Компьютерные сети. 6-е изд. - Эндрю Таненбаум

считается завершенным после получения подтверждения от противоположной стороны.

Метод OPTIONS применяется для опроса возможностей устройства. Обычно это делается перед запуском сеанса связи, чтобы определить, поддерживается ли тип сеанса, на который рассчитывает вызывающая сторона (например, передача голоса по IP).

Метод REGISTER связан со способностью протокола SIP находить пользователя и соединяться с ним, даже если его нет дома. Сообщение с данным методом отправляется на SIP-сервер определения местонахождения, который отслеживает, кто и где находится в данный момент. Позднее с помощью этого сервера можно попробовать найти абонента. Используемая при этом операция переадресации показана на илл. 7.40. Здесь мы видим, что звонящий отправляет сообщение INVITE на прокси-сервер. Это делает возможную переадресацию незаметной. Прокси пытается разыскать абонента и отсылает INVITE по найденному адресу. Далее он действует в качестве ретранслятора для последующих сообщений в «тройном рукопожатии». Сообщения LOOKUP и REPLY не входят в SIP; на этой стадии может использоваться любой подходящий протокол в зависимости от типа сервера определения местонахождения.

Илл. 7.40. Использование прокси-сервера и переадресации в протоколе SIP

SIP обладает множеством других функций, которые мы не стали описывать подробно. Среди них — ожидание вызова, отображение звонка, шифрование и аутентификация звонящего. Кроме того, SIP позволяет звонить с компьютера на обычный телефон, если есть доступ к соответствующему шлюзу между интернетом и телефонной системой.

Сравнительный анализ H.323 и SIP

H.323 и SIP поддерживают как двустороннюю, так и многостороннюю связь. Оконечным оборудованием могут служить как компьютеры, так и обычные телефоны. И там и там стороны предварительно договариваются о параметрах; возможно использование шифрования данных и протоколов RTP/RTCP. Сводная информация о сходствах и различиях представлена на илл. 7.41.

Несмотря на схожий набор свойств и характеристик, протоколы разительно отличаются друг от друга концепцией и философией. H.323 — это типичный тяжеловесный стандарт, характерный для телефонной индустрии. Он описывает целый стек протоколов и очень точно указывает, что разрешено, а что запрещено. Такой подход дает хорошо определенные протоколы на каждом уровне, тем самым упрощается задача взаимодействия сетей. Однако платой за это оказывается большой, сложный и жесткий стандарт, тяжело адаптируемый к приложениям, которые появятся в будущем.

Аспект

H.323

SIP

Разработчик

МСЭ

IETF

Совместимость с телефонной системой

Полная

В большой мере

Совместимость с интернетом

Присутствует, с течением времени

Присутствует

Архитектура

Монолитная

Модульная

Завершенность

Полный стек протоколов

SIP обеспечивает лишь установление соединения

Переговоры относительно параметров

Есть

Есть

Сигналы при вызове

Q.931 поверх TCP

SIP поверх TCP или UDP

Формат сообщений

Двоичный

ASCII

Передача мультимедийных данных

RTP/RTCP

RTP/RTCP

Многосторонняя связь

Есть

Есть

Мультимедийные конференции

Есть

Нет

Адресация

URL или номер телефона

URL

Разрыв связи

Явный или разрыв TCP-соединения

Явный или по тайм-ауту

Обмен мгновенными сообщениями

Нет

Есть

Шифрование

Есть

Есть

Объем описания стандарта

1400 страниц

250 страниц

Реализация

Громоздкая и сложная

Умеренно сложная, с отдельными проблемами

Статус

Широко распространен, особенно видео

Хорошая альтернатива, особенно для речи

Илл. 7.41. Сравнение H.323 и SIP

SIP, напротив, представляет собой типичный интернет-протокол; его работа основана на обмене короткими текстовыми строками. Это небольшой модуль, который хорошо взаимодействует с другими протоколами интернета, но несколько хуже согласуется с существующими сигнальными протоколами телефонной системы. Поскольку модель системы передачи данных по IP, предложенная IETF, использует модульный принцип, она достаточно гибкая и может легко адаптироваться к новым приложениям. Недостатком этого протокола являются проблемы совместимости, вызванные тем, что люди по-разному его интерпретируют.

36 Motion Picture Experts Group — Экспертная группа по кинематографии. — Примеч. ред.

7.5. Доставка контента

Когда-то интернет был исключительно средством двухточечной коммуникации подобно телефонной сети. Изначально он использовался в научной среде для того, чтобы подключаться по сети к удаленным компьютерам и выполнять на них определенные задачи. Для общения люди долгое время использовали электронную почту, сейчас к этому добавилась еще и видео- и голосовая IP-телефония. Однако по мере роста интернет становился более ориентированным на контент, чем на коммуникацию. Теперь пользователи чаще всего используют его для поиска информации и в огромных объемах скачивают музыку, видео и другие материалы. Смещение акцента на контент столь явное, что большая часть пропускной способности интернета сейчас используется для передачи сохраненного видео.

Задача распространения контента существенно отличается от задачи обеспечения двухточечной связи, предъявляя совершенно другие требования к сети. Например, если Салли хочет поговорить с Джоном, она может позвонить ему на мобильный телефон с помощью IP-телефонии. Нужно установить связь с конкретным устройством — нет смысла звонить на компьютер Пола. Но если Джон хочет посмотреть последний матч своей любимой команды по крикету, он будет рад получить это видео с любого устройства, которое его предоставит. Это может быть компьютер Салли, или Пола, или, что наиболее вероятно, неизвестный сервер в интернете. Таким образом, местоположение контента не имеет значения, кроме тех случаев, когда это затрагивает производительность (и законность).

Еще одно отличие заключается в том, что некоторые веб-узлы, предоставляющие контент, стали чрезвычайно популярными. Яркий пример — YouTube. Он позволяет пользователям делиться своими видео на любую тему, которую только можно вообразить. Многие хотят это сделать, а все остальные хотят его смотреть. Сегодня на потоковое видео приходится более 70 % интернет-трафика, причем подавляющая часть данных доставляется небольшим числом поставщиков контента.

Ни один сервер не может обеспечить достаточную мощность и надежность, чтобы управлять таким потрясающим уровнем спроса. Вместо этого YouTube, Netflix и другие крупные контент-провайдеры создают свои собственные сети распределения контента. Эти сети используют центры обработки данных по всему миру, чтобы поставлять контент гигантскому количеству пользователей, обеспечивая хорошую производительность и доступность.

Методы распределения контента со временем совершенствовались. На ранних этапах развития Всемирной паутины ее популярность почти ее уничтожила. Растущее число запросов к контенту приводило к тому, что серверы и сети часто были перегружены. Люди начали расшифровывать WWW как World Wide Wait (Всемирное ожидание). Чтобы снизить бесконечные задержки, исследователи разработали ряд архитектур, позволяющих использовать пропускную способность для распределения контента.

Одной из наиболее распространенных архитектур является сеть доставки контента (Content Delivery Network, CDN), иногда ее называют сетью распространения контента (Content Distribution Network). CDN, по сути, представляет собой огромный распределенный набор кэшей, которые доставляют контент клиентам напрямую. Изначально CDN были прерогативой исключительно крупных контент-провайдеров. Провайдер популярного контента мог заплатить CDN (к примеру, Akamai) за распространение этого контента (то есть за предварительное заполнение им кэшей сети). Сегодня собственные CDN развертывают не только крупные поставщики контента (как Netflix или Google), но и многие интернет-провайдеры, предлагающие собственный контент (например, Comcast).