Opinnäytetyön Loppuseminaari

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Opinnäytetyön Loppuseminaari 18.4.2013"

Aarne Hiltunen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Opinnäytetyön Loppuseminaari Opinnäytetyön nimi: Ryhmälähetysten uudet menetelmät Kim Vuorela TI09TIVE Toimeksiantaja yritys: KYMP Oy Ohjaava opettaja: Martti Kettunen Työ liittyy hankkeeseen: - Sopimus opinnäytetyöstä tehty: Kyllä Arvioitu valmistumispäivä:

TI09TIVE Toimeksiantaja yritys: KYMP Oy Ohjaava opettaja: Martti

2 Lähdeluettelo IPTV-järjestelmät. Saatavissa: Suleva, L IPTV:n asettamat vaatimukset verkolle ja palvelun toteutus SimuNetissä. Opinnäytetyö. Kymenlaakson ammattikorkeakoulu. Kankare, V. IPTV alueverkkojen näkökulmasta 12/2008. Saatavissa: sa_kankare_ pdf Martin R. IPTV: Video s latest test frontier. 5/2006. Saatavissa: Video-s-latest-test-frontier Video-On-Demand. Saatavissa: IGMP, Internet Group Management Protocol. Saatavissa: Blanchet, M Migrating to IPv6. Wiley Publishing, Inc. Eastbourne

fi/~amake/simunet/simunet_iptv_aluedataverkos sa_kankare_20091207.pdf Martin R. IPTV: Video s latest test frontier. 5/2006. Saatavissa: http://www.tmworld.

3 Lähdeluettelo McFarland, S. Sambi, M. Sharma, N. Hooda, S IPv6 for Enterprise Networks. Cisco Press. Indianapolis Comer D TCP/IP, IT Press. Helsinki. Jaakohuhta, H. 2005, Lähiverkot Ethernet. Ethernet-tekniikan soveltaminen käytännössä. IT-Press. Helsinki. Casad, J. Willsey, B TCP/IP Trainer. IT-Press. Helsinki. Overview of IP Multicast. Saatavissa: shtml Vatanen, M Operaattoritasoisen reitityksen ja VPLS:n toteutus spidernetiin. Opinnäytetyö. Jyväskylän ammattikorkeakoulu. Andersson, L. Experience with the Label Distribution Protocol. 10/2007. Saatavissa:

Saatavissa: http://www.cisco.com/en/us/tech/tk828/technologies_white_paper09186a00 80092942.shtml Vatanen, M. 2010. Operaattoritasoisen reitityksen ja VPLS:n toteutus spidernetiin.

4 Lähdeluettelo Anycast RP Cisco Systems Saatavissa: pers/anycast.html Anycast DNS Part 1, Overview Saatavissa: Multimedia Appliances Saatavissa: Pignataro, C. Kazemi, R. Dry, B Label Distribution Protocol (LDP): Overview. Saatavissa: Tunneling Saatavissa:

html Multimedia Appliances. 2013. Saatavissa: http://www.vpod.tv/products/multimedia-appliances/ Pignataro, C. Kazemi, R. Dry, B. 2002.

5 Johdanto Tämä opinnäytetyö on tehty Kymenlaakson ammattikorkeakoulun tietoverkkolaboratorioympäristössä. Ciscon mukaan verkossa olevien laitteiden ja yhteyksien määrä tuplaantuu seuraavan viiden vuoden aikana. Vuoteen 2016 Internet-liikkeen määrä tulee olemaan 1,3 tsetatavua, eli triljoona gigatavua. Käytännössä tästä liikenteestä osa tullaan hoitamaan ryhmälähetysliikenteenä. Tässä opinnäytetyössä tutkitaan ryhmälähetysprotokollia sekä IPv4:llä, että IPv6:lla. Näitä protokollia ovat mm. IGMP, MLD, sekä Multicast LDP. Työ itsessään selkeä jatko projektiopinnot kurssin projektityölle

Vuoteen 2016 Internet-liikkeen määrä tulee olemaan 1,3 tsetatavua, eli triljoona gigatavua.

6 Ryhmälähetys Ryhmälähetys Tekniikka, joka mahdollistaa one-to-many tietoliikenneinfrastruktuurin. Viesti lähetetään vain kerran. Ei vaadi tehokkaita laitteistoja. Hyödyntää UDP- ja PGM -protokollia Käytetään pääasiassa videoneuvotteluissa ja työpöytäohjelmissa

7 Perinteiset Ryhmälähetysmenetelmät Internet Group Management Protocol (IGMP) Protokolla, joka mahdollistaa asiakkaiden liittymisen multicast-ryhmään. Voidaan muuntaa välityspalvelimeksi. Toimii vain IPv4-verkoissa. Viestittäminen jakautuu kahteen vaiheeseen: - IGMP sanoman lähetys. - IGMP ryhmäkysely. IGMP välityspalvelin - Mahdollistaa IGMP -pyyntöjen lähetyksen isännän puolesta. - Toimii isäntien välityspalvelimena

Viestittäminen jakautuu kahteen vaiheeseen: - IGMP sanoman lähetys. - IGMP ryhmäkysely.

8 Perinteiset Ryhmälähetysmenetelmät Protocol-Independent Multicast (PIM) Ryhmälähetys-reititysprotokollien perhe, joka on suunniteltu IP verkkoihin. Mahdollistaa one-to-many ja many-to-many tiedonsiirtomahdollisuudet. Sisältää kaksi itsenäistä, toisistaan riippumatonta protokollaa. Sparse-mode - Määrittää yhden reitittimen kohtauspaikaksi, jotta voi lähettää liittymissanomansa. Dense-mode - Varmistaa kuljetuksen. Tarkoitettu suuriin ja nopeisiin verkkoihin. SSM - Tukee vain one-to-many mallia. Pakettien lähetys perustuu kanaviin, jotka sisältävät lähteen unicastosoitteen ja ryhmälähetysryhmän kohdeosoitteen

Sparse-mode - Määrittää yhden reitittimen kohtauspaikaksi, jotta voi lähettää liittymissanomansa. Dense-mode - Varmistaa kuljetuksen.

9 Uudet ryhmälähetysmenetelmät Multicast Listener Discovery (MLD) IPv6 reitittimet käyttävät MLD:tä löytääkseen multicast-ryhmään haluavia laitteita. Reitittimet informoivat muille reitittimille, mikäli multicast-ryhmälle on kuuntelija. MLD:tä käyttämällä ilmoitetaan, halutaanko ryhmälähetys valituille ryhmille. Hyödyntää kolmenlaisia viestejä ryhmälähetyksissä: - Query viestejä lähetetään, jotta laite oppisi muiden multicast-kuuntelijoiden osoitteet. - Report viestejä lähetetään, kun kuuntelija aloittaa ryhmälähetysosoitteiden kuuntelemisen. - Done-viesti osoittaa isännälle, kun laite ei halua enää vastaanottaa ryhmälähetyksen viestejä

Hyödyntää kolmenlaisia viestejä ryhmälähetyksissä: - Query viestejä lähetetään, jotta laite oppisi muiden multicast-kuuntelijoiden osoitteet.

10 Uudet ryhmälähetysmenetelmät Multicast Label Distribution Protocol (Multicast LDP) Rakentaa ja ylläpitää LSP tietokantoja, tiedonvaihto kaksisuuntaista. Lipputietojen vaihtoon MPLS-verkon sisällä. Toimii MPLS protokollan päällä, hyödyntää IGP protokollaa. Informaationvaihdot suoritetaan TCP yhteyden välityksellä lähettämällä Protocol Data Uniteja, jotka kehystetään TLV merkkausta käyttäen. Hyödyntää neljää eri viestikategoriaa. 1. Discovery 2. Session 3. Advertisement 4. Notification

Toimii MPLS protokollan päällä, hyödyntää IGP protokollaa.

11 Uudet ryhmälähetysmenetelmät Anycast Tarkoittaa viestin lähettämistä ryhmälle siten, että viesti päätyy lähimmälle ryhmän jäsenelle. Perustuen reitityksen tietoihin, anycast tunnistaa lähimmän solmun ja kohdistaa viestin siihen. Mahdollistaa palveluiden vastaanoton useista eri lähteistä yhdellä IPv6 -osoitteella

Perustuen reitityksen tietoihin, anycast tunnistaa lähimmän solmun ja kohdistaa

12 Käytännön toteutus Alustava verkko: DHCP:n ja NAT:n lisääminen osaksi verkkoa. IP-osoitteen rajaaminen halutulle alueelle. Kytkin käyttämään myös IPv6-osoitteita # sdm prefer dual-ipv4-and-ipv6 default # reload Vlanien luominen kytkimeen

Kytkin käyttämään myös IPv6-osoitteita # sdm prefer

13 Käytännön toteutus IGMP:n lisääminen osaksi verkkoa. #Interface Gi0/1 #ip igmp proxy-service # ip pim sparse-dense-mode #ip igmp mroute-proxy Gi0/2 #Interface Gi0/2 #ip igmp proxy-service #ip pim sparse-dense-mode #ip igmp mroute-proxy Gi0/1 ip igmp proxy-servicellä protokolla käyntiin. ip sparse-dense-modella varmistetaan kuljetus, ei niinkään verkon kuormituksen minimointi. mroute-proxy -komento kohdistettiin osoittamaan molempiin portteihin, muuten kuva pikselöityi pahasti

proxy-service #ip pim sparse-dense-mode #ip igmp mroute-proxy Gi0/1 ip igmp proxy-servicellä protokolla käyntiin.

14 Käytännön toteutus Multicast Listener Discoveryn lisääminen osaksi verkkoa. Luotiin MLD-ryhmät, joihin haluttiin liittyä. Määritettiin MLD:n kyselykohtaiset arvot, sekä ryhmän maksimikoko. MLD yhteyden määritys: #interface Serial 0/1/0 #ipv6 mld static-group FF02::1 #ipv6 mld join-group FF02::1 #ipv6 mld query-max-response-time 20 #ipv6 mld query-timeout 150 #ipv6 mld-query interval 60 #ipv6 mld limit

Määritettiin MLD:n kyselykohtaiset arvot, sekä ryhmän maksimikoko.

15 Käytännön toteutus Multicast Label Distribution Protokollan lisääminen verkon osaksi Multicast LDP ei vielä tue IPv6:tta, joten määritykset IPv4:llä. Ensin määritettiin LDP käyttöön. #mpls label protocol ldp #interface Serial 0/1/0 #mpls ip Tunnel1 käynnistyy. Tämä tunneli toimii MPLS LDP:tä käyttävien liityntäporttien viestikanavana. #interface tunnel 1 #ip address #tunnel destination #mpls ldp neighbor password SECRET #mpls ldp explicit-null #mpls ldp router-id Serial 0/1/0 force

Tämä tunneli toimii MPLS LDP:tä käyttävien liityntäporttien viestikanavana. #interface tunnel 1 #ip address 172.15.15.101 255.

16 Käytännön toteutus MPLS LDP:n porttikohtaiset asetukset, sekä mpls forwarding table

17 Yhteenveto & jatkokehitys IPv6:n tarjoamat haasteet ja tulevaisuus. Vain pieni osa käytettyjen protokollien potentiaalia. Käteviä, helppokäyttöisiä protokollia. IGMP jäämässä MLD:n varjoon IPv6:n yleistyessä. MPLS LDP, opinnäytetyön aihe?

Samankaltaiset tiedostot

IPTV:n asettamat vaatimukset verkolle ja palvelun toteutus. Lauri Suleva TI07 Opinnäytetyö 2011

IPTV:n asettamat vaatimukset verkolle ja palvelun toteutus SimuNetissä Lauri Suleva TI07 Opinnäytetyö 2011 Johdanto Työn tarkoituksena tutustua IPTV-palveluun yleisesti IPTV-palveluun vaikuttavien tekijöiden