Спосіб багатопровідникової групової передачі складових

Реферат: Функція членства в декількох групах багатоадресної передачі різних провайдерів послуг вирішує проблему забезпечення контента багатоадресної передачі в мережах з відкритим доступом декількома провайдерами послуг, в яких для передачі відеоконтента використовується режим багатоадресної передачі. Даний винахід розширює функціональність відстежування повідомлень ІПУГ (IGMP) таким чином, що дозволяє складати будь-які комбінації відеконтента у напрямку користувача від різних провайдерів послуг, не дивлячись на те, що даний користувач належить тільки до одного провайдера послуг. UA 105355 C2 (12) UA 105355 C2 UA 105355 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Предметом винаходу є спосіб реалізації функції Членства в Множині Груп Багатоадресної Передачі різних Провайдерів послуг (ЧМГБП (МРММ, Multi Provider Multicast Membership)), яка, перш за все, призначена провайдерам мультимедіа послуг в Мережах з Відкритим Доступом (МВД (ONA, Open Networks Access)), тобто з декількома провайдерами послуг, в яких для одночасного надання відеоконтента декільком користувачам використовується Інтернетпротокол управління групами (ІПУГ (IGMP, Internet Group Management Protocol)). Даний винахід відноситься до класу G01R 31/08 згідно міжнародної патентної класифікації. Дане рішення забезпечує надання кінцевим користувачам будь-якого відеоконтента. Воно розширює функцію відстежування повідомлень IGMP таким чином, що дозволяє складати будьякі комбінації відеопотоків у напрямку користувача, не дивлячись на те, що конкретний користувач відноситься тільки до конкретного провайдера послуг. Відомих рішень з відстеження повідомлень ІПУГ з можливістю комбінування відеоконтента різних провайдерів послуг немає. Концепції мереж з відкритим доступом, при яких національний телекомунікаційний оператор, згідно з законодавством, повинен надавати свою телекомунікаційну інфраструктуру альтернативним операторам, внаслідок чого кінцеві користувачі дістають можливість вибору послуг незалежно від оператора інфраструктури, тільки зароджуються. При описі відомого стану дуже важливою вимогою при організації мереж з декількома провайдерами послуг є запобігання безпосередній комунікації між користувачами на другому рівні моделі OSI (рівня 2; L2), без урахування можливості фільтрації трафіку на третьому або вищому рівні. Оператори мережі мають декілька можливостей обмеження трафіку: фільтри, списки доступу, списки ізоляції користувачів. Комунікація між двома користувачами, як правило, проходить через пристрій, що забезпечує фільтрацію на третьому або вищому рівні моделі OSI. Не дивлячись на це, користувачі на пристроях, які працюють тільки на другому рівні моделі OSI, можуть здійснювати комунікацію між собою, оскільки вони "бачать" один одного по з'єднанню другого рівня. Комутатори і обладнання доступу, приведені в даному винаході, підтримують можливість ізоляції абонентських портів на другому рівні. При активації даної опції запобігається багатоадресна, одноадресна і широкомовна комунікація між двома портами на рівні 2. Особливості режиму IP-передачі в багатоадресному режимі з протоколом ІПУГ визначені в IETF RFC 1112. Протокол IGMP використовується як механізм динамічного включення окремих користувачів в групи багатоадресної передачі у відповідній логічній підмережі ВЛМ (Віртуальна Локальна Мережа). Протокол ІПУГ версії 2 використовує наступні типи повідомлень: запит - Query, приєднання - Join і вихід з групи - Leave. Якщо користувач хоче приймати якийсь відеоконтент, у напрямку мережі передається повідомлення Join, за допомогою якого передається запит на отримання медіаконтента. Якщо ж користувач більше не хоче приймати певний медіаконтент, то у напрямку мережі передається повідомлення Leave. Станом за замовчуванням пристроїв рівня 2 після приняття трафіку багатоадресної передачі є широкомовна передача на всі порти, що знаходяться в тій же логічній підмережі. Для ефективної розсилки трафіку багатоадресної передачі на пристроях рівня 2 використовується функція відстежування повідомлень ІПУГ. Класична функція відстежування повідомлень ІПУГ вимагає для своєї роботи деяку інформацію, що знаходиться на третьому рівні моделі OSI. Функція відстежування повідомлень ІПУГ відповідним чином обробляє дану інформацію і виконує адаптацію таблиці пересилки (ТП (САМ table)). Найближчим до даного винаходу знаходиться рішення, описане в патентному документі US 20070116014 під назвою "Покращувана реєстрація в широкомовній віртуальній локальній мережі" ((Enhanced Multikast VLAN Registration (eMVR)). Однак, воно не призначене для мережз декількома провайдерами послуг, а, перш за все, для розділення абонентського трафіку багатоадресної передачі і мережевого трафіку. Загальною характеристикою приведеного рішення (eMVR) і функціональності Реєстрації у ВЛС Багатоадресної передачі (РВМ (MVR, Multikast Vlan Registration) є формування окремої ВЛМ, яка використовується для розповсюдження трафіку багатоадресної передачі. Невирішеною залишається проблема достатньо непростого забезпечення комбінацій медіапотоків з різних логічних підмереж. Даний винахід вирішує цю проблему шляхом процедури, яка за допомогою функції ЧМГБП забезпечує розширення існуючої функції відстежування повідомлень ІПУГ з метою підтримки вибору ВЛМ. Винахід буде пояснений за допомогою прикладу реалізації з відповідними схемами: 1 UA 105355 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фіг. 1 блок-схема мережі Ethernet в топології кільця; Фіг. 2 блок-схема мережі Ethernet в топології кільця з використанням винаходу; Фіг. 3 блок-схема роботи комутатора рівня 2. На Фіг. 1 зображена блок-схема мережі Ethernet в топології кільця; На цій фігурі пунктиром зображено можливе підключення пристрою з використанням даного винаходу. На Фіг. 2 зображено підключення користувачів до мережі за допомогою технології цифрової абонентської лінії (DSL). Пристрій 6 рівня 3 і група комутаторів 5 рівня 2 за допомогою фізичних з'єднань 7 створюють мережу в топології кільця. Мультиплексор Доступу (МД) 3 і комутатори 4 по цифрових абонентських лініях DSL за допомогою з'єднання 7 підключені до порту комутатора 5 рівня 2. Користувач 1, що відноситься до провайдера А, підключений до мережі за допомогою модему DSL (зображений на Фіг. 2) через порт на МД DSL 3. Також до мережі підключений другий користувач 2, тільки він належить до провайдера послуг Ст. На Фіг. 3 зображені основні блоки пристрою доступу МД DSL 3. Даний пристрій складається з центрального процесора (ЦП) 10, кодової процедури 9, таблиці пересилки ТП (САМ) 11 і механізму пересилки 12. Спосіб з використанням даного винаходу пояснюється за допомогою наведених креслень. Далі будуть описані технічні подробиці за допомогою еталонного розташування елементів. Необхідно розуміти, що дана функція може використовуватися у всіх можливих варіантах мережі з відкритим доступом (мережі з декількома провайдерами послуг), а також для забезпечення мережевої безпеки. На Фіг. 2 зображено підключення користувачів до мережі за допомогою технології цифрової абонентської лінії (DSL). Тут необхідно відзначити, що даний винахід не обмежується типом доступу, a DSL є лише одним з варіантів. Приклад указує на той факт, що користувачі за допомогою робочих станцій підключені до модемів DSL. Така мережева архітектура припускає, що всі абонентські порти на МД DSL 3 належать до різних ВЛМ, так звані порти доступу. Оскільки користувач в одній мережі ВЛМ не може здійснювати комунікацію з користувачем, що знаходиться в іншій ВЛМ, без використання пристрою 6 рівня 3, то таким чином забезпечується необхідна ізоляція користувачів. Всі порти на комутаторах доступу 5 рівня 2 є членами всіх ВЛМ (тип TRUNK), оскільки до них підключаються МД DSL з декількома ВЛМ. Провайдери послуг забезпечують мультимедіа (відео) контент, який за допомогою модемів DSL доставлятиметься кінцевим користувачам. Таким чином, провайдер послуг А забезпечує відеоконтент для користувача 1, а провайдер послуг В - для користувача 2. Частина відеоконтента передається в режимі багатоадресної передачі. Даний винахід припускає, що мультимедіа контент багатоадресної передачі різних провайдерів послуг розділяється за допомогою різних IP-адрес багатоадресної передачі. Згідно з описаною процедурою, реалізації функції членства в різних групах багатоадресної передачі різних провайдерів послуг видно, що забезпечується однозначне позначення груп багатоадресної передачі (провайдери послуг домовляються про розділення адресного простору для багатоадресної передачі). Згідно з Фіг. 2, мережева архітектура припускає, що користувач 1, що належить до оператора А, є членом ВЛМ X багатоадресної передачі і підключений до порту dsl1 на МД DSL, який у свою чергу за допомогою висхідного з'єднання сполучений з комутатором рівня 2. Користувач 1 отримує бажаний відеоконтент (провайдера послуг А) за допомогою адреси з адресного простору для багатоадресної передачі. Приклад припускає, що трафік багатоадресної передачі (провайдер послуг А) на вході або виході з мережі позначається тегом ВЛМ МсА. Приклад функціонування на мережевому рівні: При виборі користувачем 1 відеоконтента багатоадресної передачі у висхідному напрямку (від користувача у напрямку мережі) передається запит на приєднання до даної групи багатоадресної передачі з використанням повідомлення ІПУГ Join. Цей запит перехоплюється МД DSL 3, відповідним чином обробляється, записується в таблиці і передається далі у напрямку мережі. МД DSL 3 на підставі заздалегідь визначених правил додає до перехопленої інформації МсА ВЛМ. Те ж саме виконується для всіх повідомлень ІПУГ, що отримуються від даного користувача. Приклад роботи алгоритму: Центральний процесор 10 на підставі правил, що передбачаються кодовим механізмом 9, тегірує надходжуючі з абонентської ВЛМ повідомлення ІПУГ в мережеву ВЛМ Мс. Тегірування виконується на підставі інформації, прийнятої в заголовку ІПУГ ІР-пакета. Параметром, до якого прив'язується тегірування, є IP-адреса призначення. Центральний процесор 10 додає в 2 UA 105355 C2 5 10 таблицю САМ 11 запис про адресу призначення контента багатоадресної передачі провайдера послуг з відповідним ВЛМ-id Мс. Центральний процесор 10 настроює механізм пересилки 12 з правилами тегірування ВЛМ пакетів багатоадресної передачі на окремих портах на підставі правил пересилки, записаних в кодовому механізмі 9. Механізм пересилки 12 за допомогою з'єднання 7 пересилає відповідним чином оброблений (з мережевим ВЛМ ID) абонентський трафік ІПУГ. Якщо користувач більше не хоче приймати відеоконтент провайдера послуг, то у напрямку мережі передається повідомлення ІПУГ Leave, яке перехоплюється центральним процесором 9. Якщо немає інших користувачів, охочих приймати даний відеоконтент, тоді у напрямку пристрою 6 рівня 3 передається повідомлення ІПУГ Leave з тегом мережевий ВЛМ. Разом з тим на МД DSL віддаляється запис про групу багатоадресної передачі. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 35 Спосіб реалізації функції членства в множині груп багатоадресної передачі різних провайдерів послуг, де мережева архітектура припускає, що всі абонентські порти на Модемі Доступу цифрової абонентської лінії (DSL)-МД DSL (3) є членами різних Віртуальних Локальних Мереж (ВЛМ), причому користувач з однієї ВЛМ не може здійснювати комунікацію з користувачем з іншої ВЛМ без використання пристрою (6) рівня 3, внаслідок чого забезпечується необхідна ізоляція користувачів; всі порти на комутаторах (5) доступу рівня 2 є членами всіх ВЛМ, оскільки до них підключаються МД DSL з декількома ВЛМ, який відрізняється тим, що користувач (1) вибирає відеоконтент, що передається в режимі багатоадресної передачі, для чого у висхідному напрямку, від користувача у напрямку мережі, передається запит на приєднання до групи багатоадресної передачі з використанням повідомлення Інтернет-протоколу Управління Групами (ІПУГ (IGMP Internet Group Management Protocol) Join, причому запит перехоплюється МД DSL (3), відповідним чином обробляється, записується в таблиці і передається у напрямку мережі і на підставі заздалегідь визначених правил до перехопленої інформації додається МcА ВЛМ, що виконується для всіх повідомлень ІПУГ, що отримуються від даного користувача, причому центральний процесор (10) на підставі правил, що передбачаються кодовим механізмом (9), тегірує на підставі прийнятої в заголовку ІПУГ IP-пакета інформації запити ІПУГ з абонентської ВЛМ в мережеву ВЛМ Мс, а параметром, до якого прив'язується тегірування, є ІР-адреса призначення, після чого центральний процесор (10) додає в таблицю пересилки САМ (11) запис про адресу призначення контента багатоадресної передачі провайдера послуг з відповідним ВЛМ-id Мс, причому центральний процесор (10) настроює механізм пересилки (12) з правилами тегірування ВЛМ пакетів багатоадресної передачі на окремих портах на підставі правил пересилки, записаних в кодовому механізмі (9), і механізм пересилки (12) за допомогою з'єднань (7) пересилає відповідним чином оброблений з мережевим ВЛМ-id абонентський трафік ІПУГ. 3 UA 105355 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4