Usługi i sieci teleinformatyczne następnej generacji aspekty techniczne, aplikacyjne i rynkowe. Analiza usług komercyjnych dotyczących sieci IP QoS

Transkrypt

1 Numer Projektu Badawczego Zamawianego: -MNiSW-02-II/2007 Tytuł projektu: Numer dokumentu: Usługi i sieci teleinformatyczne następnej generacji aspekty techniczne, aplikacyjne i rynkowe -MNiSW-02-II/2007/NASK/A.4 Tytuł raportu: Analiza usług komercyjnych dotyczących sieci IP QoS Przewidywany termin dostarczenia raportu: 30/06/08 Rzeczywisty termin dostarczenia raportu: 25/06/08 Kierownik zadania: Wykonawcy: Ewa Niewiadomska-Szynkiewicz Michał Rotnicki, Piotr Arabas, Tadeusz Wiśniewski, Andrzej Maciej Skrzeczkowski Abstrakt: Analiza usług komercyjnych dotyczących sieci IP QoS z podziałem na usługi ściśle telekomunikacyjne, takie jak: IP MPLS VPN oraz usługi realizowane za pomocą sieci IP QoS, takie jak: telewizja internetowa (IP TV), wideo na żądanie VOD (Video on Demand), interaktywna gra on-line. Przegląd głównych grup funkcjonalnych usług realizowanych w sieciach IP QoS oraz wskazanie trendów rozwoju rynku. Propozycja opracowania rozwiązań zapewnienia QoS dla usług VOD i interaktywna gra on-line oraz testowania wykonanego w ramach projektu systemu na przykładzie tych aplikacji. Wskazane usługi charakteryzują się dużymi wymaganiami na jakość transmisji danych oraz obserwuje się rosnące zapotrzebowanie rynkowe na ich realizację. Słowa kluczowe: usługi komercyjne, VOD, IP TV, IP QoS, gry on-line,

2 Streszczenie Dokument zawiera analizę usług komercyjnych dotyczących sieci IP QoS. Analiza została przeprowadzona w dwóch głównych obszarach, usługi transmisyjne z elementami gwarancji QoS i usługi dodane wymagające mechanizmów QoS. W ramach analizy usług sieciowych z zastosowaniem mechanizmów QoS przedstawiono przykładowe usługi telekomunikacyjne, które są realizowane przez operatorów telekomunikacyjnych z wykorzystaniem mechanizmów QoS. Analiza tego segmentu rynku telekomunikacyjnego wykazała, że obecnie na rynku funkcjonalność QoS oferuje się prawie wyłącznie klientom biznesowym i realizuje się ją za pomocą wydzielonych sieci jednodomenowych. Należy podkreślić, że żadna z oferowanych na rynku usług nie dostarcza mechanizmów ściśle zapobiegających przeciążeniom oraz nie umożliwia zmiany parametrów usługi ad-hoc na żądanie klienta. W części raportu dotyczącej usług dodanych wymagających mechanizmów QoS przeanalizowano obecną ofertę rynkową i zaproponowano sposób pogrupowania analizowanych usług ze względu na cechy funkcjonalne (grupowanie z punktu widzenia użytkownika). Następnie wskazano, które z analizowanych usług mogą być najbardziej miarodajne do wskazania kierunku kolejnych prac realizowanych w ramach projektu. Zaproponowane grupy usług to: IP TV, VoIP, wideokonferencje, radio internetowe, WEB 2.0, serwisy WWW udostępniające multimedia, gry on-line, treści 3D, przechowywanie danych, aplikacje webowe / software as a service, aplikacje krytyczne i peer to peer. Po przeanalizowaniu ww. grup usług, zaproponowano dwie grupy jako najbardziej miarodajne do testowania praktycznej efektywności systemu, który ma stanowić rezultat prac projektu. Są to usługi: wideo na żądanie VOD (Video on Demand) i interaktywna gra on-line. Przedstawiono również modele świadczenia takich usług przez operatora z wykorzystaniem projektowanego systemu IP QoS. Zwrócono uwagę na potencjalne korzyści (nie tylko finansowe) operatora i klienta oraz koszty związane z implementacją i utrzymaniem systemu gwarantującego bezwzględną jakość transmisji. Wspomniane usługi wybrano ze względu na duże wymagania na zasoby sieciowe jak i jakość transmisji. Usługi interaktywnej gry on-line zostały zaproponowane jako usługi testowe ze względu na wymagania odnośnie opóźnienia pakietów, stałości opóźnienia pakietów i utraty pakietów. Obydwie ww. grupy usług należą do dynamicznie rozwijających się segmentów rynkowych, w związku z czym opracowanie rozwiązań wspomagających świadczenie tych usług będzie stanowiło dużą wartość dla firm telekomunikacyjnych. 2

3 SPIS TREŚCI STRESZCZENIE GŁÓWNE OBSZARY ANALIZY USŁUGI TRANSMISYJNE Z ELEMENTAMI GWARANCJI QOS SIECI WYDZIELONE (VPN) Klasy usług i gwarantowane parametry QoS Gwarancje SLA Przykładowe usługi IP MPLS DOSTĘP DO INTERNETU Przykłady usług dostępu do Internetu o podniesionej jakości NASK Premium Internet Access (PIA) Telia Sonera IP Transit Transport QoS USŁUGI DODANE WYMAGAJĄCE MECHANIZMÓW QOS IP TV Live IP TV Video on Demand (VOD) Network Personal Video Recorder (NPVD) Kino internetowe Przykładowe usługi z grupy IP TV TELEFONIA IP (VOIP) Softphone Bramka VoIP Połączenia Konferencyjne WIDEOKONFERENCJE RADIO INTERNETOWE WEB 2.0 / SERWISY WWW UDOSTĘPNIAJĄCE MULTIMEDIA GRY ON-LINE Lista gatunków

4 Przykładowe gry interaktywne TREŚCI 3D PRZECHOWYWANIE DANYCH Epartner.pl Picasa Gogle istorage Omega APLIKACJE WEBOWE / SOFTWARE AS A SERVICE APLIKACJE KRYTYCZNE PEER TO PEER MAPOWANIE OMAWIANYCH GRUP USŁUG NA KLASY USŁUG ZAGROŻENIA DLA REALIZACJI QOS BEZPIECZEŃSTWO PRZEPŁYWNOŚĆ WNIOSKI I ZALECENIA DO PROJEKTU...25 LITERATURA...28 LISTA SKRÓTÓW

5 1 Główne obszary analizy Nniniejszy raport prezentuje przegląd i analizę świadczonych komercyjnie usług teleinformatycznych oferowanych w sieciach IP QoS. Ze względu na konieczność rozważenia możliwie szerokiego spektrum zastosowania mechanizmów QoS zdecydowano się na przeprowadzenie analizy w dwóch głównych obszarach tj.: Usługi transmisyjne z elementami gwarancji QoS, Usługi dodane wymagające mechanizmów QoS Powyższy podział wprowadzono w celu jednoznacznego oddzielenie usług zapewniających transport dla danych z zachowaniem QoS od usług, które do poprawnego działania wymagają łączności o określonych parametrach. Te dwa typy zastosowania QoS dotyczą dwóch całkowicie rozdzielnych obszarów biznesowych i tym samym powinny być analizowane osobno. 5

6 2 Usługi transmisyjne z elementami gwarancji QoS Przez usługi transmisyjne z elementami gwarancji QoS rozumie się wszelkie usługi telekomunikacyjne zapewniające transmisję danych IP z zaimplementowanymi mechanizmami QoS. Należy w tym miejscu zaznaczyć, że omawiane w niniejszym rozdziale usługi telekomunikacyjne zapewniają QoS, ale w sensie prywatnych definicji usługodawców. Definicje te nie muszą i zazwyczaj nie pokrywają się z definicją QoS jaka jest podawana przez ITU i jaka została przyjęta jako obowiązująca w niniejszym projekcie. Analizując rynek usług telekomunikacyjnych (stan na pierwszy kwartał 2008 roku) można zaobserwować, że większość usług telekomunikacyjnych, w których dostawcy informują o stosowaniu mechanizmów QoS dotyczy usług związanych z budową sieci wydzielonych na potrzeby klientów biznesowych. Nadal rzadkością jest świadczenie usług dostępu do Internetu z zaimplementowanymi mechanizmami QoS. 2.1 Sieci wydzielone (VPN) Dostawcy usług telekomunikacyjnych dla klientów biznesowych powszechnie świadczą usługi określane jako IP MPLS. Są to usługi polegające na budowie dedykowanych jednej organizacji biznesowej sieci IP w oparciu o technikę MPLS. Z definicji są one świadczone za pomocą wydzielonych zasobów sieci szkieletowej przeznaczonych tylko i wyłącznie na potrzeby realizacji usług IP MPLS VPN. Przykładem takiej sieci jest sieć IP MPLS zbudowana przez Telekomunikację Kolejową (rys. 2-1) czy sieć oferowana przez NASK (Naukowa Akademicka Sieć Komputerowa) przedstawiona na rysunku 2-2. Rysunek 2-1: Schemat sieci IP MPLS TK Telekom 6

7 Rysunek 2-2: Schemat sieci IP MPLS - NASK Klasy usług i gwarantowane parametry QoS W usługach komercyjnych IP MPLS VPN dostawcy definiują od 3 do 5 klas usług (CoS Class of Service) oraz określają jaka polityka QoS zostanie zastosowana do danych przesyłanych za pomocą usługi IP MPLS VPN. Czynnikami ograniczającymi liczbę dostępnych klas usług są możliwości sprzętowe stosowanych routerów, przy czym należy pamiętać, że operatorzy budowali swoje sieci w różnych okresach. Na rynku występują między innymi usługi świadczone przez GTS Energis, którego sieć IP MPLS powstała przed rokiem 2005 i TKTelekom, którego sieć powstała w roku Firmy te świadczą usługi z tej samej grupy, ale za pomocą urządzeń wyprodukowanych w odstępie co najmniej trzech lat, przez co sieci te dzieli ogromna przepaść technologiczna. Podział danych na klasy jest realizowany za pomocą CPE (Customer Premises Equpment) instalowanego obowiązkowo w lokalizacji klienta jako zakończenie łącza dostępowego, [NASK01]. Klasyfikacja jest statyczna tj. operator telekomunikacyjny wraz z klientem planuje jakie usługi mają być przenoszone, za pomocą których klas usług. Minimalne i maksymalne parametry przepływności dla klas usług są prekonfigurowane przed uruchomieniem usługi. Ewentualne poprawki są wykonywane ręcznie, po zaobserwowaniu przez klienta lub użytkowników degradacji jakości usług. Liczba możliwych do zaimplementowania w usługach klas usług jest ograniczona technicznie przez możliwości dostępnych na rynku routerów, np. w chwili obecnej teoretycznie możliwe jest zestawienie do 8 klas usług za pomocą routerów Juniper seria M120. Opis możliwości routerów dostęp- 7

8 nych na rynku znajduje się w raporcie A.7B Przegląd dostępnego sprzętu do wykorzystania w sieci pilotowej. Typy klas usług występujących w oferowanych komercyjnie usługach IP MPLS : TYP I do obsługi telefonii, TYP II do obsługi usług wideokonferencyjnych, TYP III do obsługi aplikacji interaktywnych, czułych na opóźnienia, TYP IV do obsługi aplikacji wymagających gwarantowanego pasma, TYP V best effort, TYP VI klasa techniczna do zarządzania siecią. W praktyce, w chwili obecnej oczekiwania funkcjonalne klientów w większości zaspokajają usługi oferujące trzy klasy usług dla klienta i czwartą klasę usług dla operatora, na potrzeby zarządzania siecią. Dokładnie są to następujące klasy : Klasa do obsługi danych aplikacji działających w czasie rzeczywistym; Klasa do obsługi aplikacji biznesowych czułych na poziom opóźnienia pakietów i niedobór pasma; Klasa best effort do przesyłu pozostałych danych; Klasa do zarządzania siecią Gwarancje SLA W zależności od operatora i od klasy usług gwarancje SLA obejmują następujące parametry : Dostępność łącza; Średnie opóźnienie pakietów; Średnią utratę pakietów; Średnią wariancję opóźnienia. Z analizy postanowień umów SLA operatorów polskich wynika, że operatorzy starają się dopasować metody mierzenia parametrów do oczekiwań klientów. Oczekiwania klientów są wypadkową ich niewiedzy o zasadach działania sieci IP MPLS i informacji marketingowych operatorów oferujących usługi. Przykładowo, aby zaoferować klientowi mniejszą wartość opóźnienia pakietów operatorzy uciekają się do różnego rodzaju wybiegów: np. pomiary opóźnienia są wykonywane jednokierunkowo na odcinku PE PE (Provider Edge router). W ten sposób pomijają wszelkie zakłóce- 8

9 nia wnoszone przez najbardziej wrażliwy odcinek sieci, jakim jest ostatnia mila w polskich warunkach często realizowana drogą radiową lub za pomocą łącz operatora trzeciego. Parametry SLA są obliczane jako średnie wartości osiągnięte dla cyklicznie wysyłanej serii pakietów. Ze względu na możliwości systemów gromadzących dane pomiary są wykonywane przy zachowaniu interwału czasowego kliku minut i tak np. NASK w usłudze MPLS VPN wykonuje pomiary co 5 minut, wysyłając serię 10 pakietów o wielkości 1000 b. Tabela 2-1: Przykładowe parametry usługi MPLS VPN (NASK) objęte postanowieniami umowy SLA Parametr QoS Klasa Voice RT Klasa RT Video Klasa BusInt Klasa BusLan Klasa Effort Best Klasa Net- Con Gwarantowana przepustowość TAK TAK TAK TAK NIE TAK Straty pakietów TAK TAK TAK TAK NIE TAK Opóźnienie TAK TAK TAK NIE NIE TAK Jitter TAK NIE NIE NIE NIE NIE Tabela 2-2: Szacunkowe poziomy SLA dla łącza o przepustowości 2Mbps w sieci NASK MPLS Klasa Usługi/ Parametr Dostępność Czas reakcji na awarie Czas usunięcia awarii Opóźnienie pakietów Straty pakietów Jitter Best Effort 99,00 2h 16h BusInt BusLan i 99,00 2h 16h 75ms 0,2% - RT Voice i RT Video 99,00 2h 16h 50ms 0,1% 30ms Analizując dane zamieszczone w tabelach 2-1 i 2-2 należy pamiętać, że proponowana przez operatora telekomunikacyjnego gwarancja parametrów: opóźnienie pakietów, strata pakietów i jitter nie oznacza ścisłego zagwarantowania, że ten parametr nigdy nie zostanie przekroczony. To co gwarantuje operator telekomunikacyjny to fakt, że w skali miesiąca zostanie dokonanych około 8600 pomiarów i dla pakietów pomiarowych wynik średni nie przekroczy gwarancji. Tak więc uzyskane dane pomiarowe nic nie mówią o jakości transmisji w okresach pomiędzy wykonywaniem pomiarów. Nie możemy więc w tym przypadku mówić o ścisłych gwarancjach QoS Przykładowe usługi IP MPLS Na rynku polskim usługi IP MPLS są świadczone między innymi przez Netia S.A., TP S.A., GTS Energis, Exatel, Telekomunikację kolejową i NASK. Każdy z operatorów stosuje podobny sposób podejścia do zagadnienia QoS, jednak każdy nieco inaczej informuje o tym swoich klientów. Na przykład TP S.A. w usłudze IP VPN TP główny nacisk kładzie na priorytetyzację ruchu, która ma zabezpieczyć sieć klienta przed przeciążeniami oraz dostępność usługi [TP01] [TP02]. GTS Energis 9

10 w usłudze IP Solution zalet swojego rozwiązania upatruje w odizolowaniu ruchu klienta od innych usług telekomunikacyjnych świadczonych w sieci operatora oraz w możliwości jednoczesnego przesyłania w sieci usług głosowych i dostępu do Internetu [GTS01]. Exatel, podobnie jak GTS Energis, zwraca uwagę na możliwość jednoczesnej transmisji danych i rozmów głosowych dzięki zastosowaniu priorytetyzacji i klas usług [EX01]. Podane informacje zostały zaczerpnięte z materiałów zamieszczonych na stronach internetowych usługodawców. 2.2 Dostęp do Internetu Analiza oferowanych w Polsce usług dostępu do Internetu potwierdza obiegową opinię, że w chwili obecnej problem zapewnienia jakości transmisji danych w Internecie rozwiązywany jest poprzez zwiększanie dostępnego pasma, a nie mechanizmy QoS. Znakomita większość usług nie gwarantuje klientom nic. Usługi dostępu do Internetu dla klientów biznesowych i indywidualnych klientów operatorów są już sprzedawane z pełną gwarancją pasma ale tylko na obszarze sieci operatora dostarczającego Przykłady usług dostępu do Internetu o podniesionej jakości NASK Premium Internet Access (PIA) Usługa PIA objęta jest umową SLA w ramach sieci szkieletowej NASK. Gwarantowane przez NASK parametry SLA oraz wysokość i sposoby liczenia bonifikaty finansowej przedstawia tabela 2-3. Zamieszczone w niej dane zostały pobrana z materiałów informacyjnych NASK [NASK04]. Tabela 2-3: Parametry gwarantowane w Umowach Serwisowych SLA Parametry Umowa SLA Dostępność Usługi (miesięczna) Średnie Opóźnienie (miesięczne) Straty Pakietów (miesięcznie) Czas Reakcji Na Awarię (nie dłużej niż) Czas Usunięcia Awarii (nie dłużej niż) SLA EIA 98,00% - - 2h 24h SLA EIA PLUS 98,50% 150 ms 1,5% 2h 16h SLA PIA 99,00% 50 ms 0,5% 2h 8h SLA PIA PLUS 99,50% 50 ms 0,5% 1h 4h Tabela 2-4: Bonifikaty finansowe w Umowach Serwisowych SLA Parametry Umowa SLA Dostępność Usługi (miesięczna) Średnie Opóźnienie (miesięczne) Średnie straty pakietów (miesięcznie) Czas Usunięcia Awarii (nie dłużej niż) 10

11 EIA proporcjonalna do czasu niedostępności usługi część Abonamentu - - 1/30 Abonamentu za każdą Awarię trwającą dłużej niż gwarantowany Czas Usunięcia Awarii EIA PLUS proporcjonalna do czasu niedostępności usługi część Abonamentu 1/30 Abonamentu 1/30 Abonamentu 1/30 Abonamentu za każdą Awarię trwającą dłużej niż gwarantowany Czas Usunięcia Awarii PIA 99,00% - 98,00% - proporcjonalna do czasu niedostępności usługi część Abonamentu; poniżej 98,00% - proporcjonalna do czasu niedostępności usługi część Abonamentu * 1,5 2/30 Abonamentu 2/30 Abonamentu 1/30 Abonamentu za każde przekroczenie wielokrotności Czasu Usunięcia Awarii PIA PLUS 99,50% - 99,00% - proporcjonalna do czasu niedostępności usługi część Abonamentu; 98,99% - 98,00% - proporcjonalna do czasu niedostępności usługi część Abonamentu * 1,5; poniżej 98,00% - proporcjonalna do czasu niedostępności usługi część Abonamentu * 2 3/30 Abonamentu 3/30 Abonamentu 1/30 Abonamentu za każde przekroczenie wielokrotności Czasu Usunięcia Awarii SLA EIA i SLA PIA są gwarancjami zawartymi w cenie usługi EIA i PIA. Umowy SLA EIA PLUS i SLA PIA PLUS są przez NASK oferowane za dodatkową opłatą (tabela 2-4) Telia Sonera IP Transit Transport QoS TeliaSonera International Carrier oferuje usługę operatorską IP Transit z opcją Transport QoS [TE- LIA01]. W ramach tej opcji dostawca zapewnia transport danych klienta przez swoją sieć w trzech klasach usług : Real Time dedykowana dla aplikacji czasu rzeczywistego, takich jak VoIP; Business dla danych o wyższym priorytecie, takich jak aplikacje klient serwer; Best Effort klasa standardowa o najniższym priorytecie. Usługa jest dedykowana dla operatorów telekomunikacyjnych. Polityka QoS jest implementowana na styku sieci operatora korzystającego z usługi i Telia Sonera International Carrier w sposób statyczny. Ewentualne zmiany konfiguracji są wykonywane we wspólnym uzgodnieniu, na podstawie wyników analizy danych historycznych o ruchu zarejestrowanym na styku sieci. 11

12 3 Usługi dodane wymagające mechanizmów QoS Przez usługi dodane wymagające mechanizmów QoS w niniejszym raporcie będą rozumiane usługi teleinformatyczne, które do poprawnego działania wymagają usług transportowych zapewniających określone parametry jakościowe. Przykładem takiej usługi jest aplikacja realizująca usługę VoIP, która dla poprawnego działania wymaga zachowania określonych parametrów jakościowych. Na potrzeby raportu przyjęto następującą klasyfikację : IP TV, VoIP, wideokonferencje, radio internetowe, WEB 2.0, serwisy WWW udostępniające multimedia, gry on-line, treści 3D, przechowywanie danych, aplikacje webowe / software as a service, aplikacje krytyczne, peer to peer. Powyższy podział został dokonany z punktu widzenia użytkownika a tym samym wynika z postrzegania funkcjonalnego usług, czyli nie pokrywa się z klasyfikacją ze względu na cechy technicznej realizacji usługi lub wymagań w stosunku do zapewnienia QoS w sieci IP (np. za pomocą techniki P2P dostarczać różnorakie funkcjonalności: wymianę plików, rozmowy głosowe, telewizję internetową). 3.1 IP TV Usługi związane z dostarczeniem do klienta szeroko rozumianych usług telewizyjnych realizowanych w sieciach IP stawiają dotychczas największe wymagania dla sieci transportowych, zarówno ze względu na ogromne ilości danych do przesłania, jak i na największe oczekiwania klientów w zakresie zachowania jakości. Jednocześnie w tej grupie notuje się najbardziej spektakularne wzrosty sprzedaży. Klient Indywidualny Live IPTV Klient Indywidualny płatne usługi IP TV 1200 Liczba instalacji w tysiącach , I - VI 2004, I - VI 2004, VII - XII 2005, I - VI 2005, VII - XII 2006, I - VI Rysunek 3-1: Dane o usłudze IP TV dostarczanej przez PCCW NEC w Hong Kongu [NEC01] Do tej grupy można zaklasyfikować wszystkie usługi, które użytkownik postrzega przez pryzmat hasła marketingowego IP TV tj.: Live IP TV, Video on Demand (VOD), Network Personal Video Recorder (NPVD), kino internetowe. 12

13 3.1.1 Live IP TV Przez Live IP TV [WIK01] rozumie się udostępnienie klientowi sygnału telewizyjnego za pomocą sieci IP Video on Demand (VOD) Video on Demand (VOD) [WIK01] to dostarczenie na życzenie klienta w trybie ad-hoc treści wideo wybranej z biblioteki udostępnianej przez usługodawcę, gdzie usługodawca nie musi być jednocześnie dostawcą usługi telekomunikacyjnej Network Personal Video Recorder (NPVD) Network Personal Video Recorder (NPVD) [WIK01] to możliwość nagrania przez użytkownika na urządzeniu lokalnym (set-top box) fragmentu Live TV w celu późniejszego odtworzenia. Ważne jest oczekiwanie klienta aby proces nagrywania mógł się odbyć przy jednoczesnym niezakłóconym korzystaniu z innych usług np. oglądanie programu dostarczanego jako Live TV i jednoczesne nagranie programu nadawanego na innym kanale Kino internetowe Kino internetowe to forma ograniczonego, zdegenerowanego VOD [KIN01], [KIN02]. Ze względu na to że ograniczeniem dla powszechnego dostarczania VOD stał się problem przepustowości sieci szkieletowych można zaobserwować coraz odważniej pojawiające się inicjatywy symulowania w Internecie funkcjonalności kina. Taka usługa dostarczana jest podobnie do kina tradycyjnego, tj. poprzez stronę WWW rozgłaszany jest repertuar i godziny wirtualnych seansów. Po wykupieniu dostępu, o określonej godzinie można rozpocząć oglądanie filmu. W celu wprowadzenia przewidywanej inżynierii ruchu usługodawca udostępnia film o określonych godzinach dla określonej maksymalnej liczby użytkowników Przykładowe usługi z grupy IP TV Przykładem komercyjnej oferty szeroko rozumianej usługi IP TV jest usługa Videostrada dostarczana przez TP S.A. Usługa ta jest odwzorowaniem trendów ogólnoświatowych, bowiem oferta TP S.A jest wynikiem ogólnoświatowej strategii produktowej i technologicznej wszystkich spółek znajdujących się w grupie France Telecom. Usługa Videostrada TP [TP04] jest świadczona tylko i wyłącznie w obrębie sieci TP S.A. Wszelka transmisja danych odbywa się za pomocą wydzielonej sieci dedykowanej do realizacji Videostrady TP. Aby świadczyć usługę TP S.A wymaga zainstalowania u klienta swojego dedykowanego urządzenia CPE o nazwie handlowej Livebox, oraz swojego dedykowanego set-top boxa. Livebox to w praktyce modem ADSL obsługujący dwa kanały PVC (Permanent Virtual Circuits), gdzie jeden PVC jest przeznaczony do dostępu do Internetu, który jest udostępniany klientowi poprzez WiFi lub jeden dedykowany port Ethernet, a drugi PVC służy do przesyłu IP TV i jest skierowany na drugi port Ethernet dedykowany do łączności z set-top boxem. Przykładem usługi IP TV realizowanej w środowisku wielodomenowym jest Joost [JO01]. Jest to serwis wykorzystujący aplikację peer to peer do realizacji IP TV w sieci Internet. 13

14 Ważnym zjawiskiem są inicjatywy środowisk open source zmierzające do budowania wolnych odpowiedników aplikacji komercyjnych. Przykładem jest tu projekt MIRO [MI01]. Aplikacja MI- RO daje użytkownikowi podobną funkcjonalność jak Joost, ale poszerzoną o funkcje, które nie są implementowane w aplikacjach komercyjnych, takie jak: Wykonywanie kopii na dysk lokalny materiałów udostępnianych przez YouTube; Tworzenie niekomercyjnych kanałów i udostępnianie treści przez użytkowników; Obsługa sieci P2P BitTorrent; Obsługa treści HD (High Definition ). 3.2 Telefonia IP (VoIP) Do tej grupy funkcjonalnej można zaliczyć wszelkie usługi, które za pomocą sieci IP pozwalają realizować połączenia telefoniczne (rozmowy głosowe). Usługi VoIP są doskonałym przykładem jak jedną usługę funkcjonalną można dostarczać na wiele sposobów. Na rynku można zaobserwować dwa modele świadczenia usług VoIP, w oparciu o aplikację typu softphone lub w oparciu o sprzętową bramkę VoIP Softphone Jest to usługa realizowana w oparciu o platformę VoIP operatora telekomunikacyjnego i dedykowaną aplikację softphone np. usługa firmy IPFON [IP01] i aplikacja Express Talk. Rysunek 3-2: Softphone domyślnie proponowany użytkownikom przez IPFon Innym modelem realizacji usługi VoIP z użyciem softphone jest zastosowanie klienta sieci P2P z e- wentualną terminacją ruchu głosowego do sieci tradycyjnej za pomocą platformy operatora telekomunikacyjnego, np. Skype, Tlenofon, Gadu Gadu. 14

15 3.2.2 Bramka VoIP W przypadku, gdy usługodawca chce realizować usługę VoIP tak aby funkcjonalnie była ona zbliżona dla użytkownika do tradycyjnej telefonii stacjonarnej, w miejsce softphona stosowane jest urządzenie VoIP (bramka VoIP lub telefon VoIP). Usługodawcy często przygotowują ofertę prekonfigurowanych urządzeń gotowych do szybkiego podłączenia do sieci lokalnej użytkownika. Rysunek 3-3: Bramka VoIP Liksys PAP2 oferowana przez IPFON Rysunek 3-4: Telefon IP Linksys SPA941 oferowany przez IPFON Połączenia Konferencyjne Pewną specyficzną podgrupą usług VoIP są usługi pozwalające zestawiać połączenia konferencyjne (wielostronne). Jeśli takie połączenie jest zestawiane za pomocą platformy usługowej operatora telekomunikacyjnego, usługa nie generuje dodatkowych wymagań dla sieci IP QoS. W przypadku, gdy usługa jest realizowana za pomocą systemu (komputera) ulokowanego u jednego z uczestników połączenia konferencyjnego, gwałtownie rosną wymagania w zakresie pasma i QoS. W tej realizacji do jednego punktu jest skoncentrowana cały ruch VoIP i zapotrzebowanie na pasmo w tej lokalizacji jest równe sumie wszystkich połączeń VoIP uczestników konferencji. 3.3 Wideokonferencje Usługi wideokonferencyjne coraz powszechniej wkraczają w świat IP. Przez wiele lat, pomimo istnienia odpowiednich standardów, były realizowane głównie za pomocą łączy ISDN, dopiero gwałtowny rozwój infrastruktury szerokopasmowej doprowadził do udanych implementacji usług wideokonferencji w sieciach wydzielonych (przeważnie są to sieci korporacyjne) jak i z wykorzystaniem 15

16 zasobów Internetu. Najlepszym przykładem praktycznej implementacji usługi wideokonferencji w sieci IP jest usługa dostarczana przez aplikację P2P SKYPE, [SY01]. Na początku, gdy po raz pierwszy udostępniono w SKYPE funkcjonalność rozmowy wideo, usługa była realizowana w dosyć niskiej jakości, tj. do rozdzielczości QVGA (320 x 240 i do 15 klatek na sekundę). W chwili obecnej SKYPE pozwala na realizację połączeń z rozdzielczością VGA, czyli do rozdzielczości 640 x 480 i do 30 klatek na sekundę. 3.4 Radio internetowe Ciekawym typem usługi są Radia Internetowe, czyli dostarczenie do klienta sygnału radiowego poprzez sieć IP. Teoretycznie są to usługi o niewielkich wymaganiach w zakresie zapewnienia jakości w sieci IP, jednak ich specyfiką jest bardzo długi czas pracy tj. użytkownicy traktują te usługi jak radio tradycyjne, które zwyczajowo działa w tle w czasie wykonywania innych prac. Występują tu więc dwa zagadnienia, które decydują o trudności w zapewnieniu QoS dla usługi radio internetowe: Długość pojedynczego połączenia sięgająca od kilku do kilkunastu godzin; Wielość połączeń na pojedynczym łączu abonenckim. Klienci biznesowych często sygnalizują problem przeciążania łącz internetowych spowodowanych przez jednoczesne uruchomienie wielu sesji radia internetowego z sieci lokalnej. 3.5 WEB 2.0 / serwisy WWW udostępniające multimedia W tej kategorii szczególną uwagę należy zwrócić na serwisy społecznościowe pozwalające swoim użytkownikom publikować i oglądać treści multimedialne ze szczególnym uwzględnieniem krótkich form wideo. Z punktu widzenia użytkownika jest to funkcjonalnie wydzielony typ usługi, który można określać jako oglądanie filmów YouTube lub oglądnie teledysków na Onet.pl. Zapotrzebowanie na treści publikowane przez zarządzającego serwisem WWW jest przewidywalne, to znaczy można przewidzieć, że zamieszczenie teledysku z bardzo popularną piosenką wygeneruje dodatkowy ruch. Jednak w sytuacji, gdy sami użytkownicy odpowiadają za zamieszczanie treści trudno jest przewidzieć jak będzie kształtować się ruch. Nie jest wiadomo kiedy zostanie zamieszczona treść wyjątkowo atrakcyjna, która wzbudzi nagłe zainteresowanie społeczności i w bardzo krótkim czasie wygeneruje ponadnormatywny przesył danych. 3.6 Gry on-line Ważnym obszarem usług komercyjnych jest rynek gier, który ewoluuje od produktów działających off-line, poprzez gry, które umożliwiają grę w jednej sieci LAN aż do gier umożliwiających wspólną rozrywkę dla setek tysięcy graczy podłączonych do Internetu. Wciągu ostatnich 20 lat produkcja gier komputerowych stała się poważnym biznesem, a granie w gry wideo to obecnie powszechna rozrywka. Rynek gier wideo dojrzał i generuje obecnie wielo- 16

17 miliardowe przychody (rys. 3-5). Warto zwrócić uwagę na fakt, że aktualnie średni wiek gracza podniósł się do 33 lat. Rysunek 3-5: Dane o światowy rynku gier Dane dla USA ([GRA01]) pokazują że 69 % Amerykanów gra w gry komputerowe, z czego około 44% często grających graczy deklaruje granie w gry on-line. Około 28 % (około 25 mln osób) spośród graczy on-line gra w gry, które wymagają interakcji w czasie rzeczywistym i tym samym są czułe na jakość transmisji danych. Zagadnienie gier wideo jest o tyle złożone, że jest to dziedzina cały czas dynamicznie się rozwijająca i sam podział gier na gatunki sprawia wiele kłopotów. Na rysunku 3-6 przedstawiono przykładową klasyfikację zaczerpniętą z materiałów Wikipedii. 17

18 Rysunek 3-6: Diagram klasyfikacji gier z definicji dostępnej na wikipedia.org Lista gatunków Za wikipedią można podać następującą klasyfikację gier: Bijatyki/Mordobicia (First Person Perspective -> First Person Shooter, Third Person Perspective) MMOG i MMORPG Wyścigi Computer Role-Playing (Roguelike, jrpg) Symulacje Sportowe Gry strategiczne Przykładowe gry interaktywne Z punktu widzenia sieci IP QoS najbardziej interesujące są interaktywne gry zręcznościowe np. DOOM i Counter-Strike jako przedstawiciel gatunku First Person Shooter. Tego rodzaju gry są doskonałym przykładem aplikacji, gdzie użytkownik oczekuje absolutnie perfekcyjnego przesyłu danych w czasie rzeczywistym, a każde zakłócenie transmisji może skutkować 18

19 utratą punktów z przyczyn technicznych co w efekcie da bardzo złą subiektywną ocenę usługi transportowej przez użytkownika. 3.7 Treści 3D Obecnie w Internecie przesyłane są treści 3D. Przykładem jest gra Secondo Life (Linden Lab, Polega ona na tworzeniu trójwymiarowego wirtualnego świata, w którym użytkownik sam kreuje swoją postać (avatar) oraz bierze udział w kreowaniu otaczającego ją wirtualnego świata. Zasadniczym celem gry jest symulacja świata rzeczywistego. Warto zwrócić uwagę, że na stronie WWW Secondo Life jest dział poświęcony wymaganiom, gdzie dosyć precyzyjnie podano wymagania na sprzęt określono parametry wykorzystywanego komputera PC oraz poinformowano jakich kart graficznych Secondo Life nie wspiera. Nieco dziwi natomiast fakt, że wymaganiom w zakresie podłączenia do sieci poświęcono bardzo mało uwagi. Oczekiwane łącze do Internetu określono jako Cable or DSL bez podania jakichkolwiek wymagań w zakresie pasma, opóźnienia, utraty pakietów lub wariancji opóźnień. Oczywiste jest, że trójwymiarowa gra realizowana w czasie rzeczywistym stawia duże wymagania na jakość transmisji. Zamieszczone na stronie informacje świadczą o stosunkowo niskim poziomie świadomości dostawcy usług co do wymagań transmisyjnych oferowanych aplikacji. Jest to prawdopodobnie związane z przewymiarowaniem sieci i nadal niewielką liczbą grających (po prostu problemy z jakością transmisji jeszcze się nie miały okazji ujawnić). Jednocześnie Linde Lab publikuje na swoich stronach Service Quality Metrics informacje jak jakość powszechnie dostępnego i używanego Internetu wpływa na możliwości świadczenia usług o znacznych wymaganiach co do jakości transmisji danych [SL01]. Inne usługi zakładające przesyłanie treści 3D w Internecie, takie jak generowanie obrazów trójwymiarowych na stronach WWW za pomocą VRML lub X3D, nie niosą już za sobą tak znacznych wyzwań. Operacje te są realizowane lokalnie na komputerze użytkownika i nie wiążą się z nimi poważne wymagania dla usług transmisji danych, [MAC01] [3D01]. 3.8 Przechowywanie danych Wobec rosnącej lawinowo ilości danych cyfrowych generowanych przez użytkowników domowych, a jednocześnie przy dużych problemach z wykonywaniem kopii w celach bezpieczeństwa w warunkach domowych, coraz większą popularnością cieszą się serwisy internetowe umożliwiające przechowywanie danych użytkownika, [ED04], [ED05], [ED06]. Poniżej omówionych jest kilka usług oferujących możliwość przechowywania danych Epartner.pl Polska firma Partner stworzyła serię usług związanych z przechowywaniem danych : edysk proste przechowywanie danych na dysku internetowym (usługa bezpłatna); max.edysk.pl wersja profesjonalna usługi Dysk.pl, [ED01]. Gwarantuje większe pojemności ale też, zgodnie z materiałami marketingowymi dostawcy usługi, wydzielone łącza. 19

20 Teoretycznie wykupując usługę max.edysk.pl użytkownik ma większą gwarancję szybkiego przesłania swoich plików Picasa Gogle Jest to jedna z najpopularniejszych usług zdalnego przechowywania danych, [ED02]. Picasa to usługa realizowana przez tandem aplikację instalowaną na komputerze użytkownika służącą do zarządzania zdjęciami i usługę Internetową służącą do publikowani w Internecie albumów z fotografią cyfrową (Picasa Web Album) istorage Omega iomega jako znany producent zewnętrznych pamięci masowych rozpoczął działalność w obszarze e-dysków, [ED03]. Pod względem funkcjonalnym usługa dostarczana przez iomega nie różni się znacząco od swojego polskiego odpowiednika z Partner.pl. Jest to ciekawa propozycja odpowiadająca oczekiwaniom klientów i realizowana zgodnie z kierunkiem rozwoju rynku. 3.9 Aplikacje webowe / Software as a service Ważnym obszarem w dziedzinie usług teleinformatycznych jest udostępnianie aplikacji jako usługi dostępnej w sieci (ang. Softwa-re as a Service SaaS). W tym modelu dostarczania aplikacji klient nie kupuje już nośnika z licencją oraz dedykowanej usługi jaką było przygotowanie platformy sprzętowej i utrzymanie aplikacji w tradycyjnym modelu ASP. Klient kupuje dostęp do aplikacji. Jedna aplikacja, utrzymywana na jednej platformie sprzętowej, jest współużytkowana przez wielu klientów. Bezpieczeństwo danych zapewnia się przez architekturę aplikacji i przydział praw poszczególnym użytkownikom. Istotną zaletą tego modelu jest duża elastyczność rozwiązania. Klient ma dużą swobodę w zwiększaniu i zmniejszaniu liczby kupowanych dostępów. Aplikacja nie wymaga od klienta posiadania żadnej infrastruktury, czyli aby wprowadzić aplikacje do użycia wystarczy zapewnić użytkownikowi komputer klasy PC z dostępem do sieci. Wśród głównych zalet modelu SaaS eksperci Gartnera wymieniają: łatwość użytkowania, szybkość wdrożenia, relatywnie niski koszt ponoszonych przez firmy inwestycji, minimalny stopień odpowiedzialności za działanie aplikacji. Obecnie SaaS jest skierowany głównie do klientów biznesowych i tym samym takie aplikacje są udostępniane w modelu SaaS. Przeważnie są to systemy CRM (Customer Relationship Management), BI (Business Intelligence), PSA (Product Services Automation), ERP (Enterprise Resource Planning) i MRP (Manufacturing Resource Planning). Jednocześnie można już zaobserwować coraz ciekawsze inicjatywy realizacji idei SaaS w segmencie klientów indywidualnych, a jednym z najbardziej spektakularnych przykładów jest usługa Dokumenty Google, czyli pakiet aplikacji biurowych wraz z funkcjonalnością pracy grupowej udostępniony poprzez WWW. Znaczący gracze światowi w tym segmencie rynku to między innymi: Salesforce.com, Concur Tech-nologies, Taleo, NetSuite, SAP. 20