Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Тематический план
Отдел рекламы
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Групповое вещание в сетях IP и старые мифы

Джоэл Коновер

За последние пять лет в области автоматизации предприятий произошли значительные изменения. Широкое распространение Web-браузеров, высокопроизводительных рабочих станций и скоростных сетей изменило сам стиль ведения дел на предприятиях. Дополнительную динамику этому процессу придает появившаяся в последнее время возможность доставки высококачественного звука и видеоизображения на каждое рабочее место. Внедрение технологии группового IP-вещания является очередным этапом стремительного развития корпоративных сетей и производители как программных, так и аппаратных средств прикладывают максимум усилий, чтобы сделать эту технологию реальностью.

Журнал в тесном взаимодействии с фирмами Cisco Systems и Microsoft провел тестирование приложений группового IP-вещания нового поколения. Целью его стала демонстрация возможности доставки высококачественных аудио- и видеоинформации на рабочие места с помощью имеющихся аппаратных и программных средств. Развивая это направление, Microsoft внедрила групповое вещание в действующей сети масштаба студенческого городка. Нам была предоставлена возможность изучить инфраструктуру этой сети и непосредственно оценить ее работу. Ниже мы рассмотрим некоторые аспекты самой технологии группового вещания, посмотрим, как она позволяет экономить средства предприятия и повышать производительность его работы и, наконец, поговорим о том, какие преимущества предоставляет она конечному пользователю.

Преодолевая преграды

Технология группового IP-вещания существует уже более десяти лет. Однако и по сей день пространство IP-адресов, выделенное для групповой рассылки трафика, остается для сетевых администраторов загадочной областью, которую они просто игнорируют. Возможность использовать эту технологию тормозилась отсутствием полноценной ее поддержки программным обеспечением. Более того, считалось, что для организации доставки качественной аудио- и видеоинформации до рабочего места требуется сложная и дорогостоящая модернизация сети. Наше тестирование развеяло этот миф, теперь можно с уверенностью сказать: технология группового вещания готова к широкому применению в корпоративных сетях.

До проведения этих тестов, мы считали групповое вещание "требовательной" технологией, для использования которой необходимы специально оборудованные рабочие места. Но после трех дней испытаний в лаборатории фирмы Microsoft наше мнение радикально изменилось. Групповое вещание можно успешно внедрять в обычных корпоративных инфраструктурах, на самом обычном оборудовании.

Оказалось, что проблемы специальной аппаратной поддержки просто не существует. В наших тестах были задействованы 72 рабочие станции на базе процессоров Pentium 100 Мгц. Согласитесь, их нельзя назвать супероборудованием. Движущееся видеоизображение и звук в масштабе реального времени доводились до рабочих мест абсолютно без искажений. При этом сеть была загружена всего на 10%!

Используя то, что есть

Ранее, развертывание группового IP-вещания сдерживалось тем, что лишь небольшая часть оборудования и программных средств поддерживала эту технологию. Но, несмотря на недостаток приложений группового вещания, производители сетевого оборудования упорно работали над реализацией в своей аппаратуре средств поддержки такого вещания. И результат не заставил себя ждать: большинство современных коммутаторов и маршрутизаторов без какой-либо модернизации обеспечивают управление групповой рассылкой трафика.

Для эффективной доставки группового трафика на рабочие места необходима коммутируемая сеть. И если руководство вашего предприятия мучительно раздумывает, какую сеть развертывать: разделяемую Fast Ethernet (100 Мбит/с) или коммутируемую Ethernet (10 Мбит/с), то вышесказанное -- весомый довод в пользу последней. Использование коммутаторов, отслеживающих сообщения протокола IGMP и обеспечивающих благодаря этому интеллектуальное управление групповым вещанием, позволит свести объем трафика к минимуму и сохранить значительную часть полосы пропускания для других приложений.

Сегодня типичная рабочая станция имеет как минимум 100-мегагерцевый процессор, встроенную звуковую карту, дисковод CD-ROM и сетевой адаптер Ethernet. Это оборудование в совокупности с усовершенствованными алгоритмами сжатия и кодирования позволяют доставлять на рабочее место высококачественные звук и видеоизображение, используя минимальную полосу пропускания. Надеемся, что совокупность этих фактов положительно повлияет на точку зрения руководителей относительно внедрения технологии группового вещания -- ведь такое внедрение не потребует серьезной модернизации компьютерного парка.

Важно, что и современные операционные системы имеют средства поддержки группового вещания. Фирма Microsoft сделала и продолжает делать все необходимое для этого. Групповое вещание поддерживается системами Windows NT 4.0 и Windows 95/98, такая поддержка предусмотрена в будущих версиях Windows NT. С технической точки зрения поддержка группового вещания означает возможность стека TCP/IP использовать протокол IGMP, с помощью которого компьютеры динамически сообщают о том, в каких именно групповых сеансах они хотели бы участвовать. Будущие операционные системы фирмы Microsoft, включая Windows NT 5.0, будут поддерживать NetShow -- специальное приложение для группового аудио- и видеовещания.

Типичные серверы тоже вполне готовы обеспечить вещание мультимедиа-информации. Как мы выяснили, стандартный сервер с процессором Pentium Pro и операционной системой Windows NT способен кодировать несколько потоков высококачественного звука или один поток видеоинформации среднего качества.

Зачем все это?

Может возникнуть вопрос: а зачем вообще передавать аудио- и видеоинформацию на рабочие места? В конце концов, не для развлечения же сотрудников в рабочее время! Рассмотрим обычную ситуацию: пусть необходимо провести собрание коллектива, скажем численностью 800 человек. Возможно, для этого придется арендовать специальное помещение, что стоит приличных денег. К тому же необходимость "куда-то идти" нарушит привычный график работы людей. А если потребуется присутствие работников из удаленных офисов -- значит предстает еще и транспортные расходы.

Гораздо выгоднее организовать такое собрание прямо на рабочих местах. К примеру, это может выглядеть так: на экране монитора появляется изображение выступающего и его презентация с полным аудиосопровождением. Звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой? Но такое возможно уже сегодня.

Другим важным приложением группового вещания является обучение. Это могут быть и регулярный инструктаж по понедельникам, и обучение работников новым видам сервиса. Групповое вещание позволяет эффективнее организовать эти процессы. А в случае, если сотрудника не было на рабочем месте во время группового сеанса связи, он всегда может получить полную информацию по требованию, используя обычное соединение.

Создание инфраструктуры группового вещания станет стимулом для применения смежных технологий, скажем конференц-связи. Организация совещания, например, инженеров, специалистов по маркетингу и менеджеров по продажам, работающих в разных частях земного шара, требует серьезных расходов. Если собрать их на виртуальную конференцию, используя отлаженную инфраструктуру группового вещания, можно существенно сэкономить средства.

Необходимо отметить, что, хотя внедрение инфраструктуры группового вещания и позволит ускорить работу обычных, использующих одноадресную связь, приложений, она не решит всех проблем, связанных с полосой пропускания. Обычный одноадресный трафик, такой, как видео по запросу, требует значительной полосы пропускания и единственным рецептом улучшения работы таких приложений будет использование каналов с высокой пропускной способностью и быстродействующих серверов.

Что показало тестирование

В тестах, проводившихся в лаборатории NT Performance Lab (Редмонд, штат Вашингтон), было задействовано 72 клиента группового вещания и один сервер с поддержкой NetShow Multicast. Рабочие станции и сервер взаимодействовали через коммутатор Catalyst 5500 фирмы Cisco, оснащенный 242 портами 10/100 Мбит/с и модулем маршрутизации. В качестве клиентской операционной системы использовалась Windows 98 (версия Beta 3). Она была установлена на компьютерах фирмы Hewlett-Packard стандартной конфигурации, никакого дополнительного аудио- или видеооборудования не использовалось.

Сконфигурировав сервер NetShow для группового вещания, мы запустили все 72 клиента. Четыре разных видеопотока передавались в две IP-подсети. Одна половина трафика пересекала границу между подсетями, т. е. проходила через модуль маршрутизации Catalyst 5500, другая -- нет. На всех 72 рабочих местах видеоизображение воспроизводилось с высоким качеством. При этом коммутатор был загружен всего на 10%, а его модуль маршрутизации и того меньше -- только на 5%.

Современные технологии сжатия позволяют передавать полноэкранное видео высокого качества, используя небольшую часть полосы пропускания сети. Так, в нашем тесте скорости потоков составляли всего от 200 до 1800 Кбит/с. Самый скоростной поток -- 1800 Кбит/с -- это всего 120 пакетов в секунду. Для его передачи коммутаторы Ethernet задействуют менее 1% своей пропускной способности (по пакетам) и около 20% полосы пропускания каналов связи. Для коммутаторов Fast Ethernet влияние такого видеопотока вообще незаметно. Даже высокоскоростные последовательные соединения распределенных сетей способны пропускать видеопотоки достаточного объема, что является хорошим известием для тех, кто собирается устраивать конференции через инфраструктуру группового вещания.

По окончании тестов нам было предложено ознакомиться с корпоративной сетью Microsoft, объединяющей более 30 тыс. узлов и являющейся одной из крупнейших инфраструктур группового вещания. Даже обслуживая десятки аудио- и видеоканалов, используемые в сети маршрутизаторы остаются загруженными только на 8%. Это ли не является доказательством масштабируемости группового вещания?

Надо знать, что искать

Одним из привлекательных свойств группового IP-вещания является то, что групповой трафик направляется только в те подсети, где он активно запрашивается одним или несколькими хостами. Оконечные маршрутизаторы пересылают его на коммутаторы и концентраторы, только если к последним подключены хосты, настроенные на прием группового трафика (рис. 1). Сегодня, при широком распространении коммутаторов именно от них во многом зависит эффективность использования технологии группового вещания. На какие же характеристики коммутатора вам следует обратить внимание, если вы планируете использовать его для создания инфрастуктуры группового вещания?


Рис. 1. Маршрутизация группового трафика IP

Одна из важнейших характеристик -- аппаратная поддержка группового вещания, т. е. возможность коммутатора на аппаратном уровне быстро "размножать" пакеты. Протестировав коммутатор Catalyst 5500 с помощью анализатора SmartBits фирмы Netcom Systems, мы выяснили, что в режиме группового вещания он может пересылать до 35 млн пакетов в секунду и при этом будет загружен менее, чем на 10%. Catalyst 5500 имеет распространенную сейчас архитектуру, основанную на использовании общего буфера. Она хороша тем, что позволяет быстро копировать пакеты из общей памяти и направлять их на множество портов.

Другая, не менее важная характеристика, -- наличие средств контроля за групповым трафиком. Когда групповой поток поступает на коммутатор, то по умолчанию может быть воспринят как широковещательный и направлен во все порты. В большой сети, масштаба университетского городка, это может привести к передаче огромного объема бесполезного трафика, а, следовательно значительно снизит производительность сети.

Для решения этой проблемы производители наделяют свои коммутаторы дополнительными интеллектуальными возможностями. Когда рабочая станция подключается к каналу группового вещания, она посылает сообщение протокола IGMP ближайшему маршрутизатору, "оповещая" его о своем желании принимать соответствующий трафик. Интеллектуальный коммутатор отслеживает сообщения IGMP и по ним "узнает", к каким портам подключены станции, подписавшиеся на получение группового трафика. Только в эти порты коммутатор и будет направлять данный трафик (рис. 2). Подобные возможности становятся стандартными для коммутаторов высокого уровня. В настоящее время Cisco Systems использует в своих коммутаторах фирменный протокол управления групповым вещанием CGMP, но она планирует обеспечить и поддержку функции мониторинга сообщений IGMP.


Рис. 2. Передача группового трафика IP в ситуациях,
когда коммутатор поддерживает (а) и не поддерживает (б)
функцию мониторинга сообщений IGMP

Презентации в масштабе реального времени, проведение виртуальных совещаний, трансляция передач CNN и местных сообщений -- вот далеко не полный перечень того, что может обеспечить ваша сеть. Учитывая появление Windows 98 и предстоящий выпуск Windows NT 5.0, сейчас самое время подумать об использовании технологии группового вещания. По мере развития сетевой инфрастуктуры и внедрения средств коммутации на втором и третьем уровнях, она становится все более подходящей для приложений группового вещания. Ожидается, что текущий год будет годом широкого распространения этих приложений. Основанием для такой уверенности служит тесное сотрудничество фирмы Microsoft с производителями сетевого оборудования, направленное на продвижение технологии группового вещания.





  
9 '1998
СОДЕРЖАНИЕ

колонка редактора

• Linux славой не испортишь

локальные сети

• Четыре устанавливаемые в стойку сервера

• Нелегкий выбор инсталлятора СКС

• Не спешите отказываться от NetWare

• Сетевая печать в рабочих группах

бизнес

• Джуди Эстрин: от предпринимателя до директора по развитию технологий фирмы Cisco

корпоративные сети

• Средства поддержки коллективных работ объединят усилия ваших сотрудников

• Объектное расширение реляционной СУБД: Зачем и Как (Часть I. Зачем?)

• Списки доступа на маршрутизаторах Cisco

услуги сетей связи

• Управление сетями Frame Relay

• Внедрение услуг интеллектуальной сети в России

• 1:0 в пользу АТМ

интернет и интрасети

• Интернет-торговля Часть II

• Решение проблем с помощью серверов-посредников Web

• Групповое вещание в сетях IP и старые мифы

• Связующее ПО для Java

• Серверы Интернет "быстрого приготовления"

защита данных

• Шесть биометрических устройств идентификации отпечатков пальцев

• Пусть ваши пальцы зарегистрируются сами

новые продукты

• Передача речи по IP: у Nortel самые серьезные намерения; Универсальный АТМ-анализатор; Новые решения Ericsson в области центров обработки вызовов; Pentium II Xeon: мощный "мотор" для платформы Intel; Миниатюрный синхронный мультиплексор SDM-1;

только на сервере

• NetWare For Small Business 4.11: большие возможности для малого бизнеса

• Будущее Sybase: процветание или упадок?



 Copyright © 1997-2003 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (095) 234-53-21. Факс (095) 974-7110. вверх