Sadraj

Uvod...............................................................................................2Mrene karakteristike......................................................................4

Odnos u vremenu..................................................................4

Timestamp.............................................................................5

Playback buffer.....................................................................6

Sortiranje................................................................................7

Multikasting, prevodioci, meanje,podrka transport. sloja....8

Digitalizacija....................................................................................9

Diskretizacija kontinulanih signala................................................10

Analogno-digitalna konverzija.......................................................11

OSI referentni model.....................................................................12

Enkapsulacija protokola.................................................................14

QoS................................................................................................18

QoS ZAKLJUAK......................................................................25

UVOD

Pojam multimedija (multimedia) - dolazi od latinskih rijei multus (mnogi) i medium (medijum).Multimedija predstavlja integraciju razliitih medijskih elemenata koji su u osnovi samostalni sadraji.To je informacija predstavljena ili memorisana u kombinaciji teksta, grafike, zvuka, animacije i videa objedinjenih pomou raunara. Multimedija su aplikacije i dokumenti poboljani dodavanjem zvuka, animacije ili videa, u najirem smislu programska podrka koja korisnicima omoguuje pristup ovim medijima.S multimedijom se sreemo na svakom koraku - u prostoru u kome ivimo (gledanje televizije, sluanje muzike, igranje video igara na raunaru, pretraivanje Interneta...), u bankama, potama, prodavnicama, na ulici, pa ak i u prirodi (zahvaljujui mobilnim telefonima i druim mobilnim ureajima koji su stalno uz nas i koje koristimo za pravljenje fotografija, sluanje i preuzimanje audio i video sadraja, slanje MMS poruka...).Multimedija je, prema tome, savremen oblik izraavanja korienjem teksta, slike, zvuka, animacija i videa. Pomou multimedijalnih sistema s odgovarajuim hardverskim i softverskim komponentama ovi osnovni elementi se kombinuju u jedinstvene multimedijalne sadraje. Tako napravljeni sadraji koriste se u audio i video produkciji, oglaavanju (reklame, prezentacije), web dizajnu, obrazovanju, elektronskom poslovanju, medicini, industriji, saobraaju i mnogim drugim oblastima ovekovog svakodnevnog ivota.Multimediji mogu biti:TekstZvukSlikaAnimacijaVideoInteraktivnostSvaki sistem koji podrava dva ili vie medija moe se nazvati multimedijalni. Dnevne novine, predstavljaju multimedijalnu prezentaciju, jer obuhvataju tekst i sliku kao ilustraciju. Multimedijalni sistem treba da obuhvati i kombinaciju medija, nezavisnost, raunarski podranu integraciju i mogunost komuniciranja.

U multimedijalnom okruenju, informacija se prenosi korisnicima putem naih ula sluha, vida, mirisa, dodira i ukusa. Meutim, najee se u multimedijalnim sistemima koriste audio i vizuelne informacije. Tehnologije za ukljuenje ostalih ula: mirisa, dodira i ukusa zahtevaju dodatna istraivanja. U okviru multimedijalnih tehnologija tekst, slike i video, pripadaju vizuelnom mediju, dok se muzika i govor tretiraju kao auditorni medijum. to se tie predstavljanja, medijum je okarakterisan internim raunarskim predstavljanjem. Na primer, slova iz nekog teksta mogu se predstaviti korienjem Amerikog standardnog koda za razmenu informacija (eng. American standard code for information interchange ASCII), audio signali putem impulsno kodno modulisanih (PCM) odabiraka, podaci oslici memorisanjem PCM ili JPEG formata, dok se video podaci mogu predstaviti, na primer u obliku PCM ili MPEG formata. Prikazivanje se odnosi na alate i ureaje koji prikazuju ulaznu i izlaznu informaciju. Tako su novine, ekrani, i zvunici izlazni mediji, dok tastatura, mi, mikrofon i kamera ine ulazne medije. Memorisanje se tie prenosioca podataka koji objedinjuje memorisanje informacije. Novine, mikrofilmovi, magnetni i optiki diskovi slue za memorisanje informacija. Kontinualni prenos podataka omoguavaju mediji kao to su optiki kablovi, koaksijalni kablovi, slobodan vazduni prostor (za beini prenos).

Poznata je klasifikacija medija na diskretne i kontinualne. Diskretni mediji su vremenski nezavisni, dok su kontinualni vremenski zavisni. Za diskretne medije (na primer tekst, grafika) obrada podataka nije vremenski kritina, dok su kod kontinualnih medija predstavljanje i obrada podataka vremenski zavisni.

Slika 1. Primeri podataka za diskretne i kontinualne medije

Mrene karakteristike

1. Odnos u vremenu

Podaci prenoeni u realnom vremenu preko mree sa komutacijom paketa (packet switching) zahtevaju odravanje vremenskog odnosa izmeu paketa jedne sesije. Na primer, pretpostavimo da real-time server alje stream video zapis. Signal je digitalizovan i podeljen na pakete. SLIKA 2. Vremenski odnos.

Nainjena su tri paketa, svaki sa po deset sekundi video zapisa. Pretpostavimo i da je svakom paketu potrebna jedna sekunda da stigne do odredita. Prijemnik e moi da pusti svaki od paketa po redosledu, jer je vreme potrebno da oni stignu kratko. Tako dobijamo iluziju prenosa u realnom vremenu. Vremenski odnos meu paketima je ouvan. Ali ta e se dogoditi ako paketi imaju razliita kanjenja? Na primer, prvi stie u vremenu 00:01 (1 s kanjenje), drugi u 00:15 (5 s kanjenje), a teri u 00:27 (7 s kanjenje). Ako prijemnik pone reprodukciju, drugi paket e mu biti potreban pre nego to on stigne, etiri sekunde kasnije. Pojavie se praznina od etiri sekunde izmeu segmenata. Ova pojava se u streaming-u naziva jitter.

SLIKA 3. Pojava jitter-a.

2. Timestamp (vremenski kod)Jedno reenje je korienje timestamp-a. Ako svaki paket sadri informaciju o vremenu slanja u odnosu na prvi (ili prethodni) paket, onda prijemnik moe da doda ovo vreme vremenu od koga poinje reprodukciju. Drugim reima, prijemnik zna kada treba da reprodukuje svaki pojedinani paket. Zamislimo da je prvi paket imao timestamp 0, drugi 10, trei 20. Ako je reprodukcija poela od 00:08, sledei paket e biti reprodukovan u 00:18, a poslednji u 00:28. Nema praznine izmeu paketa.

Kako bi izbegli jitter, dodajemo vremenski kod (timestamp) paketima kako bi razdvojili vreme prijema od vremena reprodukcije.

SLIKA 4. Upotreba timestamp-a.

3. Playback Buffer (Bafer reprodukcije)Kako bi odvojili vreme prijema od vremena reprodukcije, potreban nam je bafer u kome e mo da skladitimo podatke dok nam ne budu potrebni. Kada sesija pone (prvi bit podataka stigne), prijemnik odloi reprodukciju dok ne dostigne odreeni prag popunjenosti bafera. U predhodnom primeru, prvi bit dolazi u 00:01, prag je 7s, a reprodukcija poinje u 00:08. Prag se meri jedinicama vremena. Reprodukcija ne poinje dok se bafer ne napuni (dostigne prag). Podaci pristiu u bafer razliitim brzinama, ali se uvek itaju istom brzinom. Koliina podataka u baferu nije konstantna, ali dokle god download ide veom brzinom od reprodukcije, ne dolazi do jitter-a.

SLIKA 5. Bafer reprodukcije4. SortiranjePored vremenskog odnosa paketa koji je definisan timestamp-om, za prenos u realnom vremenu potreban je jo jedan vaan parametar. Potreban nam je broj sekvence za svaki paket. Prijemnik ne moe utvrditi da li je neki paket izgubljen na osnovu 16 timestampa. Naprimer, neka su vrednosti timestampa 0, 10 i 20. Ako je drugi paket izgubljen, prijemnik ne moe da zna za to, on e samo da reprodukuje trei paket 20 sekundi nakon poetka, jer predpostavlja da je to u stvari drugi paket. Dodavanjem broja sekvence ovaj problem se premoava.Bafer i broj sekvence su neophodni za reprodukciju materjala u realnom vremenu.

5. MultikastingMultimedija ima glavnu ulogu u audio/video konferencijama. Saobraaj na mrei moe biti gust, a podaci se prenose multicast metodama. Konferencije zahtevaju dvosmernu komunikaciju izmeu korisnika.6. Prevodioci (translators)

Ponekada je emisiji u realnom vremenu botreban i prevodioc. Prevodioci su programi koji menjaju format signala, smanjuju njegov kvalitet kako bi oni bili poslati kroz mreu male propusnosti. Na primer, prevodioc je neophodan pri prenosu stream-a od 5 Mbps kroz mreu koja podrava samo 1 Mbps. Kako bi se odrao stalan, real-time protok podataka, kvalitet signala se mora degradirati, tj. Mora se upotrebiti vei stepen kompresije.7. Meanje (mixing)

Ako postoje vie izvora koji mogu slati podatke u isto vreme (kao u telekonferencijama), kroz mreu se prenose vie tokova podataka. Kako bi se vie tokova (stream-ova) sklopilo u jedan, radi lakeg prenosa, oni se spajaju (meaju) u jedan. Mixer je ureaj koji matematiki sabira dva signala iz razliitih izvora kako bi generisao jedan signal.

8. Podrka transportnog sloja (OSI model)

Predhodno objanjeni postupci implementiraju se u sloju aplikacije. Meutim, oni se tako esto koriste da je njihova ugradnja u transportni sloj veoma poeljna. TCP nije pogodan za interaktivni saobraaj (streaming). Nema mogunost timestamp-a, i ne podrava multicasting. Ali zato podrava numerisanje paketa (broj sekvence). Meutim glavni razlog zbog kojeg je TCP nepogodan za interaktivne aplikacije je njegova korekcija greaka. Kod aplikacija u realnom vremenu ne moemo gubiti protok na retransmisiju izgubljenih ili oteenih paketa. Ako doe do gubitka ili oteenja, paket mora biti ignorisan. I pored kompresije, postoji veliki stepen redudantnosti kod audio/video signala, da se takvi gubitci ne registruju.TCP, iako napredan, nije pogodan za real-time aplikacije, jer je retransmisija nedozvoljena.UDP je daleko bolje reenje. On podrava multicasting, i nema retransmisije paketa. Ali UDP takoe ne podrava timestamp, numerisanje sekvenci, ili meanje stream-ova. Novi protokol, Real-time Transfer Protocol (RTP) prua usluge koje nedostaju UDP-u.DigitalizacijaU telekomunikacionim sistemima, analiza i obrada multimedijalnih podataka predstavlja vrlo aktuelan problem. Kod analognih sistema javljaju se problemi uma, nestabilnost, velike potronje energije. Da bi se audio ili video podaci smestili u raunar moraju se digitalizovati. Digitalni sistemi omoguavaju jednostavan prenos i skladitenje podataka. Mogunosti programiranja ine digitalne sisteme superiornim u odnosu na analogne.injenica je da su audio i video sistemi uneli mnogo specifinih zahteva koji se postavljaju prema digitalizovanom signalu, a koji su posledica izuzetnih zahteva ula sluha u ula vida kao krajnjih korisnika informacija. Da bi se analogni audio digitalizovao njegov spektar mora biti ogranien u skladu sa teoremom odabiranja. Spektar audio signala moemo ograniiti na dva naina. Prvi nain je da ga ograniimo ulaznim filtrom. Drugi nain je da koristimo ulazni filtar u kombinaciji sa tzv. oversampling-om. Pojam oversampling podrazumeva odmeravanje koje se obavlja na mnogo vioj frekvenciji od Nyquist-ove granice. Poto je frekvencija odmeravanja dovoljno velika, nee doi do preklapanja u spektru.

Kvantovanje je proces koji trajno unosi greku kako u audio tako i u video signal. Veliina greke zavisi od broja nivoa kvantovanja. Zbog nelinearnosti karakteristike kvantizera dolazi do izoblienja koja prouzrokuju harmonike (granulacioni um). Efikasna metoda za uklanjanje granulacionog uma je diterovanje. To je nezaobilazni proces kod A/D konvertora audio signala. Greka kvantovanja moe se smanjiti na dva naina: da se povea broj nivoa kvantovanja, odnosno broj bita po odmerku ili da se koristi oversampling. Kako je danas isplativije da se poveava brzina odmeravanja nego broj bita, treba se opredeliti na primenu oversampling-a. Ukoliko audio signal dolazi iz vie kanala odmerci iz razliitih audio kanala se multipleksiraju, komprimuju i skladite za budui playback. Da bi se digitalizovala slika treba poznavati osobine ljudskog vizuelnog sistema. Odmeravanje slike vri se pomou vie reetki. Heksagonalno odmeravanje bolje formira frekvencijsku ravan to rezultuje manjom frekvencijom odmeravanja. Nedostatak ovih tipova odmeravanja je u tome to nisu skalabilna. Za kvantovanje slike koriste se dve vrste kvantizacije: skalarna i vektorska. Skalarno kvantovanje koristi uglavnom osam bita, jer vie bita nee generalno poboljati kvalitet slike, osim ako se ne vre neka dodatna ispitivanja. Prednost skalarne kvantizacije u odnosu na vektorsku je u tome to je skalarna kvantizacija bra. Radi postizanja ocene kvaliteta audio signala definiu se dva kriterijuma i to subjektivni (kvalitativni) i objektivni (kvantitativni). Subjektivni ukljuuje procene na osnovu eksperimenata sa ispitanicima. Objektivni kriterijum, s druge strane, uzima u obzir odnos signalum i srednju kvadratnu greku nastalu u procesu kvantizacije signala. U procesu kvantizacije piksela pogorava se kvalitet vizuelnih podataka. Kada je re o vizuelnoj vernosti, dva najee koriena parametra za procenu kvaliteta su opet odnos signal um i srednja kvadratna greka. Meutim, u ovom sluaju kao parametri se jo pridodaju vrni odnos signalum i srednja apsolutna greka. U skoroj budunosti od ureaja za akviziciju audia oekuje se: poveanje frekvencije odmeravanja, zamena analognih komponenti i na taj nain poboljanje performansi sistema za akviziciju. Korienjem vektorske kvantizacije treba poveati kvalitet i kompresiju digitalnog audio signala. Treba imati u vidu i to da je zbog porasta kompleksnosti integracije i trenda smanjenja napona napajanja sve tee realizovati konverziju visoke rezolucije sa klasinim A/D konvertorima. to se tie akvizicije slike, potrebno je poveanje gustine odmeravanja i na taj nain poboljanje performansi sistema za akviziciju, korienje vektorske kvantizacije, kao i rad na usavravanju poluprovodnikih senzora i otklanjanju njihovih nedostataka. Napretkom tehnologije sve vie se prelazi na digitalne sisteme za akvizaciju slike. Na primer, razvoj silicijumskih senzora i odgovarajuih ipova osnovni su razlog za iroku eksploataciju digitalnih kamera.Diskretizacija kontinulanih signala

Pri diskretizaciji kontinualnog signala, za ceo postupak koriste se dve operacije: diskretizacija signala po vremenu (odmeravanje, semplovanje) i diskretizacija signala po trenutnim vrednostima (kvantovanje). Kada treba izvriti jo i digitalizaciju kontinualnog signala, obavlja se jo i trea operacija kodovanje, odnosno predstavljanje digitalnih vrednosti signala grupom cifara ili impulsa. Digitalizovani signal se obino predstavlja pomou dijagrama ili pomou tabele. Na Slici 6 predstavljen je jedan digitalizovani signal pomou dijagrama i tabelarno.

Slika 6. Predstavljanje digitalizovanog signala pomou dijagrama a) i b) i tabelarno c)Analogno-digitalna konverzija

Ulaz u A/D konvertor je diskretni vremenski signal ija je amplituda realni broj koji moe da zahteva jedan beskonaan broj bita/digita radi vernog predstavljanja. Za obradu na digitalnom raunaru, signal u svakom trenutku treba da bude konvertovan u 8, 16 ili 32 bita. To realizuje kvantizer koji ustvari preslikava kontinualnu promenljivu u diskretnu promenljivu. Ulazno izlazna relacija za tipian kvantizer je stepenasta funkcija kao to je prikazano na slici.

Slika 7. Proces kvantizacije, (a) uniformni kvantizer, (b) neuniformni kvantizerOSI referentni model Referentni model za otvoreno povezivanje sistema (engl. Open Systems Interconnection Basic Reference Model) je najkorieniji apstraktni opis arhitekture mree. Opisuje interakciju ureaja (hardware-a), programa, servisa (software-a) i protokola pri mrenim komunikacijama. Koriste ga proizvoai pri projektovanju mrea, kao i strunjaci pri izuavanju mrea. OSI model deli arhitekturu mree u sedam logikih nivoa, daje spisak funkcija, servisa i protokola koji funkcioniu na svakom od nivoa.OSI referentni model se sastoji od sedam razliitih nivoa, podeljenih u dve grupe.

Prvu grupu sainjavaju gornja tri sloja, slojevi aplikacije, prezentacije i sesije. Ona ima za ulogu da opie proces interakcije korisnik-raunar, rad korisnika sa aplikacijom i proces komunikacije aplikacija meu sobom kao krajnjim takama.

Druga grupa je sainjena od donja etri sloja koji definiu kako se prenose informacije sa jednog na drugi kraj (od jednog do drugog korisnika).

Slika 8. OSI referentni model

1. Fiziki sloj

Definie elektrina i fizika svojstva mrenih ureaja (mrenih adaptera - engleski termin u irokoj upotrebi je NIC (engl. Network Interface Card) . Definiu se naponski nivoi, broj pinova na konektorima (odnosno parica u kablovima), ili debljina opleta koaksijalnog kabla. Mrene kartice (integrisane na matinoj ploi ili samo utaknute u sabirnicu na matinoj ploi), hub-ovi i repeater-i su primjeri ureaja na fizikom sloju OSI modela.

2. Sloj veze

Brine se za razmjenu podataka izmeu mrenih ureaja, i za detekciju/korekciju moguih greaka u fizikom sloju. Ureaji komuniciraju pomou "hard-kodiranih" adresa (MAC adrese kod ethernet mrenih ureaja), i komunikacija na ovome nivou je mogua samo unutar lokalnih mrea. Komutatori (Switchevi) su ureaji koji "rade" na sloju podataka, jer oni uvaju u memoriji MAC adrese svih mrenih ureaja koji su spojeni na njih, i kad do njih doe paket, oni proitaju adresu polaznog i odredinog ureaja iz zaglavlja, te ostvaruju elektrinu vezu izmeu ta dva ureaja.

3. Mreni sloj

Na internetu je ogroman broj raunara, a mi ih raspoznajemo po njihovim imenima u obliku ime.domen.vrni_domen (npr. sr.wikipedia.org) Naravno, taj sistem je napravljen radi ljudi, i takozvani DNS serveri pretvaraju takve upite veb preglednika u IP adrese, po trenutno vaeem IPv4 standardu u adresu tipa a.b.c.d, gdje su a,b,c i d brojevi od 0 do 255 (veliina rei 1 bajt). Ali kao to znamo, mrene kartice u raunarima nemaju IP adrese, nego MAC adrese. To znai da je potreban jo jedan sloj, koji e pretvoriti IP adrese u MAC adrese. Kad bi svaki raunar na internetu imao tablicu pretvaranja IP adresa u MAC adrese, to bi bilo vrlo nepraktino, iz vie razloga, kao to su veliina tablice, onda dodavanje novih adresa, pa je smiljeno drugo reenje. Na svakom segmentu mree (subnetu) postoji usmjernik (ruter), koji poseduje tabelu usmeravanja. Pakete koji dou do njega, a cilj im nije na lokalnom mrenom segmentu on prosleuje dalje, a pakete koji su namijenjeni lokalnoj mrei, prosleuju se na lokalnu mreu. To se izvodi tako to dok ostali ureaji na mrei imaju jedan mreni adapter (NIC), usmjernik ima dva. Jedan je povezan na lokalnu mreu, a drugi na spoljanju, pa usmjernik pakete koje dobije na lokalnoj mrei, a koji su namijenjeni vanjskom svijetu upuuje napolje, a pakete iz spoljanjeg svijeta upuene lokalnoj mrei upuuje unutra.

4. Transportni sloj

Ovaj sloj vodi rauna o paketima koji putuju izmeu dva raunara. Primjeri protokola na transportnom sloju su TCP i UDP. Ako se neki paket "izgubi" na putu, TCP e traiti da se ponovo poalje, pa je stoga pogodan za razmjenu podataka za koje je integritet podatak na viem nivou od brzine prijenosa. S druge UDP nema kontrolu da li se poneki paket zagubio, pa je zgodan za multimedijalne aplikacije, gdje nije toliko bitno da li se zagubi poneki paket, nego je bitna brzina komunikacije.

5. Sloj sesije

Bavi se uspostavljanjem veze izmeu krajnjih korisnika, i sinhronizacijom iste. Najlake ga je objasniti kod videa preko interneta, gdje ne elimo imati ton bez slike, ili sliku bez tona, ili oboje ali bez sinhronizacije. Za to se brine ovaj sloj.

6. Sloj prezentacije

Podaci koji se koriste na raznim raunarima se kodiraju na razne naine (little-endian, big-endian); txt datoteke na Mac-u, juniksu i Windows-ima na razliite naine oznaavaju prelazak u novi red. Sve takve konverzije se izvode (ukoliko su implementirane) na prezentacionom sloju.

7. Sloj aplikacije

Na ovom sloju programer koristi API-je kojima ostvaruje mrenu komunikaciju s odreenom svrhom, a da pritom ne mora voditi rauna o niim slojevima, za koje se brine operativni sistem. Primjeri protokola na ovom sloju su HTTP, FTP, telnet, SMTP, NNTP i mnogi drugi.Enkapsulacija protokolaAko pretpostavimo da je komunikaciona sesija izmeu dva raunara uspostavljena, onda je enkapsulacija deo ukupnog procesa isporuke podataka od izvora ka destinaciji. Na primeru emo koristiti komunikaciju izmeu FTP servera i FTP klijenta. Proces enkapsulacije je proces u kome se paketi jednog protokola dodaju u pakete sledeeg protokola posmatrano kroz TCP/IP ili OSI protokol modele. Primer je dat na sledeoj slici:

Slika 9: Enkapsulacija protokolaPretpostavimo da je FTP klijent poslao zahtev FTP serveru za skidanje nekog fajla. Mi emo izvui jedan trenutak iz procesa isporuke tog fajla klijentu koji se sastoji iz slanja niza mrenih paketa. Svaki paket se sastoji iz dva dela odnosno od zaglavlja (eng. header) i polja za korisne podatke (eng. data). Ovde govorimo o tome kako se formira jedan mreni paket i kako se on moe poslati na mreu.Korisni podaci se obino formiraju na aplikativnom sloju u 90% situacija. Jo neto treba napomenuti - da su vrlo retke situacije kada paket koji je deo TCP/IP kolekcije ne koristi IPprotokol. 99% svih paketa koji koriste TCP/IP kolekciju koriste IP protokol, a izuzetak je recimo ARP protokol koji u svom radu ne koristi IP protokol. FTP protokol na serveru formira svoj paket u kome se nalaze korisni podaci (jedan mali deo traenog fajla). On taj mali deo fajla koji se transportuje smeta u data polje paketa FTP protokola. U header polju se nalaze komande protokola, to je i najei sluaj kada su aplikativni protokoli u pitanju, kao to su GET, PUT, POST, itd, u zavisnosti od aplikacije koja kreira sam paket. Kada FTP protokol formira paket, on taj paket u celosti prosleuje protokolu na sledeem sloju a to je TCP protokol. TCP prima FTP paket sa korisnim podacima, ubacuje ih u sopstveno data polje i formira sopstveni header. Praktino je kreirao novi TCP paket u ijem se data polju nalazi FTP paket sa korisnim podacima. TCP je u svoj header uneo informacije o portu izvora i o portu destinacije. U ovom sluaju, port izvora je 21, poto se radi o FTP serveru, dok je port destinacije onaj port sa kojeg je FTP klijent poslao zahtev serveru za skidanje fajla, jer klijentski FTP portovi nisu definisani standardom. Takoe, u headeru TCP se nalaze i sequence ID i podaci koji su vezani za rad samog TCPprotokola.

Kada TCP protokol zavri svoj deo posla, on ceo paket prosleuje protokolu na sledeem sloju, odnosno IP protokolu. IP protokol e kreirati sopstveni paket a primljeni TCP paket e smestiti u sopstveno data polje. U headeru IP paketa se nalaze IP adresa izvora i destinacije, TTLparametar paketa i ostali podaci bitni za rad IP protokola. Sa kreiranjem IP paketa je praktino zavren rad TCP/IP protokol steka.Nakon to je IP protokol zavrio svoj posao, on svoj paket prosleuje sloju mree, Ethernetu, koji e na osnovu primljenog paketa formirati niz elektrinih signala i kroz mreni kabl proslediti do mrenog adaptera destinacije, u ovom sluaju FTP klijenta. Naravno, Ethernet protokol dodaje svoj header u kome se nalaze Ethernet adrese izvora i destinacije.

Nakon prijema niza elektrinih signala, Ethernetprotokol na Link sloju destinacije uporeuje destinacionu MAC adresu iz primljenog paketa sa sopstvenom MAC adresom. U sluaju da je MAC adresa iz primljenog paketa broadcast adresa ili njegova sopstvena MAC adresa, mreni adapter e smatrati da je njemu upuen paket i prosledie ga operativnom sistemu. Taj proces se naziva dekapsulizacija protokola. Nakon to Ethernet protokol potvrdi da se MAC adrese slau, on e sadraj data polja proslediti protokolu na sledeem sloju, odnosno IP protokolu. Nakon to je IP protokol primio paket, on sada uporeuje IP adrese destinacije u paketu sa sopstvenom IP adresom i, ako se poklapaju, dolazi do prosleivanja paketa protokolu sledeeg sloja. Ako se IP adrese ne poklapaju, onda je ureaj koji je primio paket RUTER. U tom sluaju, ruter je duan da formira novi Ethernet paket i da ga prosledi dalje na mreu. Ako se IP adrese poklapaju, tada e IP protokol dekapsulirati svoj paket i korisne podatke proslediti TCP protokolu. TCP protokol e analizom headera svog paketa saznati kojoj aplikaciji na aplikativnom sloju treba proslediti korisne podatke a zatim dekapsulrati paket i korisne podatke proslediti do ciljne aplikacije. U ovom sluaju je to FTP aplikacija. Ovim korakom je zavren proces slanja paketa od FTP servera do FTP klijenta.TCP / IPTCP / IP (eng. Transmission Control Protocol / Internet Protocol) jedan je od najkorienijih protokola koje koriste skoro sve raunarske mree koje su na internetu. Koristi se i u lokalnim mreama za prenos podataka izmeu raunara ili servera. Takoe ovaj protokol omoguava konekciju razliitih operativnih sistema ili razliitih vrsta raunara, servera ili ostalih perifernih ureaja kao to su tampai. Ovo je protokol na kojem se zasniva internet. Kada se konektujete na internet va ralunar dobija unikatnu IP adresu koja vam omoguava da lagodno komunicirate sa ostalim raunarima na internetu.TCP / IP protokol se sastoji od dva dela, prvog TCP dela koji vae podatke deli na manje pakete radi lakeg i sigurnijeg transfera, i koji ih takoe na odreditu spaja ponovo u originalnu datoteku, i dela IP koji adresira svaki taj paket sa odredinom i izvorinom adresom. Svi paketi moraju da prou korz odreenu putanju koju odreuje ureaj ruter.

TCP / IP protokol omoguava da protokoli poput HTTP, FTP, SMTP... koji se nadograuju na njega budu jednostavniji jer o njima ne ovisi sama datoteka koja se alje nad tim protokolima.

Trenutna verzija ovog protokola je 4 (tana oznaka ovog protokola je IPv4) meutim, zbog velike ekspanzije interneta ovaj protokol postaje sve problematiniji i trenutno je u fazi nova verzija 6 (tana oznaka je IPv6) koja treba u dogledno vreme da rei sadanje probleme ovog protokola. O problemima neemo ovde raspravljati jel je to izvan okvira ovog dokumenta.Streaming

Audio i video Internet servise delimo u tri kategorije. Streaming snimljenog audio/video zapisa, streaming ive slike i zvuka i interaktivni audio/video. Termin streaming znai da korisnik moe da slua ili gleda fajl nakon to je download poeo.Pri streaming-u snimljenog audio/videa fajlovi su komprimovani i uvaju se na serveru. Klijent download-uje fajove preko Interneta. Ovo se naziva i video-audio na zahtev. Primeri snimljenog audio zapisa su pesme, simfonije, knjige, predavanja. Primeri snimljenog video zapisa su filmovi TV emisije i muziki spotovi.

Pri streaming-u ivog materjala korisnik prati emisiju putem Interneta. Dobar primer ovoga je Internet radio. Neke radio stanice svoj program emituju samo preko Interneta; dok mnoge emituju i preko Interneta i u etar. Internet TV je sve popularniji, ali mnogi ljudi veruju da e klasina telivizija jo dugo opstati.to se tie interaktivnog audio/video on se sada koristi za komunikaciju na daljinu. Primer za to Intrenet telefonija i telekonferencije.QoSUVODUpravljanje kvalitetom servisa predstavlja sloen zadatak kako za proizvoae mrene opreme, tako i za mrene operatore. Imajui u vidu sve stroije zahteve za kvalitetom usluge, mrene aplikacije jo uvek alju nepredvidive koliine saobraaja. Model ponaanja web, email ili file transfer aplikacija nemogue je predvideti, ali mreni administratori ipak moraju da osiguraju kvalitet usluge kritinim aplikacijama ak i u periodima najveeg optereenja. QoS tehnologije omoguavaju mrenim administratorima da predvide vremena odziva za razliite mrene servise, da prue odgovarajuu tretman aplikacijama koje su osetljive na jitter (varijacija kanjenja), kao to su aplikacije za prenos audio i video saodraja, stvore uslove za kvalitetan prenos govora u realnom vremenu, kontroliu gubitke paketa u trenucima povremenih zaguenja usled naleta saobraaja, uspostave prioritete saobraaja u mrei, prue garancije propusnog opsega koja se stavlja na raspolaganje odreenoj mrenoj aplikaciji, izbegavaju, odnosno upravljaju zaguenjima u mrei. U ranim fazama razvoja raunarskih mrea fokus je bio na uspostavljanju konektivnosti. Podaci su u mreu ulazili razliitim brzinama formirajui karakteristine nalete saobraaja (burst). Pristup mrenim resursima je bio je ravnopravan: resursi su zauzimani po vremenu dolaska saobraaja (tzv. first-in-first-out princip). Kao rezultat takve raspodele resursa mreni protokoli su morali da adaptiraju brzinu prenosa podataka uslovima na mrei. Razvijeni su protokoli koji se prilagoavaju ak i kratkotrajnim prekidina u komunikaciji. Kod tipine aplikacije za itanje elektronske pote, kanjenja u prenosu od nekoliko sekundi esto nee biti ak ni primeena od strane korisnika. Kanjenja od nekoliko minuta su neprijatna, ali ne onemoguavaju servis.

1. TA JE QoS?

QoS je skup mehanizama koji omoguavaju raunarskim mreama da pruaju bolji uslugu za izabrani mreni saobraaj preko razliitih osnovnih tehnologija ukljuujui Frame Relay, ATM, Ethernet i 802.3 mree, SONET i IP-rutirane mree.QoS osobine pruaju poboljane i predvidive mrene servise:

-Rezervisani propusni opseg (brzina prenosa, bandwidth)-Minimiziranje gubitka paketa -Oblikovanja saobraaja-Prioritetni saobraaj-Upravljanja i izbegavanja zaguenjaOsnovne karakteristike kojima se definie kvalitet prenosa su:

Gubljenje paketa

Kanjenje (u isporuci)

Varijacije kanjenja jitter

1.1 GUBLJENJE PAKETA

Gubitak paketa se odnosi na procenat paketa koji ne stignu na odredite. Gubitak paketa nastaje usled greaka u mrei, oteenih paketa ili najee zbog zaguenja mree. U dobro optimizovanim mreama neki paketi se namerno ukljanjaju od strane mrenih ureaja da ne bi dolo do zaguenja. Za mnoge TCP/IP bazirane sabraajne tokove, kao to su servisi vezani za udaljeno tampanje i udaljeni pristup datotekama, insistiranje na malom procentu gubitaka paketa nema smisla, jer e TCP/IP mehanizam retransmisije obezbediti stizanje paketa kad-tad, ali kod UDP saobraaja koji se koristi za real time aplikacije retransmisija nije ostvarljiva pa se gubitak tee tolerie.Iz ovog razloga mrea sa visokom raspoloivou treba da ima manje od jedan procenat gubitaka paketa.

1.2 KANJENJEKanjenje se definie kao vreme koje je potrebno da paket doputuje od izvorita do odredita. Postoje dve kategorije kanjenja:

fiksno kanjenje - ukljuuje komponente kao to su serijalizacija, kodovanje i dekodovanje i propagaciona kanjenja

Promenljivo kanjenje - najee posledica zaguenja i ukljuuje pre svega vreme koje paketi provode u mrenim baferima (prihvatnicima) dok ekaju na pristup prenosnom mediju.

Najvee probleme kanjenje pravi u govornim komunikacijama (dvosmernim) gde ono prouzrukuje istovremeni govor oba uesnika. Takoe su primer za lo uticaj kanjenja i telnet sesije ( pristup udaljenom hostu) gde se kanjenje ogleda u sporom prihvatanju unetih slova korisnika.

Pravilno projektovane mree bi trebalo da imaju kanjenje manje od 150ms za ine zemaljske komunikacije i 250-300ms za satelitske komunikacije.

1.3 VARIJACIJE KANJENJA JITTER

Jitter ili varijacije kanjenja je odstupanje ili pomeranje nekih aspekta impulsa u visoko-frekventnim digitalnim signalima. Odstupanje moe biti u smislu amplitude, faze vreme, ili irine impulsa signala.

Druga definicija je da je jitter period izmetanja frekvencija signala od idealnog mesta. Meu uzrocima podrhtavanja su elektromagnetska interferencija (EMI) i presluavanja sa drugim signalima.

Jitter moe izazvati da ekran monitora treperi, utie na sposobnost procesora u personalnom raunaru, uvodi krckanje ili druge neeljene efekte u audio signale, kao i gubitak poslatih podataka izmeu mrenih ureaja. Iznos dozvoljenih podrhtavanja umnogome zavisi od aplikacije, kod govornih aplikacija jitter ne sme da prelazi 30ms a kod video aplikacija visok jitter moe dovesti do gubitka kvaliteta slike i video signala.

2. QOS ZAHTEVI ZA MULTIMEDIJALNI SAOBRAAJ

Razliite vrste korisnikih aplikacije e imati razliite zahtjeve za uspostavljanje QoS i za praenje i voenje stvarnog QoS: na primer, QoS zahtevi za video potoke su obino vrlo razliite od onih za baze podataka. Razliiti skupovi zahteva od korisnika ili aplikacija zovu se QoS kategorije, i one vode do odabira odreenog QoS skupa svojstvenog tim aplikacijama.

Razlike izmeu multimedijalnog saobraaja i saobraaja u tradicionalnim mreama prvenstveno se odnose na (tabela 1):

zahteve za prenos kontinualnih medija (audio i video prenos) u realnom vremenu;

znatno vee protoke pojedinih medija;

distribuirano-orjentisane aplikacije.

Tabela 1. Poreenje karakteristika multimedijalnog saobraaja i saobraaja u tradicionalnim mreamaMultimedijalne aplikacije u realnom vremenu ne toleriu velike varijacije u pogledu kanjenja i propusnog opsega. Stalni porast broja multimedijalnih aplikacija zahtevao je modifikaciju postojeih mrenih protokola da bi se obezbedili kvantitativni QoS parametri. U frame relay mreama takoe je omoguen izbor odreene klase usluge pridruene frame relay logikom linku. Multimedijalne aplikacije u realnom vremenu imaju karakteristike koje se u znaajnoj meri razlikuju od karakteristika standardnih mrenih aplikacija:

Vea osetljivost u pogledu QoS parametara u poreenju sa klasinim aplikacijama. Multimedijalne aplikacije u realnom vremenu su osetljive na kanjenje i gubitak odreenih segmenata poruke. To je razlog to ove aplikacije ne mogu koristiti standardne tehnike zatite od izoblienja i greaka u prenosu. Veliki broj multimedijalnih aplikacija u realnom vremenu generie kontinualan saobraaj u duem vremenskom periodu, tako da mrea mora obezbediti potrebne resurse na kontinualnoj bazi.

Karakteristike multimedijalnog saobraaja, tj. njegov "nalet" i nepredvidivost oteavaju proces dodele potrebnih resursa. U sluaju VBR saobraaja, dodela resursa na bazi prosene brzine ne moe obezbijediti zahtjeve u pogledu QoS-a, dok dodela resursa na bazi maksimalnih brzina rezultuje smanjenom efikasnou mree. 3. QoS ZAHTEVI ZA OSTALI MRENI SAOBRAAJ

Mrene aplikacije postaju sve zahtevnije u pogledu garancije kvaliteta, pouzdanosti i vremenskih garancija. Upravljanje kvalitetom servisa predstavlja sloen zadatak kako za proizvoae mrene opreme, tako i za mrene operatore. Naime, imajui sve stroije zahteve za kvalitetom usluge, mrene aplikacije jo uvek alju nepredvidive koliine saobraaja u naletima. Tako na primer, model ponaanja web, email ili file transfer aplikacija nemogue je predvideti, ali mreni administratori ipak moraju da osiguraju kvalitet usluge kritinim aplikacijama ak i u periodima vrnog optereenja.

QoS tehnologije omoguavaju mrenim administratorima da:

Predvide vremena odziva za razliite mrene servise;

Prue odgovarajuu tretman aplikacijama koje su osetljive na jitter, kao to su aplikacije za prenos audio i video saodraja;

Stvore uslove za kvalitetan prenos govora u realnom vremenu;

Kontroliu gubitke paketa u trenucima nezbenih povremenih zaguenja usled naleta saobraaja;

Uspostave prioritete saobraaja u mrei;

Prue garancije propusnog opsega koja se stavlja na raspolaganje odreenoj mrenoj aplikaciji;

Izbegavaju, odnosno upravljaju zaguenjima u mrei.

4. IETF QoS REENJA

IETF (Internet Engineering Task Force) je radio na definisanju internet QoS modela mnogo godina. Zadatak nije bio lak, jer se moralo prei preko mnogo mrea i provajdera, i ne samo da su se svi morali sloiti kako e se QoS om upravljati nego i kako e se plaati za isti.

Primarne QoS tehnike razvijene od strane IETF su: Int-Serv (Integrated Services), Diff-Serv (diferencirane usluge), i MPLS (Multiprotocol Label Switching).

Svaka od njih je objanjena pod svojim naslovom u daljem tekstu.

4.1 INTEGRATED SERVICES (Int-Serv)

Integrated Services (Int-Serv) je model za pruanje QoS na Internetu i intranetu. Namera Int-Serv dizajnerima je bila da izdvoje neki deo propusnosti mree u prometu, kao to su real-time glasa i videa, koja je zahtevala malo kanjenje, malo podrhtavanje (varijabla kanjenja), i garantovan protok. Int-Serv Radne grupe razvile su RSVP (protokol za rezervaciju resursa), signalni mehanizam za odreivanje QoS zahteva preko mree. Int-Serv ima problem skalabilnosti i bilo bi previe treko da se inplementira na internetu. Meutim, RSVP se koristi u poslovnim mreama, a kontrolni mehanizam za postavljanje propusnosti preko mree se koristi na nov nain sa MPLS (Multiprotocol Label Switching).

4.2 DIFERENCIRANE USLUGE (Diff-Serv)

Diferencirane usluge (Diff-Serv) klasifikuje i oznaava pakete, tako da oni primaju odreene per-hop (preporuene vrednosti DSCP polja za razliite namene, koje definiu nivo QoS servisa u DiffServ modelu koji se dodeljuje svakom ruteru) i prosljeuju mrenim ureajima du rute. Vaano je da Diff-Serv obavlja posao na rubu mree tako da mreni ureaj treba da se ukljui u proces ekanja u redu i prosledi dodeljen paket. Diff-Serv je moda najbolji izbor za signalizaciju QoS nivoa dostupan danas.

4.3 MPLS (Multiprotocol Label Switching)

MPLS (Multiprotocol Label Switching) je Internet Engineering Task Force (IETF) standard koji donosi inovativni princip prosleivanja paketa obeleenih labelama. Labele oznaavaju kako same putanje kroz mreu tako i servisne atribute. Na ulazu u mreu procesiraju se dolazni paketi i selektuju, odnosno primejuju odgovarajue labele. Mrea nadalje primenjuje odgovarajue usluge i prosleuje pakete na osnovu informacije sadrane u labeli. Procesor intenzivne operacije, analize, klasifikacije i filtriranja obavljaju se samo jednom - na ulazu u mreu. Na izlazu iz mree, labele se uklanjaju i paketi se prosleuju do konane destinacije. MPLS predstavlja novu generaciju backbone tehnologija za primenu u mreama servis provajdera. MPLS je kljuna tehnologija koja otvara vrata za primenu virtuelnih privatnih mrea (VPN) nove generacije koja obezbeuje istu privatnost kao kod primene Frame Relay ili ATM virtuelnih kola (VC). MPLS tehnologija omoguava razdvajanje saobraaja i garanciju privatnosti i bez "tuneliranja" i enkripcije, na osnovu informacija o mrenim adresama, slino kao to FR i ATM mree saobraaj razdvajaju na osnovu konekcija. Tabele prosleivanja MPLS rutera ili switch-eva sadre posebne VPN-IP adrese, sastavljene od originalnih IP adresa kojima se pridruuje jedinstveni VPN identifikator.

5. MODEL UPRAVLJANJA IP QoS I VEZA SA TMN (Telecommunication

Management Network) ARHITEKTUROM

Osnovna ideja pristupa upravljanju IP QoS zasniva se na uspostavljanju relacija izmeu arhitekture i funkcija upravljanja DiffServ mreom i ITU-T (International Telecommunication Union) TMN arhitekture.

Slika 1. Hijerarhijski model upravljanja IP QoS i veza sa TMN arhitekturom

Najviem TMN sloju (sloju posla) odgovaraju informacioni model SLA i funkcionalne komponente koje se odnose na strategiju kompanije, ugovaranje kvaliteta servisa, tarifiranje i obraune, kao i interakcije sa sistemima upravljanja drugih operatora ili kompanija.

Sloj upravljanja servisom je odgovoran za ugovorene aspekte kvaliteta raznorodnih servisa koji se pruaju korisnicima. Informacioni model pridruen ovom sloju definie politiku upravljanja kvalitetom servisa. Politika upravljanja moe obuhvatati: pravila klasifikacije servisa, pravila kondicioniranja ulaznog saobraaja i konfigurisanja

mehanizama za opsluivanje paketa i upravljanje redovima za razliite klase QoS, pravila konfigurisanja parametara i tabela rutiranja i dr. Sloj upravljanja mreom je odgovoran za upravljanje svim elementima mree pojedinano i u celini. Informacioni model pridruen ovom sloju opisuje tehnike aspekte SLA, odnosno specifikaciju nivoa servisa (SLS, Service Level Specification). Funkcionalne komponente na ovom sloju obuhvataju arhitekturu QoS, upravljanje resursima mree, QoS rutiranje i dr. Sloj upravljanja elementom mree bavi se procesima u pojedinanim ureajima u mrei (serverima, ruterima, gejtvejima). Sloj elemenata predstavlja raznovrsne ureaje koji zajedniki konstituiu mreu. Informacioni model opisuje se bazom upravljakih informacija (MIB, Management Information Base) u elementu mree, u kojoj se uvaju relevantni podaci za nadzor i upravljanje, kao to su konfiguracija, rezultati dijagnostikih testova, rezultati merenja performansi, alarmni dogaaji i dr. Komunikacija elementa mree sa centrom za nadzor i upravljanje obavlja se posredstvom SNMP protokola.QoS - ZAKLJUAK

Obezbeivanje QoS-a u savremenim telekomunikacionim mreama predstavlja jedan od dominantnih zahteva prilikom planiranja i projektovanja mree. Primena poboljanih tehnologija digitalne obrade signala i algoritama kompresije govora daje optimalne rezultate samo uz implementaciju efikasnog mehanizma (protokola, algoritma) za realizovanje eljenog QoS-a. Pri tome, funkcionisanje ovakvog mehanizma mora biti nezavisno od naina implementacije backbone infrastrukture (ATM, IP, Frame Relay, ISDN, itd.).LITERATURA1. http://en.wikipedia.org/wiki/Multimedia2. Dr Zoran Bojkovi, Dr Dragoljub Martinovi "Osnove multimedijalnih tehnologija"

26