε?ο του δικτ?ου, ?πω? εργαλε?α ελ?γχου ουρ?ν αναμον??, χρονοπρογραμματισμο? και διαμ?ρφωση? κυκλοφορ?α? Λειτουργ?ε? Ποι?τητα? Υπηρεσι?ν για αστυν?μευση, διαχε?ριση, και υπολογισμο?? με στ?χο τον ?λεγχο και την επιτ?ρηση τη? κυκλοφορ?α? απ? ?κρη σε ?κρη σε ?να δ?κτυο.Η διαχε?ριση συμφ?ρηση?, η διαχε?ριση ουρ?ν αναμον??, και τα εργαλε?α αστυν?μευση?/διαμ?ρφωση? παρ?χουν Ποι?τητα Υπηρεσι?ν μ?σα σε ?να στοιχε?ο δικτ?ων.

Για να δοθε? προτεραι?τητα στα πακ?τα μια? ρο?? δεδομ?νων, η ρο? δεδομ?νων πρ?πει πρ?τα να προσδιοριστε? και τα πακ?τα τη? πιθαν?? να σημειωθο?ν (marking). Η σημε?ωση εν?? πακ?του, διασφαλ?ζει ?τι οι απαιτ?σει? που αυτ? ?χει για ποι?τητα υπηρεσ?α? θα διαβιβαστο?ν (μαζ? με το πακ?το) στο επ?μενο δικτυακ? στοιχε?ο (π.χ. δρομολογητ?). Αν ?να πακ?το προσδιοριστε? αλλ? δεν σημειωθε?, τ?τε το μ?νο που διασφαλ?ζεται ε?ναι ?τι θα γ?νουν οι κατ?λληλε? εν?ργειε? για την παροχ? τη? επιθυμητ?? ποι?τητα? υπηρεσ?α? εντ?? του δικτυακο? στοιχε?ου ?που ?γινε ο προσδιορισμ?? (ε?ναι πιθαν? οι εν?ργειε? να γ?νουν και σε επ?μενο δικτυακ? στοιχε?ο, αν και εκε? γ?νει επιτυχ?? ο προσδιορισμ??, αλλ? δεν ε?ναι εγγυημ?νο). Αυτ?? οι δ?ο διαδικασ?ε? αναφ?ρονται συν?θω? ω? ταξιν?μηση (classification).

        1. Εργαλε?α διαχε?ριση? τη? συμφ?ρηση?

?να? ?λλο? μηχανισμ?? ε?ναι τα εργαλε?α διαχε?ριση? τη? συμφ?ρηση? που προσπαθο?ν να αυξ?σουν την προτεραι?τητα μ?α? ρο?? δεδομ?νων με χρ?ση ουρ?ν. Εν? η προσ?γγιση που ακολουθε?ται στην προσ?γγιση τη? ?β?λτιστη? προσπ?θεια?? (best effort) ε?ναι να τοποθετο?νται ?λα τα πακ?τα σε μ?α ουρ? και να μεταδ?δονται β?σει του αλγ?ριθμου FIFO, ?ταν ?χουμε διαχε?ριση ποι?τητα? υπηρεσ?α? τυπικ? ?χουμε π?νω απ? μ?α ουρ??, β?σει τη? προτεραι?τητ?? του?, και οι ουρ?? που αντιστοιχο?ν σε πακ?τα υψηλ?τερη? προτεραι?τητα? λαμβ?νουν καλ?τερη εξυπηρ?τηση ?ναντι αυτ?ν που αντιστοιχο?ν σε πακ?τα χαμηλ?τερη? προτεραι?τητα?. Για την επιλογ? του επ?μενου πακ?του που θα μεταδοθε? απ? τι? δι?φορε? ουρ??, χρησιμοποιο?νται δι?φοροι αλγ?ριθμοι χρονοπρογραμματισμο?, ?πω? π.χ. ο αλγ?ριθμο? αυστηρ?? προτεραι?τητα? (strict priority), η σταθμισμ?νη δ?καιη ουρ? (weighted fair queuing – WFQ) και η βασισμ?νη σε κλ?σει? δ?καιη ουρ? με β?ρη (class-based weighted fair queuing – CBFQ).

        1. Εργαλε?α διαχε?ριση? ουρ?ν αναμον??

Τα εργαλε?α διαχε?ριση? ουρ?ν αναμον?? στοχε?ουν στην αποφυγ? τη? συμφ?ρηση? και τη? υπερχε?λιση? των ενδι?μεσων μνημ?ν. Οι δ?ο βασικ?? τεχνικ?? ε?ναι (α) να προλαμβ?νεται η υπερχε?λιση των ενδιαμ?σων μνημ?ν απορρ?πτοντα? πακ?τα χαμηλ?? προτεραι?τητα? ?ταν οι διαθ?σιμε? θ?σει? στι? ουρ?? π?φτουν κ?τω απ? κ?ποιο ?ριο και (β) να αντιμετωπ?ζεται η υπερχε?λιση των ενδι?μεσων μνημ?ν αφο? προκ?ψει, τυπικ? με την απ?ρριψη πακ?των χαμηλ?? προτεραι?τητα? ?στε να δημιουργηθε? χ?ρο? για πακ?τα υψηλ?? προτεραι?τητα?.

        1. Αστυν?μευση και διαμ?ρφωση κυκλοφορ?α?

Οι τεχνικ?? τη? αστυν?μευση? (policing) και διαμ?ρφωση? (shaping) παρ?χουν την προτεραι?τητα σε ρο?? δεδομ?νων με τον περιορισμ? τη? ρυθμοαπ?δοση? (throughput) των υπολο?πων ρο?ν δεδομ?νων. Η διαφορ? μεταξ? τη? αστυν?μευση? και τη? διαμ?ρφωση? ?γκειται στο ?τι αν χρησιμοποιο?με διαμ?ρφωση και κ?ποια ρο? υπερβε? τη μ?γιστη ρυθμαπ?δοση που τη? ?χει κατανεμηθε?, τα υπερβ?λλοντα πακ?τα διατηρο?νται σε μ?α ενδι?μεση μν?μη και μεταδ?δονται σε μελλοντικ? χρονικ? παρ?θυρο. Αντ?θετα, αν χρησιμοποιε?ται αστυν?μευση, τα υπερβ?λλοντα πακ?τα απορρ?πτονται.

Στο Σχ?μα ?9.16 φα?νεται η διαφορ? μεταξ? των τεχνικ?ν τη? αστυν?μευση? (?νω) και τη? διαμ?ρφωση? (κ?τω). Παρατηρο?με ?τι στην αστυν?μευση η γραμμ? χρησιμοποιε?ται συνολικ? λιγ?τερο σε σχ?ση με τη διαμ?ρφωση. Αυτ? συμβα?νει δι?τι αν στη διαμ?ρφωση για κ?ποιο χρονικ? δι?στημα ?χουμε υπερβ?λλοντα πακ?τα, αυτ? διατηρο?νται και αξιοποιο?ν το ε?ρο? ζ?νη? που περισσε?ει σε μεταγεν?στερα χρονικ? διαστ?ματα. Αντ?θετα, στην αστυν?μευση τα υπερβ?λλοντα πακ?τα απορρ?πτονται, συνεπ?? δεν αξιοποιε?ται το περισσευο?μενο ε?ρο? ζ?νη?. 

Σχ?μα ?9.16. Εφαρμογ? τη? αστυν?μευση? (π?νω) και τη? διαμ?ρφωση? (κ?τω) στι? ρο?? δεδομ?νων

Μπορο?με να ορ?σουμε τρ?α σημαντικ? κριτ?ρια αστυν?μευση?/διαμ?ρφωση? καθ?να εκ των οπο?ων διαφ?ρει απ? τα ?λλα αν?λογα με τη χρονικ? κλ?μακα στην οπο?α γ?νεται η αστυν?μευση/διαμ?ρφωση:

    • Μ?ση ταχ?τητα (Average Rate): το δ?κτυο μπορε? να θ?λει να περιορ?σει μακροπρ?θεσμα τον μ?σο ?ρο ταχ?τητα? (πακ?τα αν? χρονικ? δι?στημα) με τον οπο?ο μπορο?ν να στ?λνονται πακ?τα απ? μια ρο? στο δ?κτυο.
    • Μ?γιστη ταχ?τητα (Peak Rate): ο περιορισμ?? μ?γιστη? ταχ?τητα? οριοθετε? το μ?γιστο αριθμ? πακ?των που μπορο?ν να αποστ?λλονται σε ?να σχετικ? μικρ? χρονικ? δι?στημα.
    • Μ?γεθο? ριπ?? πακ?των (Burst Size): Το δ?κτυο μπορε? επ?ση? να θ?λει να περιορ?ζει το μ?γιστο πλ?θο? μια? ακολουθ?α? πακ?των που μπορο?ν να αποστ?λλονται μ?σα σε ?να εξαιρετικ? μικρ? χρονικ? δι?στημα.

Οι μηχανισμο? του διαρρ?οντο? κ?δου (leaky bucket) και του κ?δου με κουπ?νια (token bucket) ε?ναι χαρακτηριστικο? μηχανισμο? που χρησιμοποιο?νται για διαμ?ρφωση ? αστυν?μευση. Στον μηχανισμ? του κ?δου με κουπ?νια, υπ?ρχει ?να? κ?δο? που γεμ?ζει με κουπ?νια με σταθερ? ρυθμ?. Κ?θε πακ?το, πριν αποσταλε? στο δ?κτυο, παραλαμβ?νει ?να κουπ?νι απ? τον κ?δο. Αν δεν μπορε? να παραλ?βει το κουπ?νι τ?τε ε?τε αναμ?νει γι’ αυτ? (διαμ?ρφωση) ε?τε απορρ?πτεται (αστυν?μευση). Με τον τρ?πο αυτ? διασφαλ?ζεται ?τι ο μ?γιστο? ρυθμ?? αποστολ?? πακ?των στο δ?κτυο ε?ναι ο ρυθμ?? με τον οπο?ο γεμ?ζει ο κ?δο? με κουπ?νια.

          1. Αποδοτικ?τητα Συνδ?σεων

Τα εργαλε?α αποδοτικ?τητα? συνδ?σεων (link efficiency) φροντ?ζουν για την κατ?τμηση (segmentation) των μεγ?λων πακ?των στο ?να ?κρο μετ?δοση? και την επανασ?νθεσ? του? στο ?λλο. Η χρησιμ?τητα του μηχανισμο? αυτο? στο πλα?σιο τη? διαχε?ριση? ποι?τητα? υπηρεσ?α? μπορε? να γ?νει κατανοητ? μ?σω του ακ?λουθου παραδε?γματο?: α? υποθ?σουμε ?τι σε ?ναν δρομολογητ? μ?λι? ?χει ξεκιν?σει η μετ?δοση εν?? πακ?του Π1 μεγ?θου? 1500 bytes π?νω απ? μ?α γραμμ? ταχ?τητα? 56 kbits και τ?τε φθ?νει στον δρομολογητ? ?να πακ?το φων?? που πρ?πει να μεταδοθε? π?νω απ? την ?δια γραμμ?. Η μετ?δοση του Π1 θα ολοκληρωθε? σε 214 msec, εν? ?πω? ?χει αναφερθε? στην υποεν?τητα ?9.5.1.2, ιδανικ? η καθυστ?ρηση των πακ?των φων?? πρ?πει να ε?ναι ?ω? 150 msec απ? ?κρο σε ?κρο – συνεπ?? το ?ριο αυτ? ?χει καταστρατηγηθε? λαμβ?νοντα? υπ’ ?ψιν μ?α μ?νο μετ?δοση. Αν το πακ?το Π1 κατατμε?το σε 3 πακ?τα των 500 bytes, η μετ?δοση του πακ?του φων?? θα μπορο?σε να ξεκιν?σει μ?λι? θα ε?χε ολοκληρωθε? η μετ?δοση του πρ?του τμ?ματο?, δηλ. μετ? απ? 71 msec, περιορ?ζοντα? σημαντικ? ?τσι την καθυστ?ρηση αναμον?? σε ουρ? (υποθ?τουμε φυσικ? ?τι το πακ?το φων?? ?χει μεγαλ?τερη προτεραι?τητα απ? το Π1).

 

      1. Διαχε?ριση Συμφ?ρηση? (Congestion Management)Αν φανταστο?με την κυκλοφορ?α σαν ακολουθ?α πακ?των, μερικ?? φορ?? το μ?γεθο? τη? κυκλοφορ?α? υπερβα?νει την ταχ?τητα μια? σ?νδεση?. Η λ?ση ε?ναι τα εργαλε?α διαχε?ριση? τη? συμφ?ρηση?, που περιλαμβ?νουν τι? ουρ?? προτεραιοτ?των (Priority Queue, PQ), τι? ουρ?? προσαρμογ?? (CQ), τη σταθμικ? δ?καιη μεταχε?ριση (Weighted Fair Queue, WFQ), και τη βασισμ?νη σε κατηγορ?α σταθμικ? δ?καιη μεταχε?ριση (Category Based Weighted Fair Queue, CBWFQ).Διαχε?ριση Ουρ?? (Queue Management)Η αποφυγ? συμφ?ρηση? ε?ναι μια μορφ? διαχε?ριση? ουρ?ν αναμον??. Οι τεχνικ?? αποφυγ?? συμφ?ρηση? παρακολουθο?ν (monitoring) τα φορτ?α κυκλοφορ?α? δικτ?ων σε μια προσπ?θεια να προβλεφθε? και να αποφευχθε? η συμφ?ρηση στα κοιν? σημε?α με μποτιλι?ρισμα (bottlenecks), σε αντιδιαστολ? με τι? τεχνικ?? διαχε?ριση? τη? συμφ?ρηση? που λειτουργο?ν για να ελ?γξουν τη συμφ?ρηση μετ? την εμφ?νισ? τη?. Το εργαλε?ο σταθμισμ?νη? τυχα?α? πρ?ωρη? αν?χνευση? (Weighted Random Early Detection, WRED) ε?ναι συν?θω? η βασικ? πρωταρχικ? εφαρμογ? στα λογισμικ? αποφυγ?? συμφ?ρηση?.Επειδ? οι ουρ?? αναμον?? δεν ?χουν ?πειρο μ?γεθο?, μπορο?ν να γεμ?σουν και υπερχειλ?σουν. ?ταν μια ουρ? αναμον?? ε?ναι γεμ?τη, καθ?? καταφθ?νουν επιπρ?σθετα πακ?τα, τα τελευτα?α δεν μπορο?ν να π?ρουν θ?ση στην ουρ? και απορρ?πτονται. Το ζ?τημα με τι? απορρ?ψει? στι? ουρ?? ε?ναι ?τι ?να? δρομολογητ?? δεν μπορε? να αποτρ?ψει αυτ?ν την απ?ρριψη εν?? πακ?του (ακ?μα κι αν ε?ναι ?να πακ?το προτεραι?τητα?). ?τσι, ?να? μηχανισμ?? ε?ναι απαρα?τητο? για να κ?νει δ?ο πρ?γματα:Να διασφαλ?ζει ?τι μ?α ουρ? δε θα γεμ?ζει πλ?ρω?, ?τσι ?στε να υπ?ρχει χ?ρο? και για τα πακ?τα προτεραι?τητα?.Να επιτρ?πει μια σειρ? κριτηρ?ων ?στε να απορρ?πτονται πρ?τα τα πακ?τα χαμηλ?? προτεραι?τητα? σε σχ?ση με αυτ? τη? υψηλ?? προτεραι?τητα?.Ο αλγ?ριθμο? τυχα?α? πρ?ιμη? αν?χνευση? με σταθμισμ?νο μ?σο ?ρο για το μ?κο? τη? ουρ?? εξ?δου (WRED) παρ?χει και του? δ?ο αυτο?? μηχανισμο??.Οι αλγ?ριθμοι τυχα?α? πρ?ωρη? αν?χνευση? (random early detection, RED) ?χουν ω? σκοπ? να αποτρ?ψουν τη συμφ?ρηση στη λειτουργ?α εν?? δικτ?ου προτο? δημιουργηθε? πρ?βλημα. Ο αλγ?ριθμο? τυχα?α? πρ?ωρη? αν?χνευση? λειτουργε? παρακολουθ?ντα? και καταγρ?φοντα? λεπτομερ?? το φορτ?ο κυκλοφορ?α? στο δ?κτυο και απορρ?πτοντα? τυχα?α (στοχαστικ?) πακ?τα ε?ν η συμφ?ρηση αρχ?ζει να αυξ?νεται. Το αποτ?λεσμα ε?ναι ?τι η πηγ? ανιχνε?ει τα απορριφθ?ντα πακ?τα τη? κυκλοφορ?α? και ελαττ?νει το ρυθμ? μετ?δοσ? τη?. Ο RED σχεδι?στηκε πρωτ?στω? για να λειτουργε? σε περιβ?λλοντα διαδικτ?ου που βασ?ζονται στα πρωτ?κολλα IP και TCP.Ο αλγ?ριθμο? WRED συνδυ?ζει τι? ικαν?τητε? του αλγορ?θμου RED και τη? προτεραι?τητα? IP. Αυτ?? ο συνδυασμ?? παρ?χει μ?α προνομιακ? μεταχε?ριση κυκλοφορ?α? για τα πακ?τα υψηλ?? προτεραι?τητα?. Μπορε? επιλεκτικ? να απορρ?ψει την κυκλοφορ?α χαμηλ?? προτεραι?τητα? ?ταν σε μ?α διεπαφ? αρχ?ζει να εμφαν?ζεται συμφ?ρηση και μπορε? να παρ?χει τα διαφοροποιημ?να χαρακτηριστικ? απ?δοση? για διαφορετικ?? κατηγορ?ε? Ποι?τητα? Υπηρεσ?α?, δι?τι χρησιμοποιε? μια ελ?χιστη τιμ? κατωφλ?ου, για κ?θε επ?πεδο προτεραι?τητα? IP, για να καθορ?σει π?τε ?να πακ?το μπορε? να απορριφθε?. Ο αλγ?ριθμο? WRED ε?ναι επ?ση? σ?μφωνο? με το πρωτ?κολλο RSVP και μπορε? να παρ?χει ενοποιημ?νε? υπηρεσ?ε? ελεγχ?μενου φ?ρτου (controlled-load Integrated Services). Τ?λο?, ο αλγ?ριθμο? WRED βοηθ? επ?ση? στην αποφυγ? γενικ?? συμφ?ρηση? στο δ?κτυο.Ο αλγ?ριθμο? WRED χρησιμοποιε?ται πρ?τιστα για ρο?? δεδομ?νων TCP που αναδρομολογο?ν μεταδ?σει? ?ταν τα πακ?τα χ?νονται λ?γω τη? απ?ρριψη?. Υπ?ρχουν ρο?? μη-σ?μφωνε? με το πρωτ?κολλο TCP που δεν επαναμεταδ?δουν τα απορριφθ?ντα πακ?τα. Ο αλγ?ριθμο? RED ρο?? χρησιμοποιε?ται για να αντιμετωπ?σει τ?τοιε? ρο??. Η προσ?γγιση ε?ναι να αυξηθε? η πιθαν?τητα απ?ρριψη? μια? ρο?? ε?ν υπερβα?νει μ?α κατ?τατη τιμ? κατωφλ?ου.Ο αλγ?ριθμο? WRED με β?ση τη ρο? (flow-based) στηρ?ζεται σε αυτ?? τι? δ?ο κ?ριε? προσεγγ?σει? για να διορθ?σει το πρ?βλημα τη? γραμμικ?? απ?ρριψη? πακ?του:Ταξινομε? την εισερχ?μενη κυκλοφορ?α σε ρο?? που βασ?ζονται σε παραμ?τρου? ?πω? ε?ναι οι διευθ?νσει? προορισμο? και προ?λευση? και οι θ?ρε?. Διατηρε? κατ?σταση για ενεργ?? ρο??, οι οπο?ε? ?χουν πακ?τα στι? ουρ?? αναμον?? εξ?δου.Ο βασισμ?νο? στη ρο? αλγ?ριθμο? WRED χρησιμοποιε? αυτ?ν την ταξιν?μηση και τι? πληροφορ?ε? κατ?σταση? για να εξασφαλ?σει ?τι κ?θε ρο? δεν καταναλ?νει περισσ?τερο, απ? το επιτρεπ?μενο σε αυτ? μερ?δι?, σε σχ?ση με του? π?ρου? ενταμιευτ?ν εξ?δου. Ο εν λ?γω αλγ?ριθμο? λοιπ?ν, καθορ?ζει ποιε? ρο?? μονοπωλο?ν του? π?ρου?, και επιβ?λει σε αυτ?? τιμωρ?α.Με τον τρ?πο αυτ? ο αλγ?ριθμο? εξασφαλ?ζει δικαιοσ?νη μεταξ? των ρο?ν. Λαμβ?νοντα? υπ?ψη τον αριθμ? ενεργ?ν ρο?ν και το μ?γεθο? των ουρ?ν αναμον?? εξ?δου, ο αλγ?ριθμο? καθορ?ζει τον αριθμ? των διαθ?σιμων ενταμιευτ?ν αν? ρο?.Αποδοτικ?τητα Συνδ?σεωνΠολλ?? φορ?? οι συνδ?σει? χαμηλ?ν ταχυτ?των παρουσι?ζουν ?να ζ?τημα που σχετ?ζεται με τα μικρ? πακ?τα. Τα μεγ?λα πακ?τα απαιτο?ν πολ? χρ?νο για να μεταδοθο?ν και ?τσι αυξ?νεται η καθυστ?ρηση μετ?δοση? των μικρ?ν πακ?των. Οι τεχνικ?? τεμαχισμο? (fragmentation) και παρεμβολ?? (interleaving) επιτρ?πουν τον τεμαχισμ? εν?? μεγ?λου πακ?του σε μικρ?τερα πακ?τα στα οπο?α παρεμβ?λλονται τα μικρ? πακ?τα.Διαμ?ρφωση και Αστυν?μευση Κυκλοφορ?α? (Traffic Shaping and Policing)Η διαμ?ρφωση χρησιμοποιε?ται για να δημιουργ?σει ρο? κυκλοφορ?α? η οπο?α περιορ?ζει την πλ?ρη δυνατ?τητα ε?ρου? ζ?νη? μια? ρο??. Με τη διαμ?ρφωση ρυθμ?ζεται η κυκλοφορ?α για να αποφευχθε? η υπερχε?λιση τη? απομακρυσμ?νη? σ?νδεση?.Σχ?μα ?9.17. Η εφαρμογ? τη? αστυν?μευση? και τη? διαμ?ρφωση? στι? ρο?? δεδομ?νων?πω? φα?νεται και στο παραπ?νω σχ?μα (Σχ?μα 7.9.2.3-1) η αστυν?μευση διαφ?ρει σε ?να πολ? σημαντικ? σημε?ο απ? τη διαμ?ρφωση: Η κυκλοφορ?α που υπερβα?νει το διαμορφωμ?νο ποσοστ? δεν αποθηκε?εται (και κανονικ? απορρ?πτεται). Μπορο?με να ορ?σουμε τρ?α σημαντικ? κριτ?ρια αστυν?μευση? καθ?να εκ των οπο?ων διαφ?ρει απ? τα ?λλα αν?λογα με τη χρονικ? κλ?μακα στην οπο?α γ?νεται η αστυν?μευση:Μ?ση ταχ?τητα (Average Rate): το δ?κτυο μπορε? να θ?λει να περιορ?σει μακροπρ?θεσμα τον μ?σο ?ρο ταχ?τητα? (πακ?τα αν? χρονικ? δι?στημα) με τον οπο?ο μπορο?ν να στ?λνονται πακ?τα απ? μια ρο? στο δ?κτυο.Μ?γιστη ταχ?τητα (Peak Rate): Εν? ο περιορισμ?? μ?ση? ταχ?τητα? περιορ?ζει το ποσ? τη? κυκλοφορ?α? που μπορε? να αποσταλε? στο δ?κτυο για μ?α μεγ?λη χρονικ? περ?οδο, ?να? περιορισμ?? μ?γιστη? ταχ?τητα? οριοθετε? το μ?γιστο αριθμ? πακ?των που μπορο?ν να αποστ?λλονται σε ?να μικρ?τερο χρονικ? δι?στημα.Μ?γεθο? ακολουθ?α? πακ?των (Burst Size): Το δ?κτυο μπορε? επ?ση? να θ?λει να περιορ?ζει το μ?γιστο πλ?θο? μια? ακολουθ?α? πακ?των που μπορο?ν να αποστ?λλονται μ?σα σε ?να εξαιρετικ? μικρ? χρονικ? δι?στημα.Ο μηχανισμ?? του τρ?πιου δοχε?ου μπορε? να χρησιμοποιηθε? για τον χαρακτηρισμ? αυτ?ν των ορ?ων αστυν?μευση?. ?πω? παρουσι?ζεται και στο σχ?μα 7.9.2.3-2, ο μηχανισμ?? χρησιμοποιε? ?να τρ?πιο δοχε?ο το οπο?ο μπορε? να χωρ?ει β το πλ?θο? κουπ?νια (tokens). Ν?α κουπ?νια, τα οπο?α μπορο?ν πιθαν?? να προστεθο?ν στο δοχε?ο, παρ?γονται π?ντα με ρυθμ? ρ κουπ?νια αν? δευτερ?λεπτο. Για απλ?τητα, εδ? υποθ?τουμε ?τι η μον?δα του χρ?νου ε?ναι ?να δευτερ?λεπτο. Ε?ν το δοχε?ο περι?χει λιγ?τερα απ? β κουπ?νια ?ταν παρ?γεται ?να κουπ?νι, το ν?ο κουπ?νι προστ?θεται στο δοχε?ο· αλλι??, το ν?ο κουπ?νι αγνοε?ται και το δοχε?ο παραμ?νει γεμ?το με β κουπ?νια.Σχ?μα ?9.18. Ο μηχανισμ?? αστυν?μευση? που βασ?ζεται στο τρ?πιο δοχε?ο.Ο μηχανισμ?? αυτ?? καταφ?ρνει να αστυνομε?σει μια ρο? στο δ?κτυο. Επειδ? στο δοχε?ο μπορο?ν να υπ?ρχουν το πολ? β κουπ?νια, το μ?γιστο πλ?θο? πακ?των μια? ακολουθ?α? σε ?να δ?κτυο το οπο?ο αστυνομε?εται με αυτ?ν το μηχανισμ? ε?ναι β. Επιπλ?ον, επειδ? ο ρυθμ?? με τον οπο?ο παρ?γονται κουπ?νια ε?ναι ρ, ο μ?γιστο? αριθμ?? πακ?των που μπορο?ν να εισ?λθουν στο δ?κτυο σε οποιοδ?ποτε χρονικ? δι?στημα δι?ρκεια? t ε?ναι ρt+β (υποθ?τοντα? ?τι πριν μεταδοθε? ?να πακ?το στο δ?κτυο αυτ? πρ?πει πρ?τα να αφαιρ?σει ?να κουπ?νι απ? το δοχε?ο). Ουσιαστικ? ο ρυθμ?? με τον οπο?ο παρ?γονται τα κουπ?νια χρησιμοποιε?ται για να περιορ?σει τη μακροπρ?θεσμη μ?ση ταχ?τητα με την οπο?α μπορο?ν να εισ?ρχονται τα πακ?τα στο δ?κτυο. Ε?ναι επ?ση? δυνατ? η χρ?ση πολλαπλ?ν μηχανισμ?ν που βασ?ζονται στο σκεπτικ? του τρ?πιου δοχε?ου εν σειρ? για την αστυν?μευση τη? μ?γιστη? ταχ?τητα? μια? ρο??, επιπρ?σθετα με τη μακροπρ?θεσμη μ?ση ταχ?τητα.Ποι?τητα Υπηρεσι?ν στο Επ?πεδο -2

Οι μεταγωγε??ο? πολλαπλ?ν επιπ?δων (multilayer switches) ?χουν την ικαν?τητα να παρ?χουν μεριμνο?ν για την πΠοι?τητα υΥπηρεσι?ν και στο επ?πεδο 2. Στο επ?πεδο 2, ?να η προτεραι?τητα εν?? πλαισ?ου πλα?σιο χρησιμοποιε? την καταδεικν?εται με το τ?ξη επ?πεδο προτεραι?τητα?υπηρεσ?α? (class of service, CoS β?σει του πρωτοκ?λλου ) στo πρωτ?κολλο IEEE 820802.12p. Η τ?ξη υπηρεσ?α? (CoS) χρησιμοποιε? 3 bits, ?πω? η προτεραι?τητα IP, εν? υπ?ρχει καλ? αντιστο?χηση απ? το επ?πεδο 2 στο επ?πεδο 3, και αντ?στροφα.

Σχ?μα ?9.19. ?να πλα?σιο 802.1p.Οι μεταγωγε??ο? ?χουν την ικαν?τητα να διαφοροποι?σουν τα πλα?σια με β?ση τι? ρυθμ?σει? τη? τ?ξη? υπηρεσι?ν (CoS)προτεραι?τητα? επιπ?δου 2. Ε?ν χρησιμοποιο?νται Ε?ν πολλαπλ?? ουρ?? αναμον?? ε?ναι παρο?σε?, τα πλα?σια μπορο?ν να τοποθετηθο?ν στι? διαφορετικ?? ουρ?? –αν?λογα με την προτεραι?τητ? του?- και να εξυπηρετο?νται με κ?ποια μ?θοδο σταθμισμ?νη? κυκλικ?? εναλλαγ?? (Weighted Round Robin, WRR). Αυτ? επιτρ?πει σε κ?θε ουρ? αναμον?? να ?χει τα διαφορετικ? επ?πεδα υπηρεσι?ν. Εντ?? τη? ουρ?? αναμον??, τ?θενται τα ?ρια του αλγορ?θμου WRED. Αυτ? τα κατ?τατα ?ρια ε?ναι παρ?μοια με τα ελ?χιστα κατ?τατα ?ρια που τ?θενται στον αλγ?ριθμο WRED του επιπ?δου 3 που περιγρ?φηκε σε προηγο?μενη παρ?γραφο. Ενεργο?ν ω? αφετηρ?α για την πιθαν?τητα απ?ρριψη? εν?? πακ?του.

Η προτεραι?τητα στο επ?πεδο 2 κωδικοποιε?ται σε 3 bits, ?πω? και η προτεραι?τητα IP, και υπ?ρχει καλ? αντιστο?χηση απ? το επ?πεδο 2 στο επ?πεδο 3, και αντ?στροφα. Πολλ? δικτυακ? στοιχε?α?? εφαρμογ?? παρ?χουν αντιστο?χηση του τ?που υπηρεσι?ν (ToS) (? τη? προτεραι?τητα? σε επ?πεδο IP) σε τ?ξη υπηρεσ?α? προτεραι?τητα επιπ?δου 2 και αντ?στροφα(CoS). Σε αυτ?ν την περ?πτωση, μ?α ρ?θμιση τ?ξη? υπηρεσ?α? (CoS) εν?? πλαισ?ου Ethernet μπορε? να αντιστοιχ?ζεται σε ?να τ?πο υπηρεσ?α? (ToS) byte του πακ?του IP, και αντ?στροφα. Αυτ? παρ?χει απ? ?κρη σε ?κρη προτεραι?τητα για την κυκλοφοριακ? ρο?.Με τον τρ?πο αυτ?, το πακ?το διατηρε? την προτεραι?τητ? του καθ’ ?λο το μ?κο? τη? διαδρομ?? απ? ?κρο σε ?κρο μ?σα στο δ?κτυο.

    1. Το πρ?τυπο WebRTC

Το πρ?τυπο WebRTC (Web Real-Time Communications) προσθ?τει ν?α λειτουργικ?τητα στι? εφαρμογ?? πλο?γηση?. Η λειτουργικ?τητα αυτ? αφορ? την απ’ ευθε?α? επικοινων?α μεταξ? εφαρμογ?ν πλο?γηση?, χωρ?? διαμεσολ?βηση κ?ποιου εξυπηρ?τη, εν? επ?ση? περιλαμβ?νονται προηγμ?νε? δυνατ?τητε? χειρισμο? πολυμ?σων. Το πρ?τυπο WebRTC αναπτ?σσεται απ? το World Wide Web Consortium (W3C) και την Internet Engineering Task Force (IETF) και η ?κδοσ? 1.0 του ε?ναι ?δη διαθ?σιμη ω? κε?μενο εργασ?α?. Οι ν?ε? δυνατ?τητε? θα ε?ναι προσπελ?σιμε? στα στελ?χη αν?πτυξη? εφαρμογ?ν διαδικτ?ου μ?σω τυποποιημ?νων ετικετ?ν τη? HTML 5 και προγραμματιστικ?ν διεπαφ?ν τη? γλ?σσα? Javascript, χωρ?? να ε?ναι απαρα?τητη η εγκατ?σταση πρ?σθετων (plugins). Τ?λο?, ο σχεδιασμ?? του προτ?που WebRTC ?χει λ?βει πρ?νοια για τη δυνατ?τητα να μπορο?ν να επικοινωνο?ν οι εφαρμογ?? πλο?γηση? με οντ?τητε? που δεν ε?ναι προγρ?μματα πλο?γηση?, π.χ. τηλεπικοινωνιακ?? συσκευ??. Σε αρχιτεκτονικ? επ?πεδο, ο τρ?πο? ενσωμ?τωση? τη? λειτουργικ?τητα? του WebRTC στι? εφαρμογ?? διαδικτ?ου απεικον?ζεται στο Σχ?μα ?9.17. 

Σχ?μα ?9.17. Ενσωμ?τωση? των προβλ?ψεων του WebRTC στι? εφαρμογ?? πλο?γηση?

      1. Μοντ?λα και ρο?? επικοινων?α? στο πρ?τυπο WebRTC
        1. Το τριγωνικ? μοντ?λο επικοινων?α?

Στο τριγωνικ? μοντ?λο επικοινων?α? (Σχ?μα ?9.18), ?να? εξυπηρ?τη? διαδικτ?ου αναλαμβ?νει τον χειρισμ? τη? σηματοδοσ?α? για την επικοινων?α μεταξ? δ?ο εφαρμογ?ν πλο?γηση?, εν? η διακ?νηση των πολυμ?σων και των δεδομ?νων μεταξ? των εφαρμογ?ν πλο?γηση? γ?νεται απ’ ευθε?α?, χωρ?? τη διαμεσολ?βηση τη? εφαρμογ?? πλο?γηση?. 

Σχ?μα ?9.18. Το τριγωνικ? μοντ?λο επικοινων?α? του WebRTC

        1. Το τραπεζοειδ?? μοντ?λο επικοινων?α?
        1. Το τραπεζοειδ?? μοντ?λο επικοινων?α? (Σχ?μα ?9.19) αποσκοπε? στην κ?λυψη των περιπτ?σεων ?που ε?ναι αναγκα?α επικοινων?α μεταξ? εφαρμογ?ν πλο?γηση? που εκτελο?ν εφαρμογ?? HTML5 απ? διαφορετικο?? εξυπηρ?τε?. Στι? περιπτ?σει? αυτ??, οι εξυπηρ?τε? αναλαμβ?νουν την εγκαθ?δρυση τη? συν?δου, χρησιμοποι?ντα? ε?τε ?να τυποποιημ?νο πρωτ?κολλο για τον σκοπ? αυτ?, ?πω? π.χ. SIP ? Jingle, ? ακ?μη και ?να μη τυποποιημ?νο πρωτ?κολλο που ?χει συμφωνηθε? μεταξ? των εξυπηρετ?ν. Μετ? την εγκαθ?δρυση τη? συν?δου, οι εξυπηρ?τε? μεταβιβ?ζουν τα απαρα?τητα στοιχε?α στι? εφαρμογ?? πλο?γηση? ?στε να προχωρ?σουν στην απ’ ευθε?α? μεταξ? του? ανταλλαγ? δεδομ?νων και πολυμ?σων.
 

Σχ?μα ?9.19. Το τραπεζοειδ?? μοντ?λο επικοινων?α? του WebRTC

Η χρ?ση προτ?πων πρωτοκ?λλων εγκαθ?δρυση? συν?δου στο επ?πεδο των εξυπηρετ?ν επιτρ?πει την επικοινων?α μεταξ? εφαρμογ?ν πλο?γηση? και μη υπολογιστικ?ν συσκευ?ν. Για παρ?δειγμα, στο Σχ?μα ?9.20 βλ?πουμε ?τι ?να? εξυπηρ?τη? διαδικτ?ου επικοινωνε? με ?ναν εξυπηρ?τη SIP (π.χ. τηλεφωνικ? κ?ντρο) προκειμ?νου να εγκαθιδρυθε? σ?νδεση ?μεση? επικοινων?α? μεταξ? μια? εφαρμογ?? πλο?γηση? και εν?? εξυπηρετο?μενου SIP (π.χ. τηλ?φωνο με δυνατ?τητε? VoIP). 

Σχ?μα ?9.20. Επικοινων?α εφαρμογ?? πλο?γηση? με μη υπολογιστικ? συσκευ?

        1. Σ?νδεση πολλαπλ?ν ετα?ρων

Στι? σ?γχρονε? εφαρμογ?? υπ?ρχουν περιπτ?σει? ?που πολλο? ετα?ροι πρ?πει να επικοινωνο?ν ταυτ?χρονα μεταξ? του?, π.χ. σε βιντεοδιασκ?ψει? πολλ?ν συμμετεχ?ντων. Το πρ?τυπο WebRTC καλ?πτει και αυτ?? τι? περιπτ?σει? προσφ?ροντα? δ?ο εναλλακτικ?? λ?σει?.

Η πρ?τη λ?ση ε?ναι να εγκαθιδρ?ονται καν?λια επικοινων?α? μεταξ? κ?θε ζε?γου? συμμετεχ?ντων εξυπηρετουμ?νων, οι οπο?οι ?τσι οργαν?νονται σε ?να δ?κτυο πλ?ρου? διασ?νδεση?, ?πω? φα?νεται στο Σχ?μα ?9.21. ?πω? και στι? περιπτ?σει? με επικοινων?α δ?ο εφαρμογ?ν, οι εξυπηρ?τη? διαδικτ?ου αναλαμβ?νει τη διεκπερα?ωση τη? σηματοδοσ?α? για την εγκαθ?δρυση των συνδ?σεων, και στη συν?χεια οι ετα?ροι ανταλλ?σσουν μεταξ? του? πολυμ?σα και δεδομ?να χωρ?? την παρ?μβαση του εξυπηρ?τη. 

Σχ?μα ?9.21. Πλ?ρη? διασ?νδεση σε επικοινων?α πολλ?ν ετα?ρων

Το σχ?μα τη? πλ?ρου? διασ?νδεση? δεν κλιμακ?νεται ικανοποιητικ? ?ταν αυξ?νεται το πλ?θο? των ετα?ρων, καθ?? απαιτε?ται πλ?θο? συνδ?σεων τη? τ?ξη? του τετραγ?νου των ετα?ρων (O(n2)), εν? παρ?λληλα αυξ?νεται και το απαιτο?μενο ε?ρο? ζ?νη? (π.χ. κ?θε ετα?ρο? σε μ?α βιντεοδι?σκεψη πρ?πει να αποστ?λλει ?χο και εικ?να σε ?λου? του? λοιπο?? ετα?ρου?). Για τον λ?γο αυτ?, το πρ?τυπο WebRTC παρ?χει και ?να εναλλακτικ? σχ?μα πραγματοπο?ηση? συνδ?σεων με πολλαπλο?? ετα?ρου?, στο οπο?ο εισ?γεται μ?α ν?α οντ?τητα, ο εξυπηρ?τη? μ?σων (media server), ο οπο?ο? καλε?ται επ?ση? και με?κτη? (mixer) ? επιλογ?α? (selector).

Η προσ?γγιση με τη χρ?ση του εξυπηρ?τη μ?σων απεικον?ζεται στο Σχ?μα ?9.22. Ο εξυπηρ?τη? διαδικτ?ου εδ? αναλαμβ?νει και π?λι τα θ?ματα τη? σηματοδοσ?α? με του? εξυπηρετο?μενου?, ωστ?σο στη σηματοδοσ?α εδ? συμμετ?χει και ο εξυπηρ?τη? μ?σων. Ω? αποτ?λεσμα τη? σηματοδοσ?α?, εγκαθιδρ?εται μ?α σ?νδεση μεταξ? κ?θε εξυπηρετο?μενου και του εξυπηρ?τη μ?σων. Κατ?πιν, ο κ?θε εξυπηρετο?μενο? αποστ?λλει μ?σω τη? σ?νδεση? που ?χει εγκαθιδρυθε? ?λα τα δεδομ?να που επιθυμε? να προωθηθο?ν προ? του? λοιπο?? ετα?ρου? προ? τον εξυπηρ?τη μ?σων. Ο εξυπηρ?τη? μ?σων, με τη σειρ? του, αποστ?λλει σε κ?θε ετα?ρο ?λα τα δεδομ?να που ?χει λ?βει απ? του? υπ?λοιπου? (ε?τε μετ? απ? με?ξη ε?τε χωρ?? να γ?νει με?ξη), μ?σα απ? τη σ?νδεση που ?χει εγκαθιδρυθε? στην αρχ? τη? επικοινων?α?. Το σχ?μα αυτ? προσφ?ρει καλ?τερη κλιμ?κωση, ωστ?σο αυξ?νει την καθυστ?ρηση επικοινων?α? (καθ?? τα δεδομ?να πρ?πει να μεταφερθο?ν στον εξυπηρ?τη μ?σων και απ? εκε? στου? λοιπο?? ετα?ρου?) και επιπρ?σθετα εισ?γει και την αναγκαι?τητα για την παρουσ?α του εξυπηρ?τη μ?σων, αυξ?νοντα? το κ?στο? εγκατ?σταση? και την πολυπλοκ?τητα. 

Σχ?μα ?9.22. Σχ?μα επικοινων?α? πολλ?ν ετα?ρων με χρ?ση του εξυπηρ?τη μ?σων

      1. Χαρακτηριστικ? που εισ?γονται με το πρ?τυπο WebRTC

Το πρ?τυπο WebRTC εισ?γει ?να πλ?θο? ν?ων χαρακτηριστικ?ν, τα οπο?α ε?ναι σημαντικ? για την υλοπο?ηση και λειτουργ?α των εφαρμογ?ν διαδικτ?ου σε πραγματικ? χρ?νο. Τα σημαντικ?τερα απ? αυτ? τα χαρακτηριστικ? καταγρ?φονται στη συν?χεια:

  • ε?ναι ανεξ?ρτητο απ? συγκεκριμ?νε? πλατφ?ρμε?, εισ?γοντα? τη λειτουργικ?τητα μ?σω τυποποιημ?νων API και πρωτοκ?λλων. Το χαρακτηριστικ? αυτ? ε?ναι ιδια?τερα σημαντικ?, καθ?? επιτρ?πει στου? συγγραφε?? εφαρμογ?ν να συγγρ?ψουν κ?δικα που θα εκτελε?ται χωρ?? καμ?α αλλαγ? σε διαφορετικ? υλικ?, λειτουργικ? συστ?ματα και σε σταθερ?? ? φορητ?? συσκευ??.
  • υποστηρ?ζει το ασφαλ?? πρωτ?κολλο RTP (SRTP), παρ?χοντα? ?τσι ασφαλ? μετ?δοση ?χου και εικ?να?, ακ?μη και π?νω απ? μη ασφαλ? ασ?ρματα δ?κτυα.
  • επιτρ?πει την απ’ ευθε?α? επικοινων?α μεταξ? των εφαρμογ?ν πλο?γηση?, ακ?μη και αν αυτ?? βρ?σκονται π?σω απ? τε?χο? προστασ?α? (firewall) ? συνδ?ονται στο διαδ?κτυο μ?σω μηχανισμο? μετ?φραση? δικτυακ?ν διευθ?νσεων (network address translation). ?τσι μει?νεται η καθυστ?ρηση και αυξ?νεται η ποι?τητα τη? εμπειρ?α? των χρηστ?ν.
  • ?λα τα δεδομ?να αποστ?λλονται μ?σω μια? μοναδικ?? συν?δου, πρακτικ? που ε?ναι πιο αποδοτικ? και αξι?πιστη.
  • υποστηρ?ζει πολλαπλο?? τ?που? και πολλαπλ?? πηγ?? δεδομ?νων, με δυνατ?τητα διαπραγμ?τευση? τη? ποι?τητα? και του μεγ?θου? τη? κ?θε ρο?? δεδομ?νων ξεχωριστ?. Με τον τρ?πο αυτ? μπορε? να γ?νει β?λτιστη αξιοπο?ηση του διαθ?σιμου ε?ρου? ζ?νη?.
  • παρ?χεται διαλειτουργικ?τητα με συστ?ματα μετ?δοση? φων?? ? β?ντεο, ?πω? π.χ. το VoIP, το Jing ? ακ?μη και το απλ? τηλεφωνικ? δ?κτυο [για τη διασ?νδεση με το απλ? τηλεφωνικ? δ?κτυο απαιτε?ται η εισαγωγ? μια? π?λη? (gateway)].
    1. Εφαρμογ? Cisco IOSΗ εφαρμογ? Cisco IOS που ?χει αναπτ?ξει η Cisco επιτρ?πει τη διαχε?ριση τη? Ποι?τητα? Υπηρεσι?ν. Η διαχε?ριση μα? βοηθ?ει στο να θ?σουμε και να αξιολογ?σουμε τι? πολιτικ?? και του? στ?χου? τη? Ποι?τητα? Υπηρεσι?ν σε ?να δ?κτυο. Μια κοιν? μεθοδολογ?α για την διαχε?ριση τη? Ποι?τητα? Υπηρεσι?ν σε συγκεκριμ?νο δ?κτυο συνεπ?γεται τα ακ?λουθα β?ματα:Καθορισμ?? βασικ?? γραμμ?? του δικτ?ου με ειδικ?? συσκευ?? ?πω? οι ελεγκτ?? δικτ?ου (Remote Network Monitoring, RMON). Αν?πτυξη τεχνικ?ν Ποι?τητα? Υπηρεσι?ν, ?ταν ληφθο?ν τα χαρακτηριστικ? κυκλοφορ?α? και οι εφαρμογ?? που στοχε?ουν σε αυξαν?μενη Ποι?τητα Υπηρεσι?ν. Αξιολ?γηση των αποτελεσμ?των με δοκιμ? του χρ?νου απ?κριση? των στοχοθετημ?νων εφαρμογ?ν για να φανε? ε?ν οι στ?χοι τη? Ποι?τητα? Υπηρεσι?ν ?χουν επιτευχθε?.Τρ?α βασικ? επ?πεδα Ποι?τητα? Υπηρεσι?ν απ? ?κρη σε ?κρη (end-to-end) μπορο?ν να παρασχεθο?ν μ?σω εν?? ετερογενο?? δικτ?ου απ? την εφαρμογ? Cisco IOS. Τα επ?πεδα υπηρεσι?ν αναφ?ρονται στι? πραγματικ?? ικαν?τητε? τη? Ποι?τητα? Υπηρεσι?ν απ? ?κρη σε ?κρη, και προσδιορ?ζουν την ικαν?τητα εν?? δικτ?ου να παραδ?δει την υπηρεσ?α που απαιτε?ται σε μ?α συγκεκριμ?νη δικτυακ? κυκλοφορ?α απ? ?κρη σε ?κρη ? περιμετρικ? του δικτ?ου. Οι υπηρεσ?ε? διαφ?ρουν στα επ?πεδα με β?ση του? περιορισμο?? τη? Ποι?τητα? Υπηρεσι?ν, το οπο?ο περιγρ?φει π?σο στεν? η υπηρεσ?α μπορε? να δεσμευθε? απ? το συγκεκριμ?νο ε?ρο? ζ?νη?, την καθυστ?ρηση, τη διακ?μανση του χρ?νου αφ?ξεω?, και τα χαρακτηριστικ? απωλει?ν.Η υπηρεσ?α καλ?τερη? προσπ?θεια? (best-effort) ε?ναι η βασικ? σ?νδεση χωρ?? εγγυ?σει?, γνωστ? επ?ση? ω? ?λλειψη/απουσ?α Ποι?τητα? Υπηρεσι?ν.Η διαφοροποιημ?νη υπηρεσ?α (Differentiated service) και επ?ση? αποκαλο?μενη Ελαστικ? Ποι?τητα Υπηρεσι?ν (soft QoS). Μ?α κυκλοφορ?α αντιμετωπ?ζεται καλ?τερα απ? τι? υπ?λοιπε? (γρηγορ?τερο? χειρισμ??, περισσ?τερο μ?σο ε?ρο? ζ?νη?, και χαμηλ?τερο μ?σο ποσοστ? απωλει?ν).Η εγγυημ?νη ποι?τητα υπηρεσ?α? (Guaranteed service) και επ?ση? αποκαλο?μενη Ισχυρ? Ποι?τητα Υπηρεσι?ν (hard QoS). Η απ?λυτη δ?σμευση των π?ρων δικτ?ων για μ?α συγκεκριμ?νη κυκλοφορ?α.Η απ?φαση για το ποιο? τ?πο? υπηρεσ?α? ε?ναι κατ?λληλο? για την αν?πτυξ? του στο δ?κτυο, εξαρτ?ται απ? δι?φορου? παρ?γοντε?:Η εφαρμογ? ? το πρ?βλημα που ο πελ?τη? προσπαθε? να επιλ?σει. Κ?θε ?να? απ? του? τρει? τ?που? υπηρεσι?ν ε?ναι κατ?λληλο? για ορισμ?νε? εφαρμογ??. Το ποσοστ? στο οπο?ο οι πελ?τε? μπορο?ν ρεαλιστικ? να αναβαθμ?σουν τι? υποδομ?? του?. Το κ?στο? αν?πτυξη? και επ?κταση? τη? υπηρεσ?α? εγγυημ?νη? ποι?τητα? ε?ναι πιθαν? να ε?ναι μεγαλ?τερο απ? αυτ? τη? διαφοροποιημ?νη? υπηρεσ?α?.Στην συγκεκριμ?νη εφαρμογ? ?να? μηχανισμ?? πρ?σβαση? περιορισμ?νου ρυθμο? (Committed Access Rate, CAR) παρ?χει δυνατ?τητα κατηγοριοπο?ηση? τη? κυκλοφορ?α? σε μ?α εισερχ?μενη διεπαφ?. Επιτρ?πει επ?ση? τον καθορισμ? αρχ?ν για το χειρισμ? τη? κυκλοφορ?α? που υπερβα?νει μια ορισμ?νη κατανομ? ε?ρου? ζ?νη?.Χρησιμοποιε?ται επ?ση? μ?α νε?τερη μ?θοδο? ταξιν?μηση? η οπο?α ε?ναι βασισμ?νη στην αναγν?ριση εφαρμογ?? (Network Based Application Recognition, NBAR). Ο χαρακτηρισμ?? του πακ?του εκτελε?ται ανιχνε?οντα? τα δεδομ?να που φ?ρει ?να πακ?το, π.χ, στον τ?πο URL ? MIME εν?? πακ?του HTTP. Η αν?χνευση αυτ? επιτρ?πει τον προσδιορισμ? τη? εφαρμογ??.Διαμ?ρφωση Κυκλοφορ?α? και Εργαλε?α Αστυν?μευση?Στην εν?τητα αυτ? θα περιγρ?ψουμε δ?ο εργαλε?α διαμ?ρφωση? κυκλοφορ?α?, ?πω? αυτ? ενσωματ?νονται στο λογισμικ? Cisco IOS:Το εργαλε?ο διαμ?ρφωση? γενικ?? κυκλοφορ?α? (Generic Traffic Shaping, GTS).Το εργαλε?ο διαμ?ρφωση? κυκλοφορ?α? μετ?δοση? πλαισ?ων (Frame Relay Traffic Shaping, FTRS).Τα εργαλε?α αυτ? χρησιμοποιο?νται για διαχε?ριση κυκλοφορ?α? και συμφ?ρηση? στο δ?κτυο. Επ?ση?, θα ασχοληθο?με με το εργαλε?ο αστυν?μευση? CAR (Committed Access Rate). CAR: Διαχε?ριση τη? Αστυν?μευση? Ε?ρου? Ζ?νη? Πρ?σβαση? και Εκτ?λεση τη? Αστυν?μευση??πω? περιγρ?φηκε νωρ?τερα, οι υπηρεσ?ε? Ποι?τητα? Υπηρεσι?ν παρ?χουν προτεραι?τητα ε?τε με την α?ξηση τη? προτεραι?τητα? μια? ρο?? ? περιορ?ζοντα? την προτεραι?τητα μια? ?λλη?. Το εργαλε?ο CAR χρησιμοποιε?ται για να περιορ?σει το ε?ρο? ζ?νη? μια? ρο?? προκειμ?νου να ευνοηθε? μια ?λλη ρο?.Στην παρ?γραφο 7.9.2.3, περιγρ?φηκε ο γενικ?? κανονισμ?? του τρ?πιου δοχε?ου (leaky bucket). Με β?ση εκε?νη την περιγραφ?, τα πακ?τα που συμμορφ?νονται περνο?ν, εν? αυτ? που ξεπερνο?ν ?να συγκεκριμ?νο ?ριο απορρ?πτονται. Με το εργαλε?ο CAR μια σειρ? ενεργει?ν μπορο?ν να εκτελεστο?ν ?πω? ε?ναι η ρ?θμιση των bits προτεραι?τητα?, η μετ?δοση και η απ?ρριψη. Αυτ? η ευελιξ?α μα? επιτρ?πει να επενεργ?σουμε σε μια ρο? με δι?φορου? τρ?που?. Ακολουθο?ν μερικ? σεν?ρια:Η συμμορφ?σιμη κυκλοφορ?α μπορε? να ταξινομηθε? με μια προτεραι?τητα IP 5, και τα πακ?τα υπ?ρβαση? μπορο?ν να απορριφθο?ν.Η συμμορφ?σιμη κυκλοφορ?α μπορε? να μεταδοθε? με μια ρ?θμιση προτεραι?τητα? IP 5, και η κυκλοφορ?α υπ?ρβαση? μπορε? επ?ση? να μεταδοθε?, αλλ? με μια ρ?θμιση προτεραι?τητα? IP 1.Η συμμορφ?σιμη κυκλοφορ?α μπορε? να μεταδοθε?, και η κυκλοφορ?α υπ?ρβαση? μπορε? να αναταξινομηθε? σε μια χαμηλ?τερη προτεραι?τητα IP και στη συν?χεια να σταλε? στην επ?μενη δ?λωση CAR για επιπρ?σθετε? συνθ?κε?.Η εφαρμογ? CAR παρ?χει επ?ση? ?να δοχε?ο για τα πακ?τα υπ?ρβαση? που δε βρ?σκονται στο γενικ? δοχε?ο κουπονι?ν (leaky bucket). Σε αυτ? το δοχε?ο υπ?ρχουν επιπρ?σθετα κουπ?νια απ? τα γν?σια (? κανονικ?). ?ταν χρησιμοποιο?νται αυτ? τα κουπ?νια, ?να πακ?το ?χει πιθαν?τητα απ?ρριψη? (ακ?μα κι αν η εν?ργεια ε?ναι να μεταδοθε?). ?να? παρ?μοιο? αλγ?ριθμο? RED χρησιμοποιε?ται που λ?ει, ?σο περισσ?τερα κουπ?νια χρησιμοποιο?νται απ? αυτ?ν τον κ?δο, τ?σο ε?ναι μεγαλ?τερη η πιθαν?τητα απ?ρριψη? του επ?μενου πακ?του. Αυτ? επιτρ?πει στη ρο? να αποκλιμακωθε? αργ? ?πω? συμβα?νει και στον αλγ?ριθμο WRED, εν? ?χει ακ?μη την ευκαιρ?α να στε?λει επ?νω στο κανονικ? δοχε?ο.GTS: Ελ?γχοντα? την Εξερχ?μενη Ρο? Κυκλοφορ?α?Το εργαλε?ο διαμ?ρφωση? γενικ?? κυκλοφορ?α? (GTS) παρ?χει ?ναν μηχανισμ? για ?λεγχο τη? κυκλοφοριακ?? ρο?? σε μια συγκεκριμ?νη διεπαφ?. Μει?νει την εξερχ?μενη κυκλοφοριακ? ρο? για αποφυγ? συμφ?ρηση? με τον περιορισμ? μ?α? συγκεκριμ?νη? κυκλοφορ?α? σε ?να προκαθορισμ?νο ρυθμ? μετ?δοση? δεδομ?νων (χρησιμοποιε? επ?ση? μια προσ?γγιση τρ?πιου δοχε?ου), εν? τοποθετε? τι? ακολουθ?ε? πακ?των (bursts) τη? εν λ?γω ρο?? σε κατ?σταση αναμον?? στην ουρ?. ?τσι, οποιαδ?ποτε κυκλοφορ?α επ?νω απ? το διαμορφωμ?νο ποσοστ?, τοποθετε?ται στην ουρ? αναμον??. Αυτ? διαφ?ρει απ? τη μ?θοδο CAR, στην οπο?α τα πακ?τα δεν εναποτ?θενται σε ουρ??. Κατ? συν?πεια, η κυκλοφορ?α που εντ?σσεται σε ?να ιδια?τερο προφ?λ μπορε? να διαμορφωθε? για να καλ?ψει τι? προ? τα κ?τω (downstream) απαιτ?σει?, εξαλε?φοντα? τα στεν? περ?σματα (bottlenecks) σε τοπολογ?ε? με ασ?μμετρου? συνδυασμο?? ρυθμο? δεδομ?νων. Το σχ?μα 7.3 παρουσι?ζει το μηχανισμ? GTS.Σχ?μα ?9.20. O μηχανισμ?? GTS εφαρμ?ζεται ξεχωριστ? σε κ?θε διεπαφ?.FRTS: Διαχε?ριση τη? Κυκλοφορ?α? Πλαισιομετ?δοση?Το εργαλε?ο διαμ?ρφωση? κυκλοφορ?α? μετ?δοση? πλαισ?ων (FRTS) παρ?χει τι? παραμ?τρου? που ε?ναι χρ?σιμε? για τη διαχε?ριση τη? συμφ?ρηση? σε ?να δ?κτυο. Το χαρακτηριστικ? γν?ρισμα του FRTS στηρ?ζεται στην υποστ?ριξη μετ?δοση? πλαισ?ων με πρ?σθετε? ικαν?τητε? που βελτι?νουν την επεκτασιμ?τητα (scalability) και την απ?δοση εν?? δικτ?ου μετ?δοση? πλαισ?ων, αυξ?νοντα? την πυκν?τητα των εικονικ?ν κυκλωμ?των (VCs) και βελτι?νοντα? το χρ?νο απ?κριση?.Για παρ?δειγμα, μπορο?με να διαμορφ?σουμε την επιβολ? ρυθμο? (?να? μ?γιστο? ρυθμ?? που διαμορφ?νεται για να περιορ?σει την εξερχ?μενη κυκλοφορ?α) βασισμ?νοι σε δι?φορε? παραμ?τρου? τι? διεπαφ??. Μπορο?με επ?ση? να καθορ?σουμε ουρ? προτεραι?τητα? και προσαρμογ?? στο εικονικ? κ?κλωμα (VC) ? στο επ?πεδο υπο-διεπαφ??. Αυτ? επιτρ?πει μ?α λεπτ?τερη δι?κριση στον καθορισμ? προτεραιοτ?των και στην αναμον? τη? κυκλοφορ?α?, και παρ?χει περισσ?τερο ?λεγχο τη? κυκλοφοριακ?? ρο?? σε ?να μεμονωμ?νο εικονικ? κ?κλωμα (VC). Το FRTS μπορε? να περιορ?σει τα στεν? περ?σματα (bottlenecks) στα δ?κτυα μετ?δοση? πλαισ?ων με συνδ?σει? υψηλ?ν ταχυτ?των στον πυρ?να του δικτ?ου και συνδ?σει? χαμηλ?ν ταχυτ?των στα σημε?α διακλ?δωση?. Μπορο?με να διαμορφ?σουμε την επιβολ? ρυθμο? (rate enforcement) για να περιορ?σουμε το ρυθμ? με τον οπο?ο τα δεδομ?να στ?λνονται μ?σω του εικονικο? κυκλ?ματο? (VC) στον πυρ?να. Χρησιμοποι?ντα? τι? πληροφορ?ε? που περιλαμβ?νονται στα πακ?τα που φ?ρουν συγκεκριμ?νε? ετικ?τε? και λαμβ?νονται απ? το δ?κτυο, το FRTS μπορε? επ?ση? να χρησιμοποι?σει μ?α βαλβ?δα για δυναμικ? ρ?θμιση τη? κυκλοφορ?α? (throttle). Η ρ?θμιση με βαλβ?δα (throttling) γ?νεται ξεχωριστ? για κ?θε εικονικ? κ?κλωμα, και ο ρυθμ?? μετ?δοση? προσαρμ?ζεται με τον αριθμ? αφ?ξεων των πακ?των που φ?ρουν σ?μανση με τι? συγκεκριμ?νε? ετικ?τε?.Τ?λο?, το εργαλε?ο FRTS παρ?χει ?να μηχανισμ? για καταμερισμ? μ?σων απ? πολλαπλ? εικονικ? κυκλ?ματα (VCs). Η επιβολ? ρυθμο? (rate enforcement) επιτρ?πει στην ταχ?τητα μετ?δοση? που χρησιμοποιε?ται απ? ?ναν δρομολογητ? να ελ?γχεται απ? κριτ?ρια εκτ?? απ? τη? ταχ?τητα? γραμμ??. Το χαρακτηριστικ? γν?ρισμα επιβολ?? ρυθμο? μπορε? επ?ση? να χρησιμοποιηθε? για αναδιανομ? ε?ρου? ζ?νη? σε κ?θε εικονικ? κ?κλωμα (VC).Μηχανισμο? Αποδοτικ?τητα? Συνδ?σεωνΤο λογισμικ? Cisco IOS προσφ?ρει δ?ο μηχανισμο?? αποδοτικ?τητα? συνδ?σμων· τον τεμαχισμ? και παρεμβολ? συνδ?σεων (Link Fragmentation and Interleaving, LFI) και τη συμπ?εση σε πραγματικ? χρ?νο τη? κεφαλ?δα? του πρωτοκ?λλου (Real-Time Protocol Header Compression, RTP-HD), μηχανισμο? που λειτουργο?ν μαζ? με αναμον? ουρ?? και διαμ?ρφωση κυκλοφορ?α? για να βελτι?σουν την αποδοτικ?τητα και την προβλεψιμ?τητα των επιπ?δων υπηρεσι?ν εφαρμογ??.LFI: Τεμαχισμ?? και Παρεμβολ? Κυκλοφορ?α? IPΗ κυκλοφορ?α που βασ?ζεται στην αλληλεπ?δραση (Telnet, φων? π?νω απ? IP, και ?λλα) ε?ναι ευα?σθητη στην αυξαν?μενη λανθ?νουσα καθυστ?ρηση (latency) και στη διακ?μανση τη? καθυστ?ρηση? (jitter) ?ταν το δ?κτυο επεξεργ?ζεται μεγ?λα πακ?τα (παραδε?γματο? χ?ριν, μεταφορ?? FTP που διαπερνο?ν μια σ?νδεση WAN), ειδικ? καθ?? τοποθετο?νται σε κατ?σταση αναμον?? στι? ουρ?? των πιο αργ?ν συνδ?σεων. Το εργαλε?ο LFI μει?νει τα latency και jitter στι? συνδ?σει? χαμηλ?? ταχ?τητα? με το διαχωρισμ? μεγ?λων δεδομενογραμμ?των και την παρεμβολ? των πακ?των κυκλοφορ?α? μικρ??-καθυστ?ρηση? με τα προκ?πτοντα μικρ?τερα πακ?τα (σχ?μα 7.9.4.2-1).Σχ?μα ?9.21. Με τη δια?ρεση των μεγ?λων δεδομενογραμμ?των απ? το LFI, η καθυστ?ρηση μει?νεται στι? συνδ?σει? χαμηλ??-ταχ?τητα?Το LFI σχεδι?στηκε ειδικ? για συνδ?σει? χαμηλ??-ταχ?τητα? στι? οπο?ε? η καθυστ?ρηση μετ?δοση? (serialization delay) ε?ναι σημαντικ?.Συμπ?εση Κεφαλ?δα? RTP: Αυξ?νοντα? την Αποδοτικ?τητα τη? Κυκλοφορ?α? Πραγματικο?-Χρ?νουΤο πρωτ?κολλο μεταφορ?? δεδομ?νων σε πραγματικ? χρ?νο (RTP) ε?ναι ?να πρωτ?κολλο υπολογιστ?-προ?-υπολογιστ? (host-to-host) που χρησιμοποιε?ται για μεταφορ? τη? νε?τερη? κυκλοφορ?α? πολυμεσικ?ν εφαρμογ?ν, συμπεριλαμβανομ?νου των πακεταρισμ?νων δεδομ?νων ?χου και εικ?να?, π?νω απ? δ?κτυο IP, ?πω? περιγρ?φηκε και σε προηγο?μενη παρ?γραφο του κεφαλα?ου (παρ?γραφο? 7.8). Το πρωτ?κολλο RTP παρ?χει απ? ?κρη σε ?κρη (end-to-end) λειτουργ?ε? μεταφορ?? δικτ?ου προοριζ?μενε? για τι? απαιτ?σει? εφαρμογ?ν που μεταδ?δουν δεδομ?να σε πραγματικ? χρ?νο, ?πω? ε?ναι ο ?χο?, η εικ?να, ? δεδομ?να π?νω σε υπηρεσ?ε? πολυεκπομπ?? (multicast) και εκπομπ?? προ? ?ναν παραλ?πτη (unicast). Το σχ?μα 8.3 επεξηγε? τη συμπ?εση κεφαλ?δων του πρωτοκ?λλου RTP.Σχ?μα ?9.22. Αυτ? το δι?γραμμα επεξηγε? τη συμπ?εση κεφαλ?δων του πρωτοκ?λλου RTPΠαραδε?γματα εφαρμογ?ν
      1. VoIPΔιαδικτυακ? τηλεφων?α

Το Η διαδικτυακ? τηλεφων?α (Voice over IP – VoIP) (διαδικτυακ? τηλεφων?α) χαρακτηρ?ζει μια ομ?δα πρωτοκ?λλων-τεχνολογι?ν (H.323, SIP), η οπο?α προσφ?ρει φωνητικ? συνομιλ?α σε πραγματικ? χρ?νο, με σχετικ? καλ? ποι?τητα πλ?ον και στην ουσ?α χωρ?? κ?στο?, μια και ω? καν?λι επικοινων?α? χρησιμοποιε?ται η υπ?ρχουσα σ?νδεση με το διαδ?κτυο. Οι συνομιλ?ε? αυτ?? μ?σω διαδικτυακ?? τηλεφων?α? παραδοσιακ? γ?νονταν αποκλειστικ? μ?σω PC που ?ταν συνδεδεμ?νο με το Internet και δι?θετε μικρ?φωνο, ακουστικ? και το κατ?λληλο λογισμικ?. Τον τελευτα?ο καιρ?Τα τελευτα?α ?τη ?χουν εμφανιστε? οι διαδικτυακο? τηλεπικοινωνιακο? φορε??, οι οπο?οι προσφ?ρουν προ?θηση των κλ?σεων VoIP σε σταθερ? δ?κτυα τηλεπικοινωνι?ν σε εξαιρετικ? χαμηλ? κ?στο?, αλλ? ?χι το αντ?στροφο. Επ?ση?, οι εφαρμογ?? διαδικτυακ?? τηλεφων?α? ε?ναι πλ?ον διαθ?σιμε? και σε προηγμ?να κινητ? τηλ?φωνα που διαθ?τουν δυνατ?τητα σ?νδεση? με δ?κτυα WiFi, εν? υπ?ρχουν και τηλεφωνικ?? συσκευ?? που υποστηρ?ζουν εγγεν?? τα πρωτ?κολλα διαδικτυακ?? τηλεφων?α?.

Το Η τεχνολογ?α VoIP βασ?ζεται στη μετατροπ? τη? αναλογικ?? φων?? (η οπο?α ε?ναι ?να αναλογικ? σ?μα) σε ψηφιακ? μορφ? (Analog to Digital Conversion –  - ADC) και στο κατακερματισμ? του ψηφιακο? σ?ματο?τη? ψηφιακ?? μορφ?? τη? φων?? σε πακ?τα κατ?λληλου μεγ?θου?. Τα πακ?τα αυτ? στη συν?χεια μεταδ?δονται μ?σω του Διαδικτ?ου με τη χρ?ση ειδικο? πρωτοκ?λλου για τη μετ?δοση δεδομ?νων πραγματικο? χρ?νου, μαζ? με την απαρα?τητη σηματοδοσ?α. Στον αποδ?κτη εκτελε?ται μ?α με μια αντ?στροφη διαδικασ?α (ανασ?νθεση του ψηφιακο? σ?ματο? απ? τα πακ?τα και μετατροπ? του ψηφιακο? σ?ματο? σε αναλογικ?), μ?σω τη? οπο?α? επαναδημιουργε?ται το αναλογικ? σ?μα το οπο?ο ε?ναι καταληπτ? απ? το ανθρ?πινο αυτ?.

  Στη περ?πτωση τη? τηλεφων?α? π?νω απ? το Διαδ?κτυο δεν υπ?ρχει καμ?α επιπλ?ον χρ?ωση για την τηλεφωνικ? συνομιλ?α π?ρα απ? το ?ποιο κ?στο? απαιτε?ται για τη σ?νδεση στο διαδ?κτυο. Οι αναλυτ?? τη? διεθνο?? τηλεπικοινωνιακ?? αγορ?? εκτιμο?ν ?τι το πλ?θο? των συνδρομητ?ν που αφορο?ν οικιακ?? συνδ?σει? καθ?? και συνδ?σει? οικιακ?ν επιχειρ?σεων σε συστ?ματα βασισμ?να στο VOIP θα αυξηθο?ν απ? 179 εκατομμ?ρια το 2011 σε 262 εκατομμ?ρια το 2015 (οι αριθμο? αφορο?ν την παγκ?σμια κλ?μακα), μ?α α?ξηση τη? τ?ξη? του 43%. Η α?ξηση αυτ?, εκτιμ?ται ?τι θα πλ?ξει περισσ?τερο τι? εταιρε?ε? κινητ?? τηλεφων?α?, καθ?? –με την α?ξηση τη? καλυπτικ?τητα? σε WiFi και τη διαθεσιμ?τητα των εφαρμογ?ν VoIP σε κινητ? τηλ?φωνα- οι κ?τοχοι των κινητ?ν τηλεφ?νων θα στραφο?ν στη συνομιλ?α μ?σω VoIP εγκαταλε?ποντα? τη συνομιλ?α μ?σω του δικτ?ου κινητ?? τηλεφων?α?.

οι εταιρε?ε? που προσφ?ρουν υπηρεσ?ε? σταθερ?? τηλεφων?α? μπορο?ν να χ?σουν ?να μεγ?λο ποσοστ? τη? τ?ξεω? του 20-25% μ?χρι το 2010. Ωστ?σο, κα?ριο πλ?γμα εκτιμ?ται ?τι θα υποστο?ν και οι εταιρε?ε? κινητ?? τηλεφων?α?. Αργ? ? γρ?γορα, οι ευρυζωνικ?? υπηρεσ?ε? (γρ?γορη σ?νδεση στο internet, δυνατ?τητα προβολ?? Video μ?σω του τηλεφωνικο? δικτ?ου κλπ) θα γ?νουν και ασ?ρματε? σε ευρε?α κλ?μακα μ?σω τη? τεχνολογ?α? Wi-Fi.Σ?μερα υπ?ρχει πληθ?ρα εφαρμογ?ν, συμπεριλαμβανομ?νων των ICQ, MSN Messenger, Skype, Google Voice κ.?., οι οπο?ε? προσφ?ρουν διαδικτυακ? τηλεφων?α. Το πιο Η πιο ευρ?ω? διαδεδομ?νη εφαρμογ?ο απ? τα τι? παραπ?νω ε?ναι το Skype.

      1. Υπηρεσ?α Διαδικτυακ?? Τηλε?ραση?IPTV (Internet Protocol Television)

Στα πρ?σφατα χρ?νια η αν?πτυξη τη? δΔορυφορικ?? τηλε?ραση?, τη? ψΨηφιακ?? Κκαλωδιακ?? και η δημιουργ?α τη? τηλε?ραση? υψηλ?? ευκρ?νεια? (ου HDTV (High Definition Television - HDTV) αποτ?λεσαν σημαντικ?? εξελ?ξει? στην ιστορ?α τη? τηλε?ραση?. Η ν?α μ?θοδο? μετ?δοση? τηλεοπτικο? σ?ματο? μ?σω των δικτ?ων των ηλεκτρονικ?ν υπολογιστ?ν με χρ?ση πρωτοκ?λλων διαδικτ?ου (Internet), γνωστ? σαν IPTV (Internet Protocol Television), αναμ?νεται να αποτελ?σει μ?α ν?α αφετηρ?α για την τηλε?ραση και τι? τηλεπικοινων?ε? γενικ?τερα. ?δη, πολλ?? συσκευ?? του εμπορ?ου υποστηρ?ζουν τη λ?ψη και αναπαραγωγ? διαδικτυακο? τηλεοπτικο? σ?ματο?.

Η διαδικτυακ? τηλε?ραση (IPTV) ε?ναι ?να σ?στημα που παρ?χει την υπηρεσ?α τη? τηλε?ραση? χρησιμοποι?ντα? πρωτ?κολλα διαδικτ?ου π?νω σε μια δικτυακ? υποδομ?, σε αντιδιαστολ? με τι? προηγο?μενε? τεχνολογ?ε? ?που το τηλεοπτικ? σ?μα μεταδιδ?ταν ε?τε μ?σω κεραι?ν εκπομπ??-λ?ψη?, ε?τε μ?σω καλωδ?ων. Το σ?στημα IPTV αυτ? ε?ναι ικαν? να λαμβ?νει και να αναπαρ?γει ?να ρε?μαρο?? β?ντεο και ?χου που ?χουνει κωδικοποιηθε? σε πακ?τα δεδομ?νων.

Η προσπ?θεια για μετ?δοση τηλεοπτικο? προγρ?μματο? μ?σω του διαδικτ?ου δεν ε?ναι πρ?σφατη στην ιστορ?α των υπολογιστ?ν. Η πρ?τη προσπ?θεια ?γινε αλλ? ξεκιν? το 1994, ?ταν το καν?λι ABC μεταδ?δει μετ?δωσε ?να πρ?γραμμ?α του μ?σω διαδικτ?ου χρησιμοποι?ντα? το πρ?γραμμα videoconference τηλεδι?σκεψη? CU-SeeMe. Ο ?ρο? IPTV πρωτοεμφαν?στηκε για πρ?τη φορ? το 1995 μαζ? με ?να πρ?γραμμαμ?α εφαρμογ? που ε?χε την ονομασ?α IP/TV και η το οπο?αο ε?χε τη δυνατ?τητα μεταφορ?? αρχε?ων εικ?να? και ?χου απ? μ?α ? περισσ?τερε? πηγ?? χρησιμοποι?ντα? μονοεκπομπ?? (unicast) και multicast τεχνικ?? πολυεκπομπ?? (multicast) του πρωτοκ?λλου RTP (Real-Time Transport Protocol). Το 1998 εμφαν?στηκαν οι πρ?τε? συνεχ?? συνεχε?? ζωνταν?? μεταδ?σει? ζωνταν?ν προγραμμ?των ραδιοφωνικ?ν σταθμ?ν, εν? το 1999 παρουσι?στηκε η πρ?τη υπηρεσ?α μετ?δοση? προγρ?μματο? IPTV (τ?σο ζωντανο? ?σο και αποθηκευμ?νου) over DSCπ?νω απ? γραμμ?? DLS. Το 2006 η AT&T ξεκ?νησε την υπηρεσ?α IPTV ?U-Verse? που αποτελε?ται απ? κεντρικο?? και τοπικο?? εξυπηρ?τε? β?ντεο με 300 τηλεοπτικ? προγρ?μματακαν?λια.

Υπ?ρχουν δ?ο τ?ποι δομ?ν που χρησιμοποιο?νται στην IPTV, η συγκεντρωτικ? και η κατανεμημ?νη. Στην συγκεντρωτικ? δομ?, ?λα τα περιεχ?μενα αποθηκε?ονται σε κεντρικο?? εξυπηρ?τε? και οι πελ?τε? συνδ?ονται σε αυτο?? για την παροχ? τη? υπηρεσ?α?. Η αρχιτεκτονικ? αυτ? ε?ναι καλ? για δ?κτυα υπηρεσ?ε? παροχ?? β?ντεο κατ’ απα?τηση VOD (Video On Demand-VOD) με μικρ? αριθμ? χρηστ?ν και υψηλ? ε?ρο? ζ?νη?.

Στην κατανεμημ?νη δομ? υπ?ρχουν πολλο? εξυπηρ?τε? οι οπο?οι αποθηκε?ουν τα περιεχ?μενα, αλλ? οι πελ?τε? απευθ?νονται στον πλησι?στερο εξυπηρ?τη και ?χι στου? στον κεντρικ?ο??. Η δομ? αυτ? απαιτε? ιδια?τερε? εξειδικευμ?νε? τεχνολογ?ε? διανομ?? περιεχομ?νου για την αποτελεσματικ? μεταφορ? των αρχε?ων πολυμ?σων.

Η υπηρεσ?α IPTV επηρε?ζεται απ? την απ?λεια πακ?των και τι? καθυστερ?σει? που εμφαν?ζονται ?ταν το καν?λι δεδομ?νων ε?ναι αναξι?πιστο, συνεπ?? απαιτε? αυστηρ? τηρο?μενο? ελ?χιστο ?ριο ταχ?τητα? σ?νδεση?. Οι περιορισμο? των ασ?ρματων δικτ?ων δεν επιτρ?πουνθ?τουν επιπρ?σθετα ζητ?ματα σχετικ? με την αξιοπο?ηση των δικτ?ων αυτ?ν για IPTVδιαδικτυακ? τηλε?ραση.

Η καθυστ?ρηση μετ?δοση? (latency) στη ρο? του τηλεοπτικο? σ?ματο? δεν ε?ναι τ?σο σημαντικ?? παρ?γοντα? για την διαδικτυακ? τηλε?ραση, IPTV ?σο για την τηλεφων?α ? το videoconferencingτι? εφαρμογ?? βιντεοδι?σκεψη?. Αντ?θετα, η καθυστ?ρηση μετ?δοση? το latency στα αιτ?ματα των χρηστ?ν για αλλαγ? καναλιο? ? ?λλων χαρακτηριστικ?ν τη? υπηρεσ?α? ε?ναι ορατ? και ?χουν συν?πειε? στην αντ?ληψη του χρ?στη αναφορικ? με την ποι?τητα τη? εμπειρ?α? που προσφ?ρει η υπηρεσ?α

Σχ?μα ?9.23?9.23. Δομ? δικτ?ουΡο? υλικο? σε ?να δ?κτυο IP TV

H υπηρεσ?α IPTV θ?τει απαιτ?σει? για κ?θε  κ?μβο του δικτ?ου. Για παρ?δειγμα η παροχ? Unicast και Multicast υπηρεσι?ν β?ντεο μονοεκπομπ?? και πολυεκπομπ?? απαιτε?:

  • Συνεχ?? διαθ?σιμο?? ε?ρο? ζ?νη?.
  • Λειτουργ?ε? ελ?γχου σε επ?πεδο IP.
  • Ικαν?τητα κΚλιμ?κωση? του δικτ?ου.

H επιτυχ??  διανομ? παροχ? τη? υπηρεσ?α? εξαρτ?ται απ? την καλ? απ?κριση του δικτ?ου σε εφαρμογ?? multicast πολυεκπομπ?? και αυτ? γιατ? δι?τι στην υπηρεσ?α μετ?δοση? τηλεοπτικο? προγρ?μματο?, η υπηρεσ?α συν?σταται στην παροχ? μ?α? και μοναδικ?? ρο?? στου? τελικο?? χρ?στε?2. Η ρο? ακολουθε? την τοπολογ?α του δικτ?ου και ξεκιν? ?να και μοναδικ? stream το οπο?ο κατευθ?νεται στο πλησι?στερο σημε?ο προ? του? χρ?στε?. Το stream κλωνοποιε?ται για να καταλ?ξει σε πολλ?? χιλι?δε? τελικο?? χρ?στε?, χωρ?ι? να παρατηρε?ται δημιουργε?ται υπερφ?ρτωση του δικτ?ου. ?λα τα στοιχε?α του δικτ?ου υποστηρ?ζουν το και συντον?ζονται με το πρωτ?κολλο IGMP, το οπο?ο χρησιμοποιε?ται στα πλα?σια τη? σ?νδεση? και αποσ?νδεση? των που χρει?ζονται οι συσκευ?? συσκευ?ν των τελικ?ν χρηστ?ν για την σ?νδεση και την αποσ?νδεση σε Multicast Streamsσε ρο?? πολυεκπομπ??.

H δομ?  εν?? τυπικο? δικτ?ου φα?νεται  στο Σχ?μα ακ?λουθο σχ?μα ?που αν?μεσα στον τελικ? χρ?στη τη? υπηρεσ?α? και τον αποστολ?α παρεμβ?λλονται συσκευ?? και δομ?? που ελαχιστοποιο?ν την επιβ?ρυνση του δικτ?ου (ειδικ?τερα για τι? μεταδ?σει? τ?που πολυεκπομπ??) και μεγιστοποιο?ν την απ?δοση. 

Σχ?μα ?9.24?9.24. Δομ? δικτ?ου IP TV

      1. Χαρτογρ?φηση πλο?ων σε πραγματικ? χρ?νο

Η Marine Traffic (http://www.marinetraffic.com/ais/) ε?ναι μ?α δωρε?ν διατιθ?μενη Web εφαρμογ? ιστο? που παρ?χει πληροφορ?ε? πραγματικο? χρ?νου για τα λιμ?νια και τι? κιν?σει? των πλο?ων, καταγρ?φοντα? και αποτυπ?νοντα? σε ψηφιακο?? χ?ρτε? τι? θ?σει? των πλο?ων στη θ?λασσα. Πρ?κειται για ?ζωνταν?? χ?ρτη βασισμ?νο στο που χρησιμοποιε? ω? υπ?βαθρο το Google Maps που ανανε?νεται κ?θε δ?ο λεπτ? παρουσι?ζοντα? δρομολ?για, αναχωρ?σει?, αφ?ξει? και στατιστικ? στοιχε?α.

Το σ?στημα φιλοξενε?ται ?χει αναπτυχθε? απ? στο το Πανεπιστ?μιο Αιγα?ου και στη Σ?ρο και βασ?ζει τη λειτουργ?α του στι? συσκευ?? AIS (Automatic Identification System), οι οπο?ε? λαμβ?νουν δορυφορκ?δορυφορικ? σ?μα GPS και εκπ?μπουν το τρ?χον στ?γμα του πλο?ου μαζ? με ?λλε? πληροφορ?ε? (τ?σο στατικ??, ?πω? το ?νομα του πλο?ου, το διεθν?? αναγνωριστικ? και τι? διαστ?σει? του, ?σο και δυναμικ??, ?πω? τη θ?ση, την ταχ?τητα, το β?θισμα, το πλ?θο? των επιβατ?ν, την εκτιμ?μενη ?ρα ?φιξη? στον προορισμ? του, και ?λλε?) σε συχν?τητε? VHF (162 MHz) μαζ? με πολλ?? ?λλε? πληροφορ?ε? τ?σο στατικ??, ?πω? το ?νομα του πλο?ου, το διεθν?? αναγνωριστικ? και τι? διαστ?σει? ?σο και δυναμικ??, ?πω? τη θ?ση, την ταχ?τητα, το β?θισμα, το πλ?θο? των επιβατ?ν, την εκτιμ?μενη ?ρα ?φιξη? στον προ?ρισμο του, και ?λλε?..

Κ?θε σταθμ?? β?ση? ε?ναι εξοπλισμ?νο? με ?ναν δ?κτη AIS, ?ναν Η/Υ και μια σ?νδεση στο Διαδ?κτυο. Ο δ?κτη? AIS λαμβ?νει δεδομ?να τα οπο?α υποβ?λλονται σε μ?α αρχικ? επεξεργασ?α, απ? ?να απλ? λογισμικ? στον υπολογιστ? και στη συν?χεια αποστ?λλονται σε μ?α κεντρικ? β?ση δεδομ?νων μ?σω εν?? Web Server.

Σχ?μα ?9.25. Δομ? συστ?ματο? Αυτ?ματη? ταυτοπο?ηση?Οι πληροφορ?ε? που συλλ?γονται απ? το Πληροφοριακ? Σ?στημα αποτυπ?νονται σε χ?ρτη, ?που εμφαν?ζονται σε πραγματικ? χρ?νο οι τρ?χουσε? θ?σει? των πλο?ων, οι πορε?ε? του? και ?λλε? πληροφορ?ε?. Λ?γω ωστ?σο του γεγον?το? ?τι κ?ποια πλο?α μπορε? να μην βρ?σκονται στην εμβ?λεια των σταθμ?ν β?ση? ? να μην εκπ?μπουν συνεχ?? ?λε? τι? πληροφορ?ε?, οι πληροφορ?ε? που εμφαν?ζονται στον χ?ρτη μπορε? να μην ε?ναι απ?λυτα επ?καιρε?. Στον ιστοχ?ρο τη? εφαρμογ?? αναφ?ρεται ?τι το μ?γιστο τη? καθυστ?ρηση? επικαιροπο?ηση? τη? πληροφορ?α? που αφορ? τα σκ?φη ε?ναι μ?α ?ρα.

      1. Τηλεμετρ?α ιατρικ?ν παραμ?τρων και ιατρικ? παρακολο?θηση ασθεν?ν

Πρ?κειται για μια ανθρωποκεντρικ? υπηρεσ?α που εντ?σσεται στο ευρ?τερο φ?σμα τη? τΤηλε?ατρικ??, προσφ?ροντα? ?γκυρη ιατρικ? δι?γνωση και ?μεση επ?μβαση σε περ?πτωση αν?γκη? σε ?λο τον πληθυσμ? τη? χ?ρα?, ?σο απομακρυσμ?νο? κι αν ε?ναι ο τ?πο? διαμον??.

Μ?α τ?τοια υπηρεσ?α προσφ?ρει τακτικ? ιατρικ? παρακολο?θηση του ασθενο?? αλλ? και του υγιο?? πληθυσμο? ?λο το εικοσιτετρ?ωρο ε?τε κατ’ ο?κον ε?τε κατ? ομ?δε?. Στην κατ’ ο?κον παρακολο?θηση ο ασθεν?? προμηθε?εται τι? αν?λογε? ατομικ?? συσκευ?? τηλεμετρ?α? (?πω? ηλεκτροκαρδιογρ?φο, πιεσ?μετρο, οξ?μετρο, σπιρ?μετρο, μετρητ? σακχ?ρου) και στ?λνει τι? μετρ?σει? του στον ιατρ? απ? τον τ?πο κατοικ?α? του. Στην ομαδικ? παρακολο?θηση ο ασθεν?? επισκ?πτεται ?ναν σταθμ? τηλεμετρ?α? ο οπο?ο? διαθ?τει ?λε? τι? ατομικ?? συσκευ?? τηλεμετρ?α? αλλ? μπορε? να διαθ?τει αλλ? και μικροβιολογικο?? αναλυτ?? (?πω? βιοχημικ? αναλυτ? α?ματο?, αιματολογικ? αναλυτ?, υπερηχογρ?φο καρδι??, αναλυτ? ΤΚΕταχ?τητα? καθ?ζηση? ερυθρ?ν), ? και ?λλα ιατρικ? μηχαν?ματα ?πω? scanner ακτινογραφι?νακτινογραφικ?? συσκευ??). Για τι? πιο σ?νθετε? συσκευ??, ε?ναι πιθαν?ν να απαιτε?ται στον σταθμ? τηλεμετρ?α? να υπ?ρχουν εξειδικευμ?νοι χειριστ??.

Οι μετρ?σει? των ασθεν?ν αποστ?λλονται ?μεσα με ασφαλ? και αξι?πιστο τρ?πο μ?σω τηλεφ?νου ? Η/Υ και ενημερ?νονται αυτ?ματα οι ιατρικο? του? φ?κελοι. Τα στοιχε?α αυτ? ε?ναι ?μεσα διαθ?σιμα για επεξεργασ?α και αξιολ?γηση απ? τον θερ?ποντα ιατρ? του?. Σε περ?πτωση που κ?ποια μ?τρηση βρ?σκεται εκτ?? φυσιολογικ?ν ορ?ων που ?χει θ?σει ο ιατρ??, ειδοποιε?ται ?μεσα το κ?ντρο εποπτε?α? και ?μεση? επ?μβαση? (ΚΕΚΑΕ). ?τσι παρ?χεται στον ασθεν? συνεχ?? ιατρικ? παρακολο?θηση και ?μεση επ?μβαση. Επ?ση? παρ?χεται οπτικοακουστικ? επαφ? (τηλεδι?σκεψη) μεταξ? ασθεν?ν και ιατρ?ν ? μεταξ? ιατρ?ν που θ?λουν να συζητ?σουν μεταξ? του? ?να ιατρικ?? θ?ματα.

      1. Δ?κτυα ασ?ρματων αισθητ?ρων πραγματικο? χρ?νου
      1. Τα δ?κτυα ασ?ρματων αισθητ?ρων ε?ναι σ?νολα ?ευφυ?ν? συσκευ?ν, που καλο?νται αισθητ?ρε?, οι οπο?ε? ?χουν τη δυνατ?τητα να προσλ?βουν και να μεταδ?σουν πληροφορ?α σχετικ? με το περιβ?λλον ?που ?χουν εγκατασταθε?. Οι συσκευ?? αυτ?? συλλ?γουν πληροφορ?ε? για λογαριασμ? χρηστ?ν που ενδιαφ?ρονται να παρακολουθ?σουν και να ελ?γξουν ?να περιβ?λλον, και τι? μεταδ?δουν σε ?να σημε?ο συλλογ??. Το σημε?ο συλλογ?? μπορε? να συνθ?σει και να μετασχηματ?σει την πληροφορ?α, και στη συν?χεια να την καταστ?σει διαθ?σιμη για προσπ?λαση μ?σω του διαδικτ?ου. Οι τελικο? χρ?στε? αντλο?ν πληροφορ?ε? απ? το δ?κτυο μ?σω εφαρμογ?ν που χρησιμοποιο?ν τα δεδομ?να που οι αισθητ?ρε? ?χουν ?δη μεταδ?σει, ? που απευθ?νουν ερωτ?ματα σου? αισθητ?ρε? για παροχ? επικαιροποιημ?νων ? εξειδικευμ?νων πληροφορι?ν. Ο χρ?νο? αν?κτηση? των πληροφορι?ν, υπολογισμο? και –κυρ?ω?- απ?κριση? σε πολλ?? εφαρμογ?? ε?ναι ιδια?τερα κρ?σιμο?, προκειμ?νου να δρομολογ?σουν οι χρ?στε? ?γκαιρα τι? κατ?λληλε? αντιδρ?σει?. Το Σχ?μα ?9.25 παρουσι?ζει τη γενικ? αρχιτεκτονικ? εν?? δικτ?ου ασ?ρματων αισθητ?ρων. Τυπικ?? εφαρμογ?? των δικτ?ων ασυρμ?των αισθητ?ρων ε?ναι η παρακολο?θηση πεδ?ου μ?χη?, ο ?λεγχο? κυκλοφορ?α? σε δ?κτυα, η αν?λυση τη? ανθρ?πινη? κ?νηση? κ.ο.κ.
      1. Σχ?μα ?9.25. Αρχιτεκτονικ? δικτ?ου ασ?ρματων αισθητ?ρων 
      2. Σε σχ?ση με την κατανομ? των αρμοδιοτ?των σε ?να δ?κτυο ασ?ρματων αισθητ?ρων υπ?ρχουν δ?ο στρατηγικ??. Η πρ?τη, η οπο?α ονομ?ζεται κατανεμημ?νη προσ?γγιση (Σχ?μα ?9.26) προσπαθε? να αυξ?σει την επεξεργασ?α των δεδομ?νων σε επ?πεδο αισθητ?ρα, ?τσι ?στε να μειωθε? ο ?γκο? των δεδομ?νων που μεταδ?δεται. Οι διαλογικ?? ερωτ?σει? ?πω? και οι συνεχε??3 δρομολογο?νται στο σημε?ο συλλογ??, και απ? εκε? ενδεχομ?νω? στου? αισθητ?ρε? (ε?τε για ?ντληση δεδομ?νων, ε?τε για ορισμ? ν?ων κριτηρ?ων για μετ?δοση δεδομ?νων). Ω? συστατικ? τη? αρχιτεκτονικ?? υπ?ρχει και μ?α β?ση δεδομ?νων, στην οπο?α αποθηκε?ονται δεδομ?να που φθ?νουν στο σημε?ο συλλογ??. Η β?ση δεδομ?νων αυτ? χρησιμοποιε?ται για να απαντηθο?ν ερωτ?σει? που αφορο?ν ιστορικ? στοιχε?α (π.χ. διακ?μανση θερμοκρασ?α? τον τελευτα?ο μ?να).
 

Σχ?μα ?9.26. Κατανεμημ?νη προσ?γγιση σε δ?κτυο ασ?ρματων ασιθητ?ρων

      1. Η δε?τερη στρατηγικ?, η οπο?α καλε?ται και προσ?γγιση αποθ?κη? δεδομ?νων (Σχ?μα ?9.27) προσπαθε? να συλλ?ξει ?σο το δυνατ?ν περισσ?τερη πληροφορ?α σε μ?α κεντρικ? β?ση δεδομ?νων, ?που κατ?πιν γ?νεται η ?ποια επεξεργασ?α. Στην προσ?γγιση αυτ? οι αισθητ?ρε? απλ?? προσλαμβ?νουν τα δεδομ?να απ? το περιβ?λλον του? και τα μεταδ?δουν στο σημε?ο συλλογ??. Για λ?γου? επιδ?σεων, η κεντρικ? β?ση δεδομ?νων τυπικ? χωρ?ζεται σε δ?ο επ?πεδα:
  • Το πρ?το επ?πεδο ε?ναι μ?α β?ση δεδομ?νων κ?ρια? μν?μη? (ram-based database), η οπο?α φυλ?σσει μ?νο τα πιο πρ?σφατα στοιχε?α και χρησιμοποιε?ται στα πλα?σια τη? διαμ?ρφωση? απαντ?σεων σε διαλογικ?? και συνεχε?? ερωτ?σει?.
  • Το δε?τερο επ?πεδο ε?ναι η αποθ?κη δεδομ?νων, η οπο?α περι?χει ?λα τα στοιχε?α, και χρησιμοποιε?ται στα πλα?σια τη? διαμ?ρφωση? απαντ?σεων σε ερωτ?σει? που αφορο?ν ιστορικ? στοιχε?α.
 

Σχ?μα ?9.27. Προσ?γγιση αποθ?κη? δεδομ?νων σε δ?κτυο ασ?ρματων ασιθητ?ρων

      1. Η πρ?τη στρατηγικ? μει?νει τη ρο? δεδομ?νων προ? το σημε?ο συλλογ?? (και συνακ?λουθα την καταν?λωση εν?ργεια?), απαιτε? ?μω? πιο εξελιγμ?νου? τεχνολογικ? αισθητ?ρε?. Η στρατηγικ? που θα υιοθετηθε?, εξαρτ?ται απ? τα ιδια?τερα χαρακτηριστικ? τη? εφαρμογ?? και του περιβ?λλοντο?.
      2. Θα πρ?πει να σημειωθε? ?τι τα δεδομ?να που συλλ?γονται αντανακλο?ν κ?θε φορ? την τρ?χουσα κατ?σταση του περιβ?λλοντο?. Με δεδομ?νο ?τι η κατ?σταση του περιβ?λλοντο? μεταβ?λλεται με την π?ροδο του χρ?νου, ε?ναι απαρα?τητο για κ?θε εφαρμογ? να οριστο?ν λογικο? και χρονικο? περιορισμο? που να αφορο?ν τα δεδομ?να που θα χρησιμοποιηθο?ν στου? υπολογισμο?? (π.χ. μετ? απ? π?σο χρ?νο τα δεδομ?να καθ?στανται πλ?ρω? παρωχημ?να ? ποι?? ε?ναι ο βαθμ?? αξιοπιστ?α? του? μετ? απ? παρ?λευση κ?ποιου χρονικο? διαστ?ματο?). Λαμβ?νοντα? αυτ? υπ? ?ψιν, υπ?ρχουν δ?ο ειδ?ν περιορισμο? πραγματικο? χρ?νου στα δ?κτυα ασ?ρματων αισθητ?ρων: ο ?να? αφορ? τα δεδομ?να, και ο ?λλο? τον χρ?νο απ?κριση? τη? εφαρμογ?? στα αιτ?ματα των χρηστ?ν.
      1. Συστ?ματα Πληροφορι?ν Για Ταξιδι?τε? 7.10.5.1 Γενικ? Περιγραφ?Στην πιο γενικ? του? μορφ? τα συστ?ματα πληροφορι?ν για ταξιδι?τε? ε?ναι η οποιαδ?ποτε πληροφορ?α που βοηθ?ει το ?τομο στη μετακ?νησ? του.Η συλλογ? πληροφορι?ν κατ?λληλων για εκμετ?λλευση περιλαμβ?νει πολλ?? και διαφορετικ?? πηγ??, ?πω? ε?ναι οι παρακ?τω:Συγκοινωνιακο? φ?ρτοι πραγματικο? χρ?νουΚατ?σταση των δρ?μων?ργα στου? δρ?μου?Ατυχ?ματα και ?λλα ?κτακτα συμβ?νταΠληροφορ?ε? πραγματικο? χρ?νου για τα Μ?σα Μαζικ?? Μεταφορ??Προγρ?μματα των Μ?σων Μαζικ?? Μεταφορ??Καιρ??Πληροφορ?ε? Τουριστικο? ενδιαφ?ροντο?Εναλλακτικ?? διαδρομ??Πληροφορ?ε? Χρυσο? Οδηγο?, μεταξ? των οπο?ων πληροφορ?ε? για ξενοδοχε?α, εστιατ?ρια, νοσοκομε?α, δημ?σιε? υπηρεσ?ε?, εταιρε?ε?, σταθμο?? ανεφοδιασμο?, και ?λλα σημε?α ενδιαφ?ροντο?Θεωρ?ντα? πω? για τον ταξιδι?τη οποιαδ?ποτε πληροφορ?α ?σο μικρ? και αν ε?ναι μπορε? να αποδειχθε? πολ?τιμη, τα ΣΠΤ καταβ?λουν προσπ?θεια να πλησι?σουν ?να ?σο το δυνατ?ν μεγαλ?τερο κοιν?. ?να? τρ?πο? δι?χυση? τη? πληροφορ?α? προ? του? τελικο?? χρ?στε? – ?πελ?τε?? ε?ναι το Διαδ?κτυο.Το χρησιμοποιο?μενο δικτυακ? Γεωγραφικ? Σ?στημα Πληροφορι?ν (ΓΣΠ) παρ?χει στου? χρ?στε? ?λε? τι? δυνατ?τητε? εν?? ΓΣΠ αλλ? μ?σω του περιβ?λλοντο? εν?? εξερευνητ? του διαδικτ?ου (web browser). Δεδομ?ναΤα δεδομ?να που παρουσι?ζονται στον τελικ? χρ?στη συλλ?γονται απ? διαφορετικ?? πηγ?? και ε?ναι δ?ο βασικ?ν κατηγορι?ν: στατικ? και δυναμικ? δεδομ?να.Στατικ? Δεδομ?ναΣτα στατικ? δεδομ?να περιλαμβ?νονται δεδομ?να τα οπο?α δεν αλλ?ζουν συχν? με την π?ροδο του χρ?νου. Τ?τοιου ε?δου? δεδομ?να ε?ναι:Τα γεωγραφικ? δεδομ?να, δηλαδ? το συγκοινωνιακ? δ?κτυο τη? π?λη? καθ?? και στοιχε?α για κ?θε δρ?μο που αν?κει στο δ?κτυο, ?πω? μ?κο?, πλ?το?, αριθμ?? λωρ?δων κυκλοφορ?α? και μονοδρομ?σει?Σ?ματα κυκλοφορ?α? (θ?ση και ε?δο?) καθ?? και οι φωτεινο? σηματοδ?τε? (θ?ση, ε?δο? και αναγν?ριση φ?σεων)Σημε?α γενικ?τερου ενδιαφ?ροντο? (καταστ?ματα, επιχειρ?σει?, δημ?σια κτ?ρια κ.?.)Το δ?κτυο των Μ?σων Μαζικ?? Μεταφορ?? (ΜΜΜ), που αποτελε? τμ?μα του αρχικο? συγκοινωνιακο? δικτ?ου αλλ? ?χει ιδιαιτερ?τητε?, και περιλαμβ?νει επιπλ?ον σχετιζ?μενε? πληροφορ?ε?, ?πω? χρ?νο? εκκ?νηση?, στ?σει?, κ. α.Δυναμικ? Δεδομ?ναΤα δεδομ?να αυτ? ε?ναι καθαρ? συγκοινωνιακο? χαρακτ?ρα και μεταβ?λλονται συνεχ?? με την π?ροδο του χρ?νου. Στα δεδομ?να αυτ? περιλαμβ?νονται:τα στοιχε?α για την κ?νηση στου? δρ?μου? (αριθμ?? οχημ?των, μ?ση ταχ?τητα, κ. α.)η πραγματικ? κατ?σταση των φωτειν?ν σηματοδοτ?ν τη συγκεκριμ?νη στιγμ?οι διαθ?σιμε? θ?σει? σε οργανωμ?νου? εγκαταστ?σει? στ?θμευση?γεγον?τα που συμβα?νουν δυναμικ? π?νω στο δ?κτυο, ?πω? κλε?σιμο δρ?μων, ?ργα που μει?νουν ? μηδεν?ζουν την κυκλοφοριακ? χωρητικ?τητα του δρ?μου, κ.?.τα ατυχ?ματαΤα δεδομ?να αυτ? ανανε?νονται ε?τε αυτ?ματα (π.χ. η κ?νηση στου? δρ?μου?) ε?τε μ?σω κ?ποιου χειριστ? (π.χ. ?ργα) και αποθηκε?ονται σε δυναμικ?? β?σει? δεδομ?νων.Δεδομ?να Συστημ?των Πληροφορι?ν για Ταξιδι?τε? και Γεωγραφικ? Συστ?ματα Πληροφορι?νΤα δεδομ?να που περιγρ?φηκαν παρουσι?ζουν δι?φορα προβλ?ματα ?σον αφορ? τ?σο την παρουσ?αση του? στον τελικ? χρ?στη ?σο και στον συνδυασμ? του? ?στε να αυξηθε? η αξ?α τη? πληροφορ?α? που διαχ?εται.?να απ? τα προβλ?ματα ε?ναι η σ?νθεση των δεδομ?νων που προ?ρχονται απ? διαφορετικ?? πηγ?? και βρ?σκονται σε διαφορετικ? δι?ταξη (format). Για την αντιμετ?πιση του προβλ?ματο? αυτο? χρησιμοποιο?νται στοιχε?α τη? τεχνολογ?α? των Γεωγραφικ?ν Συστημ?των Πληροφορι?ν (ΓΣΠ), τα οπο?α παρ?χουν τη δυνατ?τητα τη? χρ?ση? διαφ?ρων επιπ?δων (layers) για την ταξιν?μηση και την παρουσ?αση τη? πληροφορ?α? καθ?? και τη δυνατ?τητα αλληλομετατροπ?? των διαφορετικ?ν format. Επ?ση? ε?ναι δυνατ? η σ?νδεση στο ΓΣΠ οποιασδ?ποτε γεωγραφικ?? β?ση? δεδομ?νων με αποτ?λεσμα την σωστ? διασ?νδεση των στοιχε?ων. Η χρ?ση των Γεωγραφικ?ν Συστημ?των Πληροφορι?ν προτε?νεται σε αντ?θεση με τη χρ?ση απλ?ν εικ?νων γιατ? αυξ?νονται οι δυνατ?τητε? του συστ?ματο? να συσχετ?σει γραφικ? αναπαρ?σταση δικτ?ου με ?λλε? πληροφορ?ε? καθ?? και οι δυνατ?τητε? του χρ?στη να αλληλεπιδρ?σει και να κατανο?σει αυτ?? τι? πληροφορ?ε?. Τα ΓΣΠ προσφ?ρουν, με μικρ?? επεκτ?σει?, και μια επιπλ?ον ιδι?τητα για την αναπαρ?σταση συγκοινωνιακ?ν δικτ?ων με τη δυνατ?τητ? του? να αναπαριστο?ν την τοπολογ?α του δικτ?ου (network topology) και να εξ?γουν τι? διαφορ?? ?ταν πρ?κειται για διασταυρ?σει?, ?λλου? κ?μβου?, κατευθ?νσει? δρ?μων, κ.?. Μ?α τ?τοιου ε?δου? αναπαρ?σταση του δικτ?ου επιτρ?πει την χρ?ση των δεδομ?νων και απ? ?λλα ?δη υπ?ρχοντα συγκοινωνιακ? πακ?τα, ουσιαστικ? χωρ?? ιδια?τερε? μεταβολ??. Επιπλ?ον για την παρουσ?αση των δυναμικ?ν δεδομ?νων απαιτε?ται η επ?κταση των ιδιοτ?των των ΓΣΠ ?τσι ?στε να μπορο?ν να δ?χονται και να αποθηκε?ουν πληροφορ?α πραγματικο? χρ?νου.Σχεδ?αση και Υλοπο?ησηΤο ΣΠΤ ?χει να αντιμετωπ?σει την πολυμορφ?α των δεδομ?νων, την οπο?α και πρ?πει να διατηρ?σει α?ρατη στον τελικ? χρ?στη. Οι βασικ?? πηγ?? και τα ε?δη των δεδομ?νων που περιγρ?φηκαν στην προηγο?μενη εν?τητα ε?ναι μια ?νδειξη για την πολυπλοκ?τητα του εγχειρ?ματο?. Απαρα?τητη προ?π?θεση ε?ναι επ?ση? η συνεργασ?α του ΣΠΤ με τα υπ?ρχοντα συστ?ματα διαχε?ριση? τη? κυκλοφορ?α? (traffic management systems) που μπορε? να ε?ναι προ-εγκατεστημ?να στη συγκεκριμ?νη π?λη.Το Σ?στημα Πληροφορι?ν για Ταξιδι?τε? ?χει τρ?α διαφορετικ? αλλ? αλληλεξαρτ?μενα κομμ?τια (modules), τα οπο?α με τη σειρ? του? αποτελο?νται απ? ?λλα μικρ?τερα τμ?ματα (components). Τα μ?ρη αυτ? ε?ναι:Η διαχε?ριση των χρηστ?ν του συστ?ματο?Η διαχε?ριση τη? πληροφορ?α? και η παρουσ?αση των χαρτ?νΗ ενοπο?ηση του συστ?ματο? με την υπ?ρχουσα υποδομ? μ?σω μια? διεπαφ??Η αρχιτεκτονικ? παρουσι?ζεται στο Σχ?μα 3.1 ε?ναι μια αρθρωτ? (modular) αρχιτεκτονικ?.Σχ?μα ?9.26. Η αρχιτεκτονικ? του ΣΠΤΜε αυτ?ν το τρ?πο δ?νεται η δυνατ?τητα τη? αντικατ?σταση? κ?ποιων κομματι?ν (π.χ. του interface με την υπ?ρχουσα υποδομ? αν η υποδομ? αυτ? αλλ?ξει) χωρ?? το σ?στημα που χρησιμοποιε? ο τελικ?? χρ?στη? να παρουσι?σει αλλαγ?? ? δυσλειτουργ?ε?.Ο χρ?στη? με τη βο?θεια του εργαλε?ου πλο?γηση? του διαδικτ?ου (web browser) που χρησιμοποιε? μπορε? να βλ?πει την πραγματικ? κατ?σταση των δρ?μων αλλ? και να πα?ρνει πληροφορ?ε? για αυτ? αν?λογα με τι τον ενδιαφ?ρει. Αυτ? ορ?ζεται απ? το κομμ?τι διαχε?ριση? χρηστ?ν. Οι αιτ?σει? του χρ?στη διαχειρ?ζονται απ? το δικτυακ? Γεωγραφικ? Σ?στημα Πληροφορι?ν το οπο?ο δ?χεται τι? αιτ?σει? και τι? μεταφρ?ζει με τ?τοιον τρ?πο ?στε να ζητ?ει τα σωστ? δεδομ?να ε?τε στατικ? ε?τε δυναμικ? απ? τι? αντ?στοιχε? β?σει? δεδομ?νων.Παρ?λληλα στο υπ?βαθρο και με τρ?πο διαφαν? προ? το χρ?στη εκτελο?νται δι?φορε? διεργασ?ε? αναν?ωση? των δυναμικ?ν δεδομ?νων, ?τσι ?στε ο χρ?στη? να λαμβ?νει π?ντα την πιο πρ?σφατη διαθ?σιμη πληροφορ?α, πρ?γμα ιδια?τερα σημαντικ? για ?να σ?στημα πραγματικο? χρ?νου.Εθνικ? Σεισμολογικ? Δ?κτυοΗ Γενικ? Γραμματε?α ?ρευνα? και Τεχνολογ?α? χρηματοδ?τησε το ?ργο ?Συγκρ?τηση Εθνικο? Σεισμολογικο? Δικτ?ου με συντονιστ? το Γεωδυναμικ? Ινστιτο?το του Εθνικο? Αστεροσκοπε?ου Αθην?ν. Στο σχ?μα 7.10.6-1 παρουσι?ζεται συνοπτικ? η αρχικ? κατ?σταση των σεισμολογικ?ν δικτ?ων των τεσσ?ρων φορ?ων, τα οπο?α λειτουργο?σαν ανεξ?ρτητα μεταξ? του?. Ο κ?θε φορ?α? χρησιμοποιο?σε διαφορετικ?? λ?σει? τηλεμετρικ?? μετ?δοση? των σεισμολογικ?ν δεδομ?νων απ? του? απομακρυσμ?νου? σεισμολογικο?? σταθμο?? του προ? στο κ?ντρο συλλογ?? και καταγραφ??, ?που τα δεδομ?να επεξεργ?ζονταν με διαφορετικ? τρ?πο χρησιμοποι?ντα? δι?φορα πακ?τα λογισμικο? σεισμολογικ?? επεξεργασ?α? και αν?λυση?.Σχ?μα ?9.27. Η αρχικ? κατ?σταση των σεισμολογικ?ν δικτ?ων των τεσσ?ρων φορ?ων.Οι λειτουργικ?? απαιτ?σει? ανταλλαγ?? δεδομ?νων και ομογενοποιημ?νη? επεξεργασ?α? στο απαιτο?μενο λογισμικ? ?πρεπε να ικανοποιο?ν τι? ακ?λουθε? βασικ?? απαιτ?σει?:Αξι?πιστη ανταλλαγ? σεισμολογικ?ν δεδομ?νων μεταξ? ?λων των φορ?ων σε σχεδ?ν πραγματικ? χρ?νο.Ομογενοποιημ?νη βασικ? επεξεργασ?α των σεισμολογικ?ν δεδομ?νων με χρ?ση περιβ?λλοντο? ανοιχτ?? αρχιτεκτονικ??.Δυνατ?τητα αυτοματοποιημ?νη? ανταλλαγ?? των φ?σεων (phase triggers).Καθορισμ?? λειτουργικ?ν προδιαγραφ?ν του υποσυστ?ματο? βασικ?? επεξεργασ?α? των κοιν?ν δεδομ?νων σε σχεδ?ν πραγματικ? χρ?νο – επ?πεδο αυτοματοπο?ηση? διαδικασι?ν.Η βασικ? σεισμολογικ? επεξεργασ?α περιλαμβ?νει την συλλογ? των δεδομ?νων, την αν?χνευση σεισμικ?ν φ?σεων, την αν?χνευση και δ?λωση σεισμικο? γεγον?το?, τον υπολογισμ? χαρακτηριστικ?ν και παραμ?τρων των κυματομορφ?ν που αποσκοπο?ν στον υπολογισμ? των εστιακ?ν παραμ?τρων των σεισμικ?ν γεγον?των.Το λογισμικ? που εκτελε? τη βασικ? αυτ? σεισμολογικ? επεξεργασ?α πρ?πει να ικανοποιε? τι? ακ?λουθε? απαιτ?σει?:Δυνατ?τητε? αυτοματοπο?ηση? τη? βασικ?? επεξεργασ?α? (automated real-time processing and analysis) με χρ?ση πλατφ?ρμα? ανοιχτ?? αρχιτεκτονικ?? και φιλικ?? προ? τον χρ?στη, ?στε να επιτρ?πει τον προγραμματισμ? τη? απ? του? χρ?στε? ?ω? και τη δυνατ?τητα ενσωμ?τωση? αλγορ?θμων που αναπτ?σσουν οι χρ?στε? π?νω στη συνεχ? ρο? των σεισμολογικ?ν δεδομ?νων πραγματικο? χρ?νου.Δυνατ?τητα επ?μβαση? του χρ?στη (interactive analysis) σε ?λε? τι? φ?σει? βασικ?? σεισμολογικ?? επεξεργασ?α?.Δυνατ?τητα διαμ?ρφωση? και αν?πτυξη? επιπλ?ον εφαρμογ?ν απ? μ?ρο? των χρηστ?ν (problem-oriented programming), οι οπο?ε? να ?τρ?χουν? παρ?λληλα με τη βασικ? επεξεργασ?α χωρ?? να επηρε?ζουν την απρ?σκοπτη λειτουργ?α τη?.Δυνατ?τητε? οπτικοπο?ηση?, παρουσ?αση? και μετα-επεξεργασ?α? των αποτελεσμ?των (εργαλε?α δημιουργ?α? χαρτ?ν, παρουσ?αση? και εκτ?πωση? κυματομορφ?ν και αναλ?σεων, 2D και 3D γραφικ?ν, στατιστικ?ν διαγραμμ?των, δημιουργ?α? και εκτ?πωση? καταλ?γων κλπ).Δυνατ?τητε? off-line εισαγωγ?? και εξαγωγ?? σεισμολογικ?ν δεδομ?νων.Δυνατ?τητε? διασ?νδεση? με β?ση δεδομ?νων για την αποθ?κευση τ?σο των δεδομ?νων ?σο και των αποτελεσμ?των.Επ?ση?, βασικ? απα?τηση του λογισμικο?, για λ?γου? επιπλ?ον ασφ?λεια? σε περ?πτωση που δεν ε?ναι εφικτ? η ανταλλαγ? των πρωτογεν?ν σεισμολογικ?ν δεδομ?νων (raw data), ε?ναι και η δυνατ?τητα ανταλλαγ?? των σεισμικ?ν φ?σεων μεταξ? των κεντρικ?ν διακομιστ?ν κ?θε φορ?α.Καθορισμ?? λειτουργικ?ν προδιαγραφ?ν του υποσυστ?ματο? διαχε?ριση? και αποθ?κευση? δεδομ?νων και αποτελεσμ?τωνΤα πρωτογεν? σεισμολογικ? δεδομ?να καθ?? και τα αποτελ?σματα (εστιακ?? παρ?μετροι) αρχειοθετο?νται αυτ?ματα σε β?ση δεδομ?νων, η οπο?α επιτρ?πει και την επ?μβαση του χρ?στη σε ?λα τα επ?πεδ? τη? μ?σω περιβ?λλοντο? φιλικο? προ? τον χρ?στη και διασυνδ?εται με το λογισμικ? βασικ?? επεξεργασ?α? αμφ?δρομα. Επ?ση? δημιουργε?ται κατ?λογο? και χ?ρτε? σεισμ?ν, οι οπο?οι μπορο?ν να εμφαν?ζονται στο διαδ?κτυο αυτ?ματα μ?σω μια? διεπαφ?? τη? β?ση? δεδομ?νων.Σχ?μα ?9.28. Δι?γραμμα τελικο? σταδ?ου εγκατ?σταση? του ενια?ου λογισμικο?Στο σχ?μα 7.10.6-2 δ?νεται το δι?γραμμα τη? τελικ?? εγκατ?σταση? του λογισμικο? ?πω? αυτ? λειτουργε? σ?μερα και στου? 4 φορε??.Βασικ? στοιχε?α του λογισμικο? ε?ναι τα πακ?τα: NAQS (αντικαθιστ?ται σταδιακ? απ? το APOLLO) και Earthworm-HYDRA για την συλλογ?, επεξεργασ?α και αυτ?ματο προσδιορισμ? σεισμικ?ν παραμ?τρων, HYDRA και ATLAS για την offline επεξεργασ?α απ? τον σεισμολ?γο αναλυτ? τη? β?ρδια?, ATHENA για την αποθ?κευση και παρουσ?αση με ιστοσελ?δα των αποτελεσμ?των καθ?? και β?ση δεδομ?νων, APOLLO STORES για αποθ?κευση κυματομορφ?ν, APOLLO Project για offline διαχε?ριση κυματομορφ?ν και τη? αν?λογη? β?ση?, ANTARES για διαχε?ριση τεχνικ?? φ?σεω? πληροφορι?ν (?πω? State of Health κλπ). Επιπλ?ον υπ?ρχουν τα πακ?τα: Waveviewer για την εμφ?νιση κυματομορφ?ν σε πραγματικ? χρ?νο, STORES για την αποθ?κευση κυματομορφ?ν, QuakeML για την ανταλλαγ? παραμετρικ?ν δεδομ?νων μεταξ? των 4 φορ?ων, HYDRA Client για την Offline επεξεργασ?α κυματομορφ?ν.Ακολουθο?ν παραδε?γματα εφαρμογ?? του πακ?του HYDRA Client, του ATHENA και του ATLAS στο Γεωδυναμικ? Ινστιτο?το του Εθνικο? Αστεροσκοπε?ου Αθην?ν.Σχ?μα ?9.29Σχ?μα ?9.30. Κεντρικ? Οθ?νη κονσ?λα? HYDRA Client. Φα?νεται ?να επιλεγμ?νο σεισμικ? γεγον?? μετ? τον αυτ?ματο προσδιορισμ? τουΣχ?μα ?9.31. Εμφ?νιση κυματομορφ?ν και αυτ?ματα – manual – synthetic pick phases.Σχ?μα ?9.32. Κ?ρια οθ?νη ATHENA και παρουσ?αση διαδραστικ?? εφαρμογ?? στο διαδ?κτυο.Σχ?μα ?9.33. Οθ?νη offline επεξεργασ?α? του πακ?του ATLASΕπ?ση?, κ?ριο μ?ρο? αναβ?θμιση? των εξωτερικ?ν σταθμ?ν του σεισμολογικο? δικτ?ου ?ταν ?να? υπολογιστ?? προδιαγραφ?ν λειτουργ?α? σε συνθ?κε? στο ?παιθρο (PC104) με λειτουργικ? σ?στημα Linux και δυνατ?τητα εκτ?λεση? λογισμικο? SeisComP για κ?θε εξωτερικ? σταθμ?. Πλ?ον ο κ?θε σταθμ?? ?χει την δυνατ?τητα συλλογ?? και επεξεργασ?α? των σεισμολογικ?ν δεδομ?νων τοπικ?. Σε περιπτ?σει? διακοπ?? τη? επικοινων?α? του εξωτερικο? σταθμο? με το κεντρικ? σημε?ο συλλογ??, τα δεδομ?να συνεχ?ζουν να αποθηκε?ονται τοπικ? και με την αποκατ?σταση τη? επικοινων?α? αποστ?λλονται αυτ?ματα στο κ?ντρο συλλογ??.Σχ?μα ?9.34. Δι?γραμμα σ?νδεση? εξοπλισμο? στου? σεισμολογικο?? σταθμο??.Εφαρμογ?? Τραπεζικ?ν Υπηρεσι?ν

Η πλειοψηφ?α των τραπεζ?ν πλ?ον προσφ?ρουν Τραπεζικ?? Υπηρεσ?ε? ?μεση? πρ?σβαση? (on-line) σε ?σου? πελ?τε? το επιθυμο?ν. Οι εφαρμογ?? αυτ?? παροχ?? Τραπεζικ?ν Υπηρεσι?ν ε?ναι σχεδ?ν πΠραγματικο? χΧρ?νου και οι λειτουργ?ε? που μπορε? να εκτελ?σει ο χρ?στη? καλ?πτουν ?να ευρ? φ?σμα. Χαρακτηριστικ? αναφ?ρονται υπηρεσ?ε? διαχε?ριση? λογαριασμ?ν, μεταφορ?? ποσ?ν μεταξ? λογαριασμ?ν του πελ?τη, υπηρεσ?ε? εμβασμ?των, υπηρεσ?ε? διαχε?ριση? δανε?ων, πιστωτικ?ν καρτ?ν, επιταγ?ν και αιτ?σεων προ? την τρ?πεζα, υπηρεσ?ε? διαχε?ριση? χαρτοφυλακ?ου μετοχ?ν, υπηρεσ?ε? εξ?φληση? ποικ?λων λογαριασμ?ν, καθ?? και υπηρεσ?ε? ειδοπο?ηση? τη? κατ?σταση? των λογαριασμ?ν και των πιστωτικ?ν και χρεωστικ?ν καρτ?ν του πελ?τη. Στα Στο σχ?ματα Σχ?μα ?9.27 παρουσι?ζεται ?να παρ?δειγμα φ?ρμα? εισ?δου σε ?να τραπεζικ? σ?στημα ?μεση? πρ?σβαση?, 7.10.7-1 και εν? στο Σχ?μα ?9.28 7.10.7-2 δ?νεται ?να παρ?δειγμα εισ?δου σε εφαρμογ? τραπεζικ?ν υπηρεσι?ν και παρ?δειγμα τη? διεπαφ?? μ?α? τ?τοια? εφαρμογ?? αντ?στοιχα. 

Σχ?μα ?9.27?9.35. Παρ?δειγμα εισ?δου σε εφαρμογ? Τραπεζικ?ν Υπηρεσι?ν. 

Σχ?μα ?9.28?9.36. Παρ?δειγμα διεπαφ?? εφαρμογ?? Τραπεζικ?ν Υπηρεσι?ν.

Οι Η επικοινων?α τη? εφαρμογ?? πλο?γηση? του χρ?στη με του? εξυπηρ?τε? των εφαρμογ?? αυτ?? επικοινωνο?ν με του? εξυπηρετητ?? των τραπεζ?ν πραγματοποιε?ται μ?σω του ασφαλο?? πρωτοκ?λλου HTTP (secure HTTP ? HTTPS), τυπικ? χρησιμοποι?ντα? κλειδι? κρυπτογρ?φηση? μεγ?λου μεγ?θου? (π.χ. 2048 bits) και ?χει δοθε? μεγ?λη ?μφαση στην ασφ?λεια των συναλλαγ?ν. Υπ?ρχουν χρονομετρητ??, μετ? την λ?ξη των οπο?ων αν δεν ?χει γ?νει καμ?α εν?ργεια απενεργοποιο?ν τι? συν?δου? και απαιτε?ται ε?σοδο? εκ ν?ου στην εφαρμογ?, και επ?ση? πολλ?? τρ?πεζε? δ?νουν στου? πελ?τε? του? μηχαν?ματα παραγωγ?? μοναδικ?ν κλειδι?ν με τα οπο?α πιστοποιο?ν συναλλαγ?? που κρ?νονται ω? κρ?σιμε?. Επ?ση? ?χει δοθε? μεγ?λη ?μφαση στην επιβεβα?ωση τη? κ?θε συναλλαγ?? για την αποφυγ? προβλημ?των τυχα?ων ενεργει?ν και τυχα?ων διακοπ?ν τη? επικοινων?α?. Μ?λιστα Επιπρ?σθετα, ορισμ?νε? τρ?πεζε? παρ?χουν δοκιμαστικ? ε?σοδο στι? εφαρμογ??, προκειμ?νου να επιτρ?ψουν στου? χρ?στε? να εξοικειωθο?ν με τι? υπηρεσ?ε? του?, πριν χρησιμοποι?σουν τι? πλ?ρω? λειτουργικ?? εφαρμογ??.

      1. Διαδικτυακ? Παιχν?δια (Online Games)

Με την εξ?πλωση του διαδικτ?ου και την α?ξηση του αριθμο? των χρηστ?ν με πρ?σβαση σε αυτ?, δημιουργ?θηκε μεγ?λη ποικιλ?α διαδικτυακ?ν παιχνιδι?ν. Τα παιχν?δια αυτ? μπορε? να ε?ναι απ? απλ?? διαδικτυακ?? εφαρμογ?? που ?να? χρ?στη? πα?ζει μ?νο? του ?να απλ? παιχν?δι, μ?χρι πολ?πλοκα παιχν?δια που συμμετ?χουν ταυτ?χρονα χιλι?δε? χρ?στε? σε εικονικο?? κ?σμου? που ?χουν δημιουργηθε? σε εξυπηρετητ?? εξυπηρ?τε? των εταιρι?ν αν?πτυξη? παιχνιδι?ν.

Τα διαδικτυακ? παιχν?δια ξεκ?νησαν με τα πραγματικο? χρ?νου παιχν?δια στρατηγικ?? πραγματικο? χρ?νου, τα οπο?α αποτελο?ν την εξ?λιξη των απλ?ν παιχνιδι?ν στρατηγικ?? που απολ?μβανε ?να? χρ?στη? μ?νο? του στον προσωπικ? του υπολογιστ?, πα?ζοντα? εν?ντια στην τεχνητ? νοημοσ?νη που αν?πτυσσαν οι δημιουργο? του παιχνιδιο?ου? ελεγχ?μενου? απ? τον υπολογιστ? αντιπ?λου?, οι κιν?σει? των οπο?ων τυπικ? υπολογ?ζονται με χρ?ση κ?ποιου αλγ?ριθμου τεχνητ?? νοημοσ?νη?. Τα παιχν?δια αυτ? καθ?? και οι προσομοι?σει?, που αποτελο?ν μια κρ?σιμη πτυχ? τη? σ?γχρονη? στρατιωτικ?? εκπα?δευση?, οδηγο?ν την ?ρευνα τη? τεχνητ?? νοημοσ?νη? πραγματικο? χρ?νου (real time artificial intelligence).

  Με την εμφ?νιση των γρ?γορων προσωπικ?ν υπολογιστ?ν, τα παιχν?δια προσομο?ωση? ?χουν γ?νει πολ? δημοφιλ?. Σ?μερα, αυτ? τα παιχν?δια αποτελο?ν επιχειρηματικ? δραστηρι?τητα με ετ?σιο τζ?ρο δισεκατομμ?ρια δολ?ρια. Τα παραδε?γματαΣημαντικ?? υποκατηγορ?ε? ε?ναι τα αθλητικ? παιχν?δια, στα οπο?α οι πα?κτε? ελ?γχουν αθλητικ?? ολ?κληρε? ομ?δε? (π.χ. χ?κε?, ποδοσφα?ρου) κ.λπ. και τα Πραγματικο? Χρ?νου παιχν?δια στρατηγικ?? πραγματικο? χρ?νου (real-time strategy –RTS) ?που οι πα?κτε? διοικο?ν στρατο?? που μ?χονται σε πραγματικ? χρ?νο. Τα κοιν? στοιχε?α των παιχνιδι?ν προσομο?ωση? ε?ναι οι αυστηρο? χρονικο? περιορισμο? στι? εν?ργειε? των παικτ?ν και η απα?τηση να λαμβ?νονται αποφ?σει? του πραγματικο? κ?σμου γρ?γορα και ικανοποιητικ? απ? την τεχνητ? νοημοσ?νη. Τα δημοφιλ? παιχν?δια προσομο?ωση? ε?ναι επομ?νω? ιδανικ?? εφαρμογ?? δοκιμ?? για την τεχνητ? νοημοσ?νη πραγματικο? χρ?νου (Real Time Artificial Intelligent). Τα παιχν?δια στρατηγικ?? πραγματικο? χρ?νου, ?πω? ταο Starcraft και Warcraft απ? την Blizzard Entertainment και το Age of Empires απ? την Ensemble Studios και Age of Empires μπορο?με να τα δο?με ω? απλουστευμ?νε? στρατιωτικ?? προσομοι?σει?. Σε αυτ? τα παιχν?δια που οι δι?φοροι πα?κτε? αγων?ζονται στην δημιουργ?α π?ρων σε μια δισδι?στατη ?κταση οργαν?νουν οικονομ?ε? και οικοδομο?ν στρατο??, και του? καθοδηγο?ν σε μ?χε? πραγματικο? χρ?νου.

        1. Το πρ?γραμμα περιβ?λλον αν?πτυξη? ORTS

Τα πΠαιχν?δια σΣτρατηγικ?? πΠραγματικο? χΧρ?νου ?χουν γ?νει αρκετ? δημοφιλ? τα τελευτα?α χρ?νια. Οι πωλ?σει? του? αποτελο?ν μεγ?λο μερ?διο του συνολικο? τζ?ρου τη? βιομηχαν?α? παιχνιδι?ν, οι χρ?στε? οργαν?νονται σε φ?ρουμ για ανταλλαγ? απ?ψεων και πληροφορι?ν για τι? τεχνικ?? και τι? πρακτικ?? που ε?ναι β?λτιστε? στο παιχν?δι, εν? πλ?ον διοργαν?νονται συχν? και σε παγκ?σμια κλ?μακα τΤουρνου? με ιδια?τερα μεγ?λα χρηματικ? βραβε?α λαμβ?νουν χ?ρα τακτικ? σε ?λο τον κ?σμο. Η αν?πτυξη τη? απ?δοση? των συστημ?των τΤεχνητ?? νΝοημοσ?νη? μπορε? επομ?νω? να ωφεληθε? πολ? απ? την ανθρ?πινη εμπειρ?α. Δυστυχ??, οι επιχειρ?σει? παιχνιδι?ν δεν τε?νουν για νακαθιστο?ν διαθ?σιμα στην κοιν?τητα αν?πτυξη? τα απελευθερ?σουν τα πρωτ?κολλα επικοινων?α? ? για να τι? διεπαφ?? μ?σω των οπο?ων ενσωματ?νονται αλγ?ριθμοι προσθ?σουν τι? διεπαφ?? τΤεχνητ?? νΝοημοσ?νη? στα προ??ντα του?. Επιπλ?ον, τα πολλ? απ? τα τρ?χοντα πΠαιχν?δια σΣτρατηγικ?? πΠραγματικο? χΧρ?νου στηρ?ζονται εκτελο?ν την πλ?ρη προσομο?ωση στην πλευρ? του στι? προσομοι?σει? απ? τη πλευρ? του πελ?τημηχαν?ματο? του χρ?στη, και απλ?? μεριμνο?ν να μην αποστ?λλονται στου? ?λλου? χρ?στε? οι πληροφορ?ε? που πρ?πει να με?νουν κρυφ?? απ? αυτο??. Η προσ?γγιση αυτ? εξοικονομε? ε?ρο? ζ?νη? ?ταν ο ρυθμ?? εισαγωγ?? εντολ?ν ε?ναι μικρ?? και οι κιν?σει? σχετικ? ομαλ??. Σε περιπτ?σει? ωστ?σο που οι εντολ?? ε?ναι πολλ?? και οι κιν?σει? ταχε?ε?, υπ?ρχει η πιθαν?τητα να χρησιμοποιε?ται ανεπ?καιρη πληροφορ?α απ? τα μηχαν?ματα των χρηστ?ν, εν? παρ?λληλα ?χουν αναπτυχθε? και ?τρυκ? (hacks) που οδηγο?ν του? υπολογιστ?? των αντιπ?λων χρηστ?ν στην αποκ?λυψη στοιχε?ων τα οπο?α θα ?πρεπε να ε?χαν παραμε?νει κρυφ?.

στι? οπο?ε? ?λε? οι μηχαν?? πελατ?ν εκτελο?ν ολ?κληρη την προσομο?ωση του παιχνιδιο? και αποκρ?πτουν πληροφορ?ε? απ? του? αντ?στοιχου? συμπα?κτε?. Εν? αυτ? η προσ?γγιση μει?νει το φ?ρτο στο ρυθμ? ρο?? των δεδομ?νων (bandwidth) στη περ?πτωση που η συχν?τητα εντολ?? ε?ναι μικρ?, ε?ναι επιρρεπε?? σε χαρτογραφικ?? αποκαλ?ψει? που χαλο?ν την εμπειρ?α του παιχνιδιο?, εξ?σου ?σχημα με την αποκ?λυψη των καρτ?ν των αντιπ?λων στο π?κερ.Για να υπερνικ?σει αντιπετωπισθο?ν αυτ? τα προβλ?ματα, αναπτ?χθηκε το πρ?γραμμα περιβ?λλον Open–Real–Time–Strategy (ORTS), του οπο?ου η πρ?τη ?κδοση κυκλοφ?ρησε το 2001 και ?κτοτε εξελ?σσεται διαρκ??. Ο βραχυπρ?θεσμο? στ?χο? προγρ?μματο? του εγχειρ?ματο? ε?ναι ?ταν να οργανωθε? ?να? προγραμματιστικ? περιβ?λλον για να πραγματοποι?σειτη διεξαγωγ? πειρ?ματα πειραμ?των τΤεχνητ?? νΝοημοσ?νη? πΠραγματικο? χΧρ?νου. Ο μακροπρ?θεσμο? στ?χο? του προγρ?μματο? ORTS ε?ναι η δημιουργ?α εν?? συστ?ματο? Τεχνητ?? Νοημοσ?νη? του οπο?ου η απ?δοση θα ξεπερν? αυτ?? των ανθρ?πινων ειδικ?ν στο τομ?α των συστημ?των Διο?κηση? και Ελ?γχου (Command and Control ? C2). Βασικ? ρ?λο σε αυτ? θα πα?ζει η υλοπο?ηση εν?? Πραγματικο? Χρ?νου πΠαιχνιδιο? σΣτρατηγικ?? πραγματικο? χρ?νου στο οπο?ο θα επιτρ?πει στου? ερευνητ?? να συνδ?σουν τα συστ?ματα τΤεχνητ?? νΝοημοσ?νη? του? και να μετρο?ν την απ?δοσ?η του? σε πραγματικ? χρ?νο. Σε σ?γκριση με ?ναντι των περ?φημων ?κλειστ?? περιβ?λλοντα εμπορικ?ν RTS που ?χουν αναπτυχθε? και χρησιμοποιο?νται απ? εταιρε?ε? παιχνιδι?ν, το σ?στημα ORTS ?χει τα ακ?λουθα πλεονεκτ?ματα:

  • Ελε?θερο λογισμικ?. ORTS ?χει ?δεια ανοιχτο? λογισμικο? GPL που σημα?νει ?τι ο καθ?να? μπορε? να μεταφορτ?σει τον πηγα?ο κ?δικα με καν?ναχωρ?? κ?στο?, προκειμ?νου να μ?θει π?? λειτουργε? το σ?στημα λειτουργε? και για να συμβ?λλει στο πρ?γραμμα με την υποβολ? αναφορ?ν των δι?φορων προγραμματιστικ?ν αστοχι?ν για σφ?λματα (bugs) και την προσθ?κη των ν?ων χαρακτηριστικ?ν γνωρισμ?τωνλειτουργι?ν. Ε?ναι σημαντικ? να επισημανθε? ?τι αυτ? δεν αποτρ?πει του? χρ?στε? του κ?δικα απ? την π?ληση?σοι χρησιμοποιο?ν το ORTS για να αναπτ?ξουν παιγν?δια, μπορο?ν στη συν?χεια να εμπορευθο?ν το του λογισμικ?ο? του?.
  • Ευ?λικτο? ορισμ?? των προδιαγραφ?ν του παιχνιδιο?. Το ORTS ε?ναι ?να γενικ? περιβ?λλον προγραμματισμο? παιχνιδι?ν RTS. Παρ?χει την υποδομ? για τα παιχν?δια RTS συμπεριλαμβανομ?νου εν?? κεντρικο? υπολογιστ?εξυπηρ?τη και εν?? πελ?τη γραφικ?? απεικ?νιση?εξυπηρετο?μενου με γραφικ? περιβ?λλον. Εντο?τοι?, το πραγματικ? παιχν?δι που πα?ζεται κατ? τη χρησιμοπο?ηση του συστ?ματο? ORTS δεν ε?ναι προκαθορισμ?νο ?πω? στα εμπορικ? RTS παιχν?δια, αλλ? ρυθμ?ζεται μ?σω μια? γλ?σσα? σεναρ?ων (script language) Μ?σω τη? γλ?σσα? αυτ?? Καθορ?ζονται καθορ?ζονται ελε?θερα οι ιδι?τητε? των μον?δων που μετ?χουν στο παιγν?δι, ?πω? το μ?γεθο?, το βεληνεκ?? δρ?ση? του? και η μ?γιστη ταχ?τητα του?. Η ελευθερ?α να αυτ? για ρυθμ?σει? ρυθμιστο?ν τα παιχν?δια RTS στι? ε?ναι πολ? σημαντικ? για τι? αν?γκε? των ερευνητ?ν τη? ?ρευνα? στο πεδ?ο τη? τΤεχνητ?? νΝοημοσ?νη? ε?ναι σημαντικ?. Εντο?τοι?, αναγνωρ?ζεται η σημασ?α τη? τυποπο?ηση? προκειμ?νου να προσελκ?σουμε του? ανθρ?πινου? πα?χτε? και για να προκαλ?σουμε τον ανταγωνισμ? με μορφ? πρωταθλημ?των.
  • Μια πΠροσομο?ωση στην πλευρ? του εξυπηρ?τη χωρ?? πιθαν?τητα εμφ?νιση? ?τρυκ? (hacks)χωρ?? αποκαλ?ψει?. Ο κεντρικ?? υπολογιστ?? παιχνιδι?νεξυπηρ?τη? ORTS διατηρε? ολ?κληρο το καθεστ??την πλ?ρη κατ?σταση ?λων των συμμετεχ?ντων στο παιγν?δι και στ?λνει μ?νο φανερ?? πληροφορ?ε? στου? πα?κτε? που συνδ?ονται απ? μακρι?αποστ?λλει στου? πα?κτε? με απομακρυσμ?νη σ?νδεση μ?νο τι? πληροφορ?ε? που πρ?πει να γνωρ?ζουν. Με τον τρ?πο αυτ?, καθ?σταται αδ?νατο στου? πα?κτε? να χρησιμοποι?σουν ?τρυκ? προκειμ?νου να μ?θουν περισσ?τερε? πληροφορ?ε? απ? αυτ?? που δικαιο?νται. ?ρα οι κρυφ?? αποκαλ?ψει? που ε?ναι κοιν?? στι? εμπορικ?? προσομοι?σει?, εδ? ε?ναι αδ?νατε?. Η πρ?σθετη απα?τηση στο ε?ρο? ζ?νη? μετρι?ζεται απ? μεθ?δου? συμπ?εση? και χρ?ση επαυξητικ?? ενημ?ρωση?, δηλαδ? αποστολ? μ?νο των στοιχε?ων που ?χουν μεταβληθε? απ? την τελευτα?α ενημ?ρωση και ?χι τη? πλ?ρου? κατ?σταση?.
  • Συνολικ?? ?λεγχο? αντικειμ?νουΟι πα?κτε? ?χουν πλ?ρη ?λεγχο. Τα σημεριν?Πολλ? εμπορικ? παιχν?δια RTS περιορ?ζουν του? χρ?στε? στο να παρακολουθο?ν απλ? γραφικ? περιβ?λλοντα, να ορ?ζουν χαμηλο? επιπ?δου λεπτομ?ρειε? τη? συμπεριφορ?? στι? μον?δε?των μον?δων, και μερικ?? φορ?? χρησιμοποιο?ν καλυμμ?νο ?να σ?στημα μυστικ?ν επικοινωνι?ν. Στο ORTS σ?στημα οι ερευνητ?? μπορο?ν να χρησιμοποι?σουν οποιοδ?ποτε γραφικ? λογισμικ? επιθυμο?ν και ?χουν πλ?ρη ?λεγχο των μον?δων του? και μπορο?ν να παρακολουθο?ν ?λο το πεδ?ο μ?χη?. Επιπρ?σθετα, δεν υπ?ρχει καμ?α αν?γκη για συνεχ? αλλαγ? τη? εστ?αση? σε περ?πτωση που παρακολουθο?ν πολλαπλ?? ταυτ?χρονε? μ?χε?.
        1. Massive Multiplayer GamesΠαιχν?δια μαζικ?? συμμετοχ??

Μετ? Με την δι?δοση των ευριυζωνικ?ν δικτ?ων στι? αρχ?? του 21ου αι?να, ?γινε προσπ?θεια δημιουργ?α? παιχνιδι?ν στα οπο?α θα μπορο?σαν να συμμετ?χουν ταυτ?χρονα χιλι?δε? χρ?στε?. Πλ?ον ?λε? οι εταιρ?ε? δημιουργ?α? παιχνιδι?ν δραστηριοποιο?νται και σε αυτ?ν τον τομ?α. Η μεγ?λη ?κρηξη ?γινε με την παρουσ?αση του World of Warcraft, εν?? διαδικτυακο? παιχνιδιο? ρ?λων..

Στο συγκεκριμ?νο παιχν?δι ο πα?χτη? μπορε? να δημιουργ?σει ο πα?χτη? πολλο?? χαρακτ?ρε?, κ?θε ?να? απ? του? οπο?ου? ζει σε ?να αντ?γραφο του κ?σμου τη? Blizzard Entertainment του παιχνιδιο?. Τ?τοια αντ?γραφα υπ?ρχουν σε πολλο?? εξυπηρ?τε?. Σε κ?θε εξυπηρ?τη ορ?ζεται η γλ?σσα λειτουργ?α? του και οι πα?κτε? που ε?ναι συνδεδεμ?νοι στον ?διο εξυπηρ?τη μπορο?ν να συνεργ?ζονται ? να ανταγων?ζονται μεταξ? του?.που τηρε?ται σε πολλο?? εξυπηρετητ??, καθ?να? απ? του? οπο?ου? ?χει και διαφορετικ? γλ?σσα λειτουργ?α?. Οι δημιουργο? του παιχνιδιο? αυτο? προσπαθο?ν να διατηρ?σουν το ενδιαφ?ρον των παιχτ?ν, προσφ?ροντα? περιοδικ? ν?ο περιεχ?μενο και ενδιαφ?ροντε? ενδιαφ?ρουσε? εκδηλ?σει?. Στο σχ?μα 7.10.8.2-1 δ?νεται μ?ρο? του καταλ?γου με του? εξυπηρετητ?? για το παιχν?δι.Σχ?μα ?9.37. Κατ?λογο? των εξυπηρετητ?ν

Το παιχν?δι εκτελε?ται στον προσωπικ? υπολογιστ? του πα?χτη, και –μ?σω του εξυπηρ?τη- ανταλλ?σσονται εντολ?? δυναμικ? για την κιν?σηκ?νηση των αντικειμ?νων στον κ?σμο του παιχνιδιο?. Παρ?λη την Παρ? τι? προσπ?θειε? βελτιστοπο?ηση? τη? διαδικτυακ?? κ?νηση?, προσπ?θεια ταχ?τατη? ανταλλαγ?? των πληροφορι?ν αυτ?ν, αν συγκεντρωθο?ν πολλο? πα?χτε? στην ?δια περιοχ?στον ?διο εξυπηρ?τη, η ποι?τητα τη? εμπειρ?α? του χρ?στη υποβαθμ?ζεται απ? την εισαγωγ?λ?γω των καθυστερ?σεων. Για το λ?γο αυτ? ?χουν δημιουργηθε? συγκεκριμ?νοι χ?ροι στου? οπο?ου? δημιουργο?νται προσωριν? αντ?γραφα των περιοχ?ν του κ?σμου ?τσι ?στε μικρ?τερε? ομ?δε? χρηστ?ν μπορο?ν να απολα?σουν ανεμπ?διστα το παιχν?δι.

?χουν επ?ση? γ?νει ?λλε? Σε αντιδιαστολ? με την αρχιτεκτονικ? των πολλαπλ?ν εξυπηρετ?ν του World of Warcraft, προσπ?θειε? ?που σε ?λλα παιχν?δια ?να? ε?ναι ο εξυπηρετητ??υπ?ρχει ?να? μ?νο εξυπηρ?τη? και οι πα?χτε? βρ?σκονται ?λοι μαζ? στον ?διο εικονικ? κ?σμο. ?να τ?τοιο παιχν?δι με θ?μα την εξομο?ωση? διαστ?ματο? ε?ναι το EVE Online τη? CCP. Στο συγκεκριμ?νο παιχν?δι δημιουργε?ται απ? τον πα?χτη ?να? πιλ?το?, ο οπο?ο? εκπαιδε?εται αν?λογα με τι? δραστηρι?τητε? του παιχνιδιο? επιθυμε? να εξερευν?σειεξερευν?σει? που θα εκτελ?σει. Στον εξυπηρετητ? τη? εταιρε?α? φιλοξενο?νται ταυτ?χρονα π?νω απ? 40.000 πα?χτε? απ? ?λον τον κ?σμο.

      1. ?γκαιρη προειδοπο?ηση σε απευθε?α? σ?νδεση? συστ?ματα συναλλαγ?ν αγοραπωλησ?α? μετοχ?ν

Θα παρουσι?σουμε, μια ν?α λειτουργ?α τη? ?γκαιρη? προειδοπο?ηση? σε ?να απευθε?α? σ?νδεση? σ?στημα συναλλαγ?ν μετοχ?ν. ΗΣε ?να σ?στημα αγοραπωλησ?α? μετοχ?ν, η λειτουργ?α τη? προειδοπο?ηση? βοηθ? του? χρηματιστ?? να στρ?ψουν την προσοχ? του? σε συγκεκριμ?νε? καταστ?σει? στο χρηματιστ?ριο. Οι ιδια?τερε? αυτ?? καταστ?σει? αφορο?ν τι? σπ?νιε? περιπτ?σει? ?που ?να? χρηματιστ?? πρ?πει να προειδοποιηθε? απ? τι? εξαιρετικ?? αυξ?σει? ? τι? πτ?σει? των τιμ?ν των μετοχ?ν, τη? αστ?θεια? και τι? αλλαγ?? στου? δε?κτε? τη? αγορ??. Συν?θω?, αυτ?? οι προειδοποι?σει? αναγκ?ζουν οδηγο?ν ?ναν χρηματιστ? να λ?βει μια απ?φαση ε?τε να αγορ?σει ε?τε να πουλ?σει μ?α μετοχ?. Οι καν?νε? προειδοπο?ηση? ρυθμ?ζονται σ?μφωνα με ?να εξελιγμ?νο πρ?τυπο, το οπο?ο εισ?γει μια ν?α λειτουργ?α αποθ?κευση? τη? πειραματικ?? γν?ση?, μ?σω τη? παρακολο?θηση? ?λων των ιστορικ?ν προειδοποιητικ?ν γεγον?των - λ?σεων και των συνακ?λουθων ενεργει?ν που λ?φθηκαν απ? του? στι? οπο?ε? προ?βησαν οι χρηματιστ??. Αυτ? το πρ?τυπο αποτελε?ται απ? τα τρ?α ακ?λουθα συστατικ?, τα οπο?α ε?ναι ενσωματωμ?να το ?να μ?σα στο αλληλ?νδετα?λλο: καν?νε? προειδοπο?ηση?, υποδε?γματα ομαδοπο?ηση? δεδομ?νων μοτ?βων (pattern clustering) και γενετικ?? μηχαν? γενετικ??? (genetic engine).

Η ?ρευνα θα επεκταθε? στα ?γκαιρη? προειδοπο?ηση? οικονομικ? συστ?ματα που αντικαθιστο?ν τι? τυποποιημ?νε? μεθ?δου? πρ?βλεψη? με μια ν?α μηχαν? πρ?βλεψη? βασισμ?νη στου? εξελικτικο?? αλγορ?θμου?, οι οπο?οι βελτι?νουν τα υπ?ρχοντα συστ?ματα προειδοπο?ηση?. Σε αυτ? κατασκευ?ζεται για τι? αναπτυσσ?μενε? οικονομ?ε? ?να? δε?κτη? νομισματικ?? κρ?ση?, βασισμ?νο? στι? μηνια?ε? ονομαστικ?? υποτιμ?σει? τη? συναλλαγματικ?? ισοτιμ?α? σχετικ? με το δολ?ριο και στην εξ?ντληση των επ?σημων αποθεματικ?ν τη? αγορ??.Ορισμ?? του Προβλ?ματο?Τα περισσ?τερα απ? τα εργαλε?α εμπορικ?ν συναλλαγ?ν παρ?χουν ακριβ?? τα πολ? βασικ? μην?ματα προειδοπο?ηση? και καν?να δεν παρ?χει τι? πλ?ρει? σημαντικ?? πληροφορ?ε? για του? στ?χου? που ε?ναι στι? κρ?σιμε? καταστ?σει? που χρει?ζονται ?μεση δρ?ση. Θα εστι?σουμε στην αν?χνευση και την πρ?βλεψη των σημαντικ?ν διακυμ?νσεων στι? τιμ?? των μετοχ?ν, δηλ. υψηλ?? και γρ?γορε? μει?σει? ? αυξ?σει? στι? τιμ?? των μετοχ?ν. Εντο?τοι?, ενδιαφερ?μαστε συν?θω? για την αν?χνευση των μεγ?λων μει?σεων προκειμ?νου να προειδοποιηθο?ν οι χρηματιστ??, δι?τι η συμβουλ? για π?ληση ε?ναι σημαντικ?τερη στα συστ?ματα ?γκαιρη? προειδοπο?ηση?, εφ?σον μπορο?ν να οδηγ?σουν σε σημαντικ??? απ?λειε? του κεφαλα?ου. Η σημασ?α των υψηλ?ν αυξ?σεων ε?ναι χαμηλ?τερη, επειδ? μπορο?ν να οδηγ?σουν μ?νο στην αδυναμ?α να πραγματοποι?σουν κ?ρδη και ?χι σε απευθε?α? απ?λειε? κεφαλα?ου. Εντο?τοι?, ενδιαφερ?μαστε για τηνΗ αν?χνευση των μεγ?λων αυξ?σεων παραμ?νει ωστ?σο σημαντικ?, προκειμ?νου να ενθαρρυνθο?ν καθ?? δ?νει τη δυνατ?τητα για κ?ρδη στου? οι χρηματιστ?? να αγορ?σουν μετοχ??.

Το κατ?φλι π?νω απ? το οπο?ο οι μει?σει? ? οι αυξ?σει? θεωρο?νται μεγ?λε? δεν ε?ναι ε?κολο να καθοριστε?. Φυσικ?, εξαρτ?νται εξαρτ?ται σε μεγ?λο βαθμ? απ? τι? ιδια?τερε? προσδοκ?ε? των χρηματιστ?ν, και τι? ωφ?λειε? των λειτουργι?ν και την αποστροφ? του κινδ?νουτο ρ?σκο που ε?ναι διατεθειμ?νο? να αναλ?βει ο χρηματιστ??. Εντο?τοι?, μια κοιν? μ?θοδο? υιοθετε?ται, σ?μφωνα με την οπο?α μια με?ωση ε?ναι μεγ?λη ε?ν:

      r < μ – σ (9.1)

?που, το r ε?ναι το ποσοστ? απ?δοση?ποσοστ? επιστροφ??, μ ε?ναι το αναμεν?μενο ποσοστ? απ?δοση? ποσοστ? επιστροφ?? και σ ε?ναι σταθερ? απ?κλισηη τυπικ? απ?κλιση που αξιολογε?ται ?χει διαπιστωθε? σε δι?φορε? προηγο?μενε? παρατηρ?σει?. Ομο?ω?Αντ?στοιχα, μια α?ξηση ε?ναι υψηλ? ε?ν:

      r > μ – σ (9.2)

?να? τ?τοιο? καθορισμ?? εγγυ?ται ?τι υπ?ρχουν –σε λογικ? πλα?σια- ε?λογα πολλ?? αρκετ?? μεγ?λε? αυξ?σει? και μεγ?λε? μει?σει? στη χρονικ? περ?οδο που αναλ?εταιχρονοσειρ? που αναλ?εται

Σχ?μα ?9.29?9.38. Δε?κτη εσ?δωνΠοσοστ? απ?δοση? απ? επενδ?σει? για τη Peugeot?των μετοχ?ν τη? Peugeot, 7 Μαρτ?ου 2005

Το σχ?μα Σχ?μα ?9.29 7.10.9.1-1 παρουσι?ζει μια χρονικ? περ?οδοχρονοσειρ? που περι?χει ο δε?κτη? εσ?δων το ποσοστ? απ?δοση? μετοχ?ν τη? απ? επενδ?σει? τη? αυτοκινητοβιομηχαν?α? Peugeot. Οι δ?ο διακεκομμ?νε? γραμμ?? απεικον?ζουν το κατ?φλι για τι? μεγ?λε? μει?σει? και τι? μεγ?λε? αυξ?σει? αντ?στοιχα. Στην προσ?γγισ? μα?Στα συστ?ματα προειδοποι?σεων, τυπικ?, εστι?ζουμε στην πρ?βλεψη των μει?σεων κ?τω που βρ?σκονται χαμηλ?τερα απ? την κ?τω διακεκομμ?νη κ?τω γραμμ? και των αυξ?σεων π?νω που βρ?σκονται υψηλ?τερα απ? την επ?νω διακεκομμ?νη γραμμ?, εν? οι διακυμ?νσει? μεταξ? αυτ?ν των δ?ο γραμμ?ν αγνοο?νται ω? κανονικ? συμπεριφορ? του χρηματιστηρ?ου. Παρ? την απλ? διατ?πωση, το πρ?βλημα ε?ναι πολ? ιδια?τερα δ?σκολο επειδ? δι?τι τα στοιχε?α χρηματιστηρ?ου, ειδικ? υψηλ?? συχν?τητα? αυτ? με υψηλ? ρυθμ? μεταβολ??, δεδομ?να ε?ναι χαοτικ? σε μεγ?λο βαθμ?. Επιπλ?ον, αναλ?οντα? τα , υψηλ?? συχν?τητα?, στοιχε?α με υψηλ? ρυθμ? μεταβολ??, ?πω? αναφορ?? τιμ?ντιμ?? μετοχ?ν αν? δεκαπ?ντε δευτερ?λεπτα ? αν? εν?? ?να λεπτο?, πρ?πει να εκτιμ?σουμε του?τηρο?νται ισχυρο?? αυστηρο? χρονικο??? περιορισμο?:??. Ακ?μη και αυτ? ε?ναι κρ?σιμο δι?τι ακ?μη και αν επιτ?χουμε ?ριστα αποτελ?σματα πρ?βλεψη?, ε?ν απαιτο?ν ?ναν με ?ναν μακροχρ?νιο υπολογισμ? και ?ρχονται καθυστερημ?να, αυτ? μπορο?ν πιθαν?τατα θα να ε?ναι απολ?τω? ?χρηστα, δι?τι επειδ? η κατ?σταση στο χρηματιστ?ριο αλλ?ζει π?ρα πολ? συχν? και σε μεγ?λο ε?ρο?με μεγ?λη συχν?τητα και σε μεγ?λη ?κταση.

    1. Βιβλιογραφ?α
  1. Amir E., McCanne S., And Katz R (1997). Receiver-driven bandwidth adaptation for light-weight sessions. In Proceedings of ACM Multimedia ‘97, ACM.
  2. Balliache L. (2003) "Differentiated Service on Cisco HOWTO" . http://www.opalsoft.net /qos/ CDS.htm.
  3. Buro Michael &, Furtak Timothy M. (20032) RTS Games and Real–Time AI Research.Department of Computing Science, University of Alberta, Edmonton, AB, T6J 2E8, Canada Invited Paper at the Workshop on Game AI, JCIS 2003, pp. 481-484.
  4. Cisco Systems (2003), "Quality of Service Networking", . http://www.cisco.com/univercd /cc/td/doc/ cisintwk/ito_doc/qos.pdf, Internetworking Technology Handbook.
  5. Diallo O., Rodrigues J., Sene, M. (2012). Real-time data management on wireless sensor networks: A survey. Journal of Network and Computer Applications, vol. 35 (2012), pp. 1013–1021.
  6. Ericsson (2007). Network infrastructure for IPTV. http://www.ericsson.com/ie/res/thecompany/docs/publications/ericsson_review/2007/2_NetworkInfastructure.pdf
  7. Hadjiefthymiades S. (2002). , "Quality of Service in IP Networks",. shadj_IPQoS.pdf, University of Athens, Department of Informatics & Telecommunications, http://cgi.di.uoa.gr/~shadj/shadj_IPQoS.pdf.
  8. Hemy MichaelM., Hengartner UrsU., Steenkiste Peter P. and Gross Thomas,. MPEG System Streams in Best-Effort Networks. Proceedings of PacketVideo'99, Cagliari, Italy, April 1999..
  9. Huang Z., Shen S., and Ji M. (2002)., Use Case Scenario on Negotiation Message for MPEG-21 Peer to Peer Communication.,” Iin International Organisation for Standardisation of MPEG.
  10. Johnston A., Burnett D. WebRTC: APIs and RTCWEB Protocols of the HTML5 Real-Time Web. Digital Codex LLC.
  11. Kaulgud V (2004). , "IP Quality of Service: Theory and best practices". , http://ws.edu.isoc.org/data/2004/35033882427f025c9bbd3/sanog4-kaulgud-qos-tutorial.pdfwww.sanog.org/ re-sources/sanog4-kaulgud-qos-tutorial.pdf, Infosys TecgnologiesTechnologies Ltd, India.
  12. Kurose J., Ross K. (2003)., "Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet.", 2nd edition, Addison Wesley. ISBN: 0321227352.
  13. Kutscher D., Ott, J. and Bormann C. (2002) Session Description and Capability Negotiation.,” in In IETF Internet Draft, draft-ietf-mmusic-sdpng-04.txt, work in progress.
  14. Li Z. , Drew M. (2004). Fundamentals of Multimedia, Pearson Education, Inc., New Jersey. ISBN: 0130618721
  15. Lipinski Piotr, Korczak Jerzy (2003). Early Warning in On-line Stock Trading Systems. University of Wroclaw, Wroclaw, Poland and Université Louis Pasteur, Strasbourg, France Proceedings of the 5th International Conference on Intelligent Systems Design and Applications (ISDA'05), Wroclaw, Poland.
  16. McCanne SteveS., and Katz RandyR., Amil Elan. (1998) An Active Service Framework and its Application to Real-time Multimedia Transcoding. University of California, BerkeleyProceedings of the ACM Sigcomm Conference., ACM Press, 1998, pp. 178-179.
  17. Microsoft Corporation (2003). , "How QoS Works", . http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc728211%28v=WS.10%29.aspxhttp://technet2.microsoft.com /WindowsServer/en/Library/2464f7e3-f420-4702-a1a9-55c03f913cd61033.mspx, Windows Server 2003 Technical Library.
  18. Network Working Group. SIP: Session Initiation Protocol. RFC 3261, http://tools.ietf.org/html/rfc3261
  19. OTENET S.A., "MPLS IP-VPN" http://corporate.otenet.gr/corporate/portal/media-type/html/user/anon/page/default.psml/js_pane/P-10249bf4554-10000, http://otebusiness.ote.gr/portal/page/portal/OTEBUSINESS/MediumBusinesses/PRDFullstory?prdguid=791A50A1DC6765CEE040A7C39C0544E5 Athens 2005.
  20. Pope C. (2000). , "Architectures for Quality of Service (QoS) in the Internet", . http://cs.adelaide.edu.au/users/cheryl/publications/qos.ppthttp://www.cs.adelaide.edu.au/users/cheryl/publications/qos.ppt, University of Adelaide, Department of Computer Science.
  21. Ran BinB., Chang Ben P. and Chen Jerome J. (2002). Architecture Development for Web-Based GIS Applications in Transportation. University of Wisconsin at Madison Department of Civil and Environmental Engineering.
  22. Schulzrine H., Rosenberg J. (2000), ". The Session Initiation Protocol : Internet Centric Signal-ling" . IEEE ComunicationsCommunications Magazine, .vol. 38(10), pp. 134-141.
  23. Sukhov AdreiA., Prasad CalyamC., Warren DalyD., Alexander Iliin. Networks RequirmentsRequirements fFor High Speed Real Time Multimedia. III IPv6 global Summit (Internet. New Generation -IPv6), Moscow, November 2004, p. 2833.
  24. Tan Wai-tian and Zakhor Avideh. , “Real-Time Internet Video Using Error-Resilient Scalable Compression and TCP-Friendly Transport Protocol. IEEE Transactions on multimedia, vol. 1(2), pp. 172–186.
  25. Tananbaum A (2002). , "Computer Networks", . 4th Edition, Chapter 7.4. ISBN: 0130661023.
  26. Vetro A.nthony, Sun Huifang H. and Wang YaoY. (1999) , “MPEG-4 Rate Control for Multiple Video Objects. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol. 9(1), pp. 186-199.
  27. W3C. WebRTC 1.0: Real-time Communication Between Browsers. http://www.w3.org/TR/webrtc/
  28. Wang XinbingX., Wang Wenye. (2004) An Efficient Negotiation Protocol for Real-Time Multimedia Applications oOver Wireless Networks. In proceedings of thw 2004 IEEE Wireless Communications and Networking Conference (vol. 4).
  29. Wu DapengD., Yiwei Thomas T.Hou., Yiwei and Zhang Ya-qin Z. (2000) , “Transporting Real-Time Video over the Internet: Challenges and Approaches. Proceedings of the IEEE vol. 88(12), pp. 1855–1877.
  30. Wu DapengD., Hou, Y.T., Li, B., Wenwu Z., Ya-Qin Z., Chao, H.J.Yiwei Hou Thomas, Li Bo, Zhu Wenwu, Zhang Ya-Qin and Chao H. Jonathan (2000), An End-to-End Approach for Optimal Mode Selection in Internet Video Communication: Theory and Application. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 18(6), 977-995.
  31. XMPP. XEP-0166: Jingle. http://xmpp.org/extensions/xep-0166.html
  32. Zhang RuiR., Regunathan Shankar S.L., and Rose Kenneth. (2000) , “Video Coding with Optimal Inter/Intra-Mode Switching for Packet Loss Resilience. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 18(6), 966-976.
  •  

    Διαδικτυακ?? εφαρμογ?? πραγματικο? χρ?νου

    1 http://tools.ietf.org/html/rfc3168. Ο μηχανισμ?? αυτ?? ε?ναι πλ?ον παρωχημ?νο?, ?χοντα? αντικατασταθε? απ? 

    2 Αντιθ?τω?, στην υπηρεσ?α παροχ?? β?ντεο κατ’ απα?τηση, ο κ?θε χρ?στη? ?χει τυπικ? τη δικ? του μοναδικ? ρο? δεδομ?νων.

    3 Συνεχ?? ονομ?ζεται μ?α ερ?τηση που τυπικ? αποτιμ?ται π?νω σε μ?α διαρκ? ρο? δεδομ?νων, και παρ?γει διαρκ?? αποτελ?σματα καθ?? καταφθ?νουν ν?α δεδομ?να που ικανοποιο?ν τα κριτ?ρια τη? ερ?τηση?. Η υπηρεσ?α Google Alerts (http://www.google.com/alerts) ε?ναι ?να τυπικ? παρ?δειγμα συστ?ματο? συνεχ?ν ερωτ?σεων.

    设为首页 | 加入收藏 | 昂纲搜索

    All Rights Reserved Powered by 文档下载网

    Copyright © 2011
    文档下载网内容来自网络,如有侵犯请和我们联系。tousu#anggang.com
    返回顶部