Передача мультимедийной информации в локальных и глобальных сетях
Мультимедийные коммуникации (т. е. передача речи и видеоизображений) обычно осуществляются между двумя устройствами (отправителем и получателем) в локальной или глобальной сети, а также в смешанных сетях. Существуют различные способы доставки мультимедийной информации в сети. При выборе некоторых способов сетевые ресурсы (например, маршрутизаторы) используются весьма эффективно, благодаря чему уменьшается нагрузка на сеть, вызванная наличием мультимедийных коммуникаций. Другие способы (особенно те, которые применяются в устаревших мультимедийных программах) создают довольно высокий сетевой трафик. В следующих разделах будет рассказано о трех методах пересылки данных в сети которые могут использоваться мультимедийными программами, и вы сможете сравнить влияние каждого из методов на работу сети.
Методы пересылки информации
В том случае, когда в локальной или глобальной сети развернуты мультимедийные приложения, важно определить, является ли создаваемый ими трафик однонаправленным, широковещательным и/или многоадресным (групповым). Некоторые приложения могут использовать только один тип пересылки информации, а другие программы могут работать в нескольких режимах. Если вы знаете, какой тип трафика генерируется некоторым приложением, то вам будет легче планировать полосу пропускания, необходимую для развертывания этого приложения в сети.
В табл. 3 перечислены и описаны все три типа пересылки данных. Рис. 4 служит в качестве иллюстрации.
Таблица 3. Методы пересылки мультимедийных данных
Однонап-равленная передача (Unicast)
При однонаправленной передаче данных одна копия каждого фрейма или пакета передается в каждый целевой узел, обратившийся за информацией к мультимедийному приложению. Например, если к приложению обращаются четыре рабочих станции, посылаются четыре копии каждого фрейма или пакета: по одной копии для каждой станции. Приложения с однонаправленным вещанием не требуют реализации специальных сетевых протоколов, поэтому они относительно просты в разработке. Кроме того, однонаправленный трафик является двухточечным, поскольку отправитель передает один пакет каждой рабочей станции, принимающей данные от приложения.
Мультимедийные приложения, использующие однонаправленную передачу, трудно масштабировать при увеличении числа поль-зователей. Если пользователей много, создается высокий трафик, что требует увеличения полосы пропуска-ния
При широковещательных посылках одна копия каждого фрейма или пакета рассылается всем узлам сети вне зависимости от того, запрашивала или нет некоторая рабочая станция эту информацию. Например, если в сети 100 рабочих станций, компьютер-отправитель передает один фрейм или пакет, который размножается кон-центраторами, коммутаторами и мостами для всех станций, включая те, которые и не обращались к приложению. Если сеть содержит мосты или коммутаторы, широковещательный трафик можно контролировать, создавая фильтры, ограничивающие распространение широковещательных фреймов или пакетов. Широковещательные рассылки являются примером многоточечного трафика, поскольку отправитель генерирует один фрейм или пакет, передаваемый всем узлам
Широковеща-тельный мульти-медийный трафик (если он не фильтруется меж-сетевыми устройствами) может быть даже больше, чем одно-направленный, поскольку он мо-жет рас-пространяться на большее количест-во целевых узлов
Много-адресное (групповое) вещание (мульти-вещание много-абонентская доставка-(Multicast)
Многоадресное вещание является еще одним примером многоточечного трафика, при котором отправитель генерирует один фрейм или пакет для передачи всем клиентам. При мультивещании создаются группы, в которые включаются те рабочие станции, которые запросили доступ к мультимедийному приложению, сообщений). Один пакет передается одной или нескольким группам, для чего совместно используется MAC- и IP-адресация, Группы иден-тифицируются и образуются с учетом MAC- и IP-адресов компьютеров. Многоадресный трафик рас-пространяется только на те рабочие станции, которые входят в группы станций, запросивших информацию от приложения
Оценивая три перечисленных метода, труднее всего разработать приложения, использующие многоадресное вещание однако такие усилия в полной мере оправдываются за счет улучшенной управляемости сети и более оптимального рас-пределения трафика
Мультимедиа технологии в Интернет
В Интернет существует достаточно большое количество серверов, на которых хранится мультимедиа информация (звуковые, видео- и анимационные файлы). Еще недавно, для того чтобы получить мультимедиа информацию из Интернет, необходимо было предварительно полностью передать аудио-, видео- или анимационный файл и, только затем воспроизвести его с помощью, например, стандартной программы Windows Универсальный проигрыватель.
Последние достижения в области сжатия и передачи данных позволили перейти к технологии «потоковых» аудио (RealAudio), видео (RealVideo) и анимации (Shockwave), т.е. прослушивания и просмотра файлов непосредственно в процессе их получения из сети. Только за последний год возникло достаточно много радио- и телевизионных станций, которые осуществляют вещание через Интернет.
Еще одной разновидностью мультимедиа технологии в Интернет является технология виртуальной реальности. С помощью специального языка VRML (Virtual Reality Modeling Language) можно создавать виртуальные трехмерные миры, в которых можно затем перемещаться в различных направлениях и рассматривать предметы с различных сторон. В Интернет существует достаточно много серверов, содержащих виртуальные миры, в частности виртуальные города мира.
На занятии было использовано много новых понятий и терминов. Повторим еще раз некоторые из них, чтобы упорядочить услышанное.
Вычислительная сеть — группа компьютеров, соединенных между собой при помощи специальной аппаратуры, обеспечивающей обмен данными между ними.
Локальные сети. Небольшие компьютерные сети, работающие в пределах одного помещения, одного предприятия, называются локальными сетями (ЛС).
Глобальная ВС – это система связанных между собой локальных сетей и ПК отдельных пользователей, не входящих в локальные сети
Основной принцип Интернет– независимость отдельного узла ( компьютера ) сети от разрушений, которые не связаны непосредственно с данным узлом.
Аппаратные средства ГВС:
- Хост-ПК ( узловой ПК) — компьютер в сети, выполняющий основные сетевые функции (обслуживание сети, передача сообщений и т.п.)
- Абоненты сети ( отдельные ПК или локальные сети)
- Каналы (линии) связи (проводные, оптоволоконные, радиоканалы,спутниковая связь,телефонные )
- Сетевые адаптеры, модемы, ( если используются телефонные линии связи )
Программное обеспечение ГВС
- Сетевые операционные системы
- Коммуникационные программы поддерживают сетевые протоколы, то есть соглашения о правилах обмена информацией.
- Браузеры — программы, служащие для просмотра Web — документов
- Протоколы — набор соглашений о правилах формирования и форматах сообщений internet, о способах обмена информацией между абонентами сети
- ПК имеет IP-адрес, IP-адрес содержит 4 байта ( 32 разряда ), разделенных точками или 4 числа от 0 – до 255
- Каждому IP-адресу ставится в соответствие доменный адрес
Полный доменный адрес выглядит следующим образом:
Имя ПК. Имя домена. Имя домена. ….
Услуги, предоставляемые сетью:
- Telnet – удаленный доступ, дает возможность абоненту работать на любом ПК как на своем собственном
- FTP – передача файлов и файловых архивов ( дает возможность обмениваться двоичными и текстовыми файлами ( данных и программ) с любыми ПК сети)
- E-mail – электронная почта – это система обмена письмами между абонентами компьютерных сетей
- Телеконференция (Usenet) – это система обмена информацией на определенную тему между абонентами сети.
- WorldWide Web — всемирная паутина: распределенная по всему миру информационная система с гиперсвязями, существующая на технической базе мировой сети Internet.
- Web-сервер — компьютер в сети Internet, хранящий Web-страницы и соответствующее программное обеспечение для работы с ними.
- Web-страница — отдельный документ WWW, представляющий собой гипертекст
- Гипертекст – документ, имеющий связи с другими документами через систему выделенных слов (гиперссылок)
- Гиперссылки – выделенные области документа, позволяющие переходить к другому документу, содержащему связанную информацию.
- Home –Page ( домашняя страница) – основная начальная страница Web-сервера или логически связанной группы HTML документов
- Web-Site(Web-сайт) – группа HTML документов, объединенных по смыслу.
- Гипермедиа — система гиперсвязей между мультимедиа документами.
- Web—браузер — программа для работы пользователя с WWW.
- URL – универсальный указатель ресурсов – указывает место нахождения документа в Интернет, является адресом Web-узла.
Контрольная работа № 2 (тестирование по блоку № 3)
1. Дополните предложение (вставьте вместо многоточия) правильным ответом: «Мой компьютер позволяет просматривать содержимое … и выполнять различные операции»:
2. Закончите предложение: «Программа – это…»:
- решение задачи;
- закодированная задача;
- упорядоченная последовательность команд, инструкций.
3. Закончите предложение: «Программное обеспечение ПК – это…»:
- совокупность принципов работы;
- совокупность программ, процедур, правил;
- совокупность документов, информации.
4. Закончите предложение: «Системное программное обеспечение включает…»
- системы программирования;
- прикладное программное обеспечение;
- операционные системы, оболочки, служебные программы.
5. Выберите правильный ответ на вопрос: «Для чего предназначено прикладное программное обеспечение?»:
- для разработки и выполнения конкретных задач;
- для выполнения определенных действий;
- для разработки системы решения проблем.
6. Закончите предложение: «Байт – это…»:
- последовательность из 8 взаимосвязанных битов;
- последовательность из 4 взаимосвязанных битов;
- последовательность из 6 взаимосвязанных битов.
- последовательность из 16 взаимосвязанных битов.
7. Закончите предложение: «Файл – поименованный набор…»:
- битов, представляющих собой альбом;
- байтов, представляющих собой документ;
- килобитов, представляющих собой текст.
8. Закончите предложение: «Драйверы – это…»:
2) программа, отвечающая за взаимодействие с конкретным устройством ПК;
4) ничего из вышеперечисленного.
9. Закончите предложение: «Программное обеспечение (ПО, Software) – это…»:
1) это точное и простое описание последовательности действий для решения заданной задачи
2) последовательность инструкций (команд) для выполнения различных операций на ПК (ввода исходных данных, их обработки и выдачи результатов для реализации алгоритма задачи)
3) совокупность программ, используемых на ПК
4) комплексы программ, с помощью которых пользователь решает свои информационные задачи, не прибегая к программированию