‫بسمه تعالی‬
‫سیستمهای چندرسانهای (‪)44-243‬‬
‫تمرین ‪ :5‬شبکه‬
‫دانشکده مهندسی کامپیوتر‬
‫دانشگاه صنعتی شریف‬
‫دکتر حمیدرضا ربیعی‬
‫خرداد ‪49‬‬
‫مقدمه‬
‫در این تمرین ابتدا مبانی شبکه را فرا میگیرید سپس در ادامه کار با نرمافزار ‪ Omnet++‬را بررسی خواهید کرد‪.‬‬
‫آنچه که بایستی تحویل داده شود شامل پاسخ سواالت مطرح شده در صورت تمرینها )در قالب یك گزارش با فرمت ‪ ، PDF‬نمودارها‬
‫و شکلهای خروجی ‪ m‬فایلها و خود ‪ m‬فایلها) هستند‪ .‬لطفا تمامی فایلها را به صورت یك فایل فشرده‪ ،‬که نام آن در قالب‬
‫‪MM_HW5_StudentID‬باشد که در آن به جای ‪ StudentID‬شماره دانشجویی شما قرار میگیرد‪ ،‬به آدرس‬
‫‪ [email protected]‬بفرستید‪ .‬لطفا عنوان ایمیل ارسالی را نیز مانند نام قالب فوق قرار دهید‪ .‬مهلت‬
‫تحویل خروجیها ساعت ‪ ۹۵:۳۲‬تاریخ ‪ ۲4/۰4/۰7‬است‪.‬‬
‫سواالت‪:‬‬
‫‪ .1‬بعنوان یکی از ‪QoS‬ها ‪ Sync skew‬را درنظر بگیرید‪.‬‬
‫‪ .a‬این معیار را تعریف کنید‪.‬‬
‫‪ .b‬مقدار قابل قبول آن در ارتباطات شبکهای را مشخص کنید‪.‬‬
‫‪ ۳ .۹‬مورد از کالسهای خدمات چندرسانهای (‪ )Multimedia Service Classes‬را نام ببرید‪.‬‬
‫‪.a‬‬
‫برای هریك مشخص کنید چه ‪QoS‬ی را برآورده میکند‪.‬‬
‫‪ .b‬برای هرکدام یك مورد کاربرد (‪ )Application‬مثال بزنید که میتواند از آن استفاده کند‪.‬‬
‫‪ ۳ .۵‬مورد کاربرد (‪ )Application‬زیر را در نظر بگیرید و سرعت مورد نیاز‪ ،‬میزان ‪ latency‬و ‪ jitter‬قابل قبول برای هریك‬
‫را مشخص کنید‪.‬‬
‫‪Average jitter‬‬
‫‪tolerance‬‬
‫‪Average latency‬‬
‫‪tolerance‬‬
‫‪Speed‬‬
‫‪requirement‬‬
‫‪Application‬‬
‫‪Low-end video‬‬
‫‪conference‬‬
‫‪Compressed voice‬‬
‫‪MPEG video‬‬
‫‪MPEG audio‬‬
‫‪HDTV video‬‬
‫‪ .4‬با توجه به فراگیر بودن پروتکل ‪ ،IP‬تکنیكها و روشهای مختلفی برای پیادهسازی شبکههای چندرسانهای بر روی آن‬
‫صورت گرفته است‪ .‬چهار مورد از این تکینكها عبارتند از‪ IGMP ، MBone ، IP-Multicast :‬و ‪Reliable‬‬
‫‪ .Multicast Transport‬مختصری درباره نحوه عملکرد هریك شرح دهید‪ .‬کاربرد هریك را ذکر کنید‪.‬‬
‫‪ .۳‬همانطور که میدانید برای ‪ Internet Telephony‬بر روی الیه انتقال از پروتکلهای ‪RTP, RTCP, RSVP,‬‬
‫‪ RTSP, SIP‬استفاده میشود‪.‬‬
‫‪ .a‬حوزه کار هریك از این پروتکلها را مشخص کنید‪.‬‬
‫درکنار این پروتکلها‪ ،‬خانوادهای از استانداردها برای ‪ signaling control‬استفاده میشود که یکی از معروفترین این‬
‫استاندارها ‪ H.323‬است‪.‬‬
‫‪ .b‬حال یك مورد از این استانداردها برای کنترل سیگنالها در ‪ Audio Codec‬نام ببرید و خصوصیات آنرا ذکر‬
‫کنید‪.‬‬
‫‪ .6‬آنچه مشخص است در شبکههای چندرسانهای بیسیم‪ ،‬محیط انتقال رسانه محیطی است که در آن خرابی و از دست رفتن‬
‫داده بسیار اتفاق میافتد‪ ،‬بنابراین به تکنیكهایی برای تصحیح و مقاومت دربرابر خطا نیازمندیم‪ .‬یکی از این تکنیكها‬
‫)‪ Forward Error Correction (FEC‬میباشد که با آن آشنا هستید‪ .‬حال سه تکنیك دیگر برای مقابله با خطاهای‬
‫انتقال در شبکههای چندرسانهای نام ببرید و مختصرا هریك از آنها را شرح دهید‪.‬‬
‫‪ .7‬ارسال ‪ Unicast‬و ‪ Multicast‬از سرور به کالینت(ها)‪ ،‬هریك برای مواردی کاربرد دارد‪ .‬حال ‪ video streaming‬را‬
‫درنظر بگیرید‪ .‬دو روش برای ارسال این ویدئو (کد شده با بیت متغیر ‪ )VBR‬در هریك از مدلهای ‪ Unicast‬و‬
‫‪ Multicast‬معرفی کنید‪.‬‬
‫شبیهسازی‪:‬‬
‫‪.8‬‬
‫با استفاده از نرمافزار شبیهساز زمان گسسته شبکه ‪ omnet++‬توپولوژی شبکه زیر را شبیهسازی کنید و موارد خواسته‬
‫شده را بدست آورید‪.‬‬
‫در این شبکه هر کامپیوتر با فاصله زمانی مشخصی پیامی را به کامپیوتر دیگر ارسال میکند و همانطورکه مشخص است‬
‫این ارسال را از طریق روتر انجام میدهد‪ .‬فاصله زمانی مذکور از توزیع نمایی با میانگین ‪ ۳‬ثانیه پیروی میکند‪ .‬مقصد پیام‬
‫ارسالی بصورت تصادفی مشخص می شود و با احتمال برابر یکی از سه کامپیوتر دیگر خواهد بود‪ .‬هر کامپیوتر با دریافت‬
‫پیام‪ ،‬پس از یك ثانیه‪ ،‬میبایست آنرا به فرستنده پاسخ دهد‪ .‬پیامهای ورودی به روتر با احتمال‬
‫تعداد پیامهای ورودی در ثانیه درنظر بگیرید) تاخیر روتر را ‪ 0.1 s‬درنظر بگیرید‪.‬‬
‫‪10‬‬
‫𝑛‬
‫دراپ میشود‪ n(.‬را‬
‫ساختار پیامهای ارسالی بدین شکل است که کالس ‪ cMassage‬را پیادهسازی میکند‪ .‬هرکدام شامل شماره کامپیوتر‬
‫مبدا و مقصد خواهد بود به اضافه یك رشته بعنوان متن پیام‪ .‬متن پیامهای ارسالی ‪ request‬و متن پیامهای پاسخ‬
‫‪ response‬خواهد بود‪.‬‬
‫به این نکته دقت کنید که پیامهای ‪ response‬دیگر پاسخ داده نمیشوند‪.‬‬
‫شبیهسازی را برای ‪ ۵۰‬دقیقه انجام دهید و در گزارش خود تعداد ‪ request‬و ‪ response‬ارسالی و دریافتی برای هر‬
‫کامپیوتر را ذکر کنید‪.‬‬
‫‪Delay= 0.5 s‬‬
‫‪PC‬‬
‫‪PC‬‬
‫‪Delay= 1.1 s‬‬
‫‪Delay= 1.5 s‬‬
‫‪router‬‬
‫‪Delay= 0.8 s‬‬
‫‪PC‬‬
‫‪PC‬‬
‫‪ .۲‬با استفاده از نرمافزار شبیهساز زمان گسسته شبکه ‪ omnet++‬توپولوژی شبکه زیر را شبیهسازی کنید و موارد خواسته‬
‫شده را بدست آورید‪ .‬این توپولوژی یك ارتباط ‪ client-server‬با ‪ switch‬است‪.‬‬
‫سرور در تمام زمان منتظر برقراری ارتباط است و میتواند در یك زمان چندین ارتباط با کالینتهای مختلف را بپذیرد‪.‬‬
‫کالینتها با فاصله زمانیای که از توزیع تمایی با میانگین ‪ ۳‬ثانیه پیروی میکند اقدام به برقراری ارتباط با سرور میکنند‬
‫و پیامی را به سرور میفرستند‪ .‬سرور نیز با توجه به نوع پیام‪ ،‬پاسخی را به کالینت میدهد و کالینت پس از دریافت پاسخ‬
‫میبایست ارتباط را ‪ close‬کند‪.‬‬
‫پیامی که از سوی کالینت به سرور ارسال میشود شامل شماره کالینت و ‪ ID‬برای شناسایی نوع درخواست به سرور خواهد‬
‫بود‪ ID .‬هر پیام را بصورت تصادفی درنظر بگیرید‪ .‬سرور نیز براساس جدول داده شده براساس ‪ ID‬دریافتی‪ ،‬پاسخ کالینت‬
‫را میدهد‪.‬‬
‫ارسال پیامی با متن ‪response‬‬
‫‪ID = 1‬‬
‫ارسال پیامی با متن ‪ Timeout‬پس از زمان ‪ ۳‬ثانیه‬
‫‪ID = 2‬‬
‫برای سهولت کار خودتان‪ ،‬هر ارتباطی که با سرور برقرار میشود را در یك ‪ Server Process‬جداگانه ‪ handle‬کنید‪.‬‬
‫شبیهسازی را برای مدت ‪ ۵۰‬دقیقه انجام دهید‪ .‬تعداد پیام ردوبدل شده بین هر کالینت و سرور‪ ،‬تعداد پیامهای دریافتی‬
‫سرور براساس نوع ‪ ID‬مختلف را در گزارش خود ذکر کنید‪.‬‬
‫‪Server‬‬
‫‪Switch‬‬
‫‪PC‬‬
‫‪PC‬‬
‫‪PC‬‬