64ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 2. Ciência da Computação - 10. Redes

IPTV: UM ESTUDO DA APLICAÇÃO DAS TECNOLOGIAS DE TV SOBRE IP EM UMA REDE LOCAL UTILIZANDO SOFTWARE LIVRE

Mafran Martins Ferreira Júnior 1 Rayza Campos Fontes 1 Gustavo Luiz Pinheiro da Silva 1 Vandermi João da Silva 1,2

1. Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia - UFAM 2. Prof. MSc./ Orientador - Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia - UFAM

INTRODUÇÃO:

O Estado do Amazonas possui um grande potencial de desenvolvimento tecnológico, reflexo da presença da Zona Franca de Manaus, onde se concentram algumas das maiores empresas de tecnologia do país. Nos últimos anos, diversas pesquisas ao redor do mundo resultaram no desenvolvimento de novas tecnologias de transmissão de áudio, vídeo e dados. Neste contexto, surgiu a TV sobre IP (Internet Protocol). Sua arquitetura é basicamente igual à de uma rede de INTERNET, porém, nas redes IPTV a largura de banda precisa ser suficiente para assegurar a qualidade na entrega dos pacotes. Desta forma, o estudo de conceitos de redes integrados a esta nova tecnologia é pertinente no que concerne à difusão de conteúdo no âmbito das redes locais. A aplicação das tecnologias de TV sobre IP em uma rede ethernet oportuniza o emprego de conhecimentos específicos de redes de computadores e sistemas de informação. Neste cenário, os softwares livres representam ferramentas eficientes, oferecendo funcionalidades e recursos que tornam um projeto menos oneroso. Esta pesquisa científica objetivou o estudo e a avaliação do desempenho destas tecnologias de serviços de dados, investigando informações sobre fluidez no tráfego de dados e manutenibilidade destes sistemas.

METODOLOGIA:

O projeto foi desenvolvido em um laboratório experimental baseado em uma rede local. Para a montagem da rede foi utilizado um switch de 100 mbps/s, um roteador wireless de 108 mbps/s e seis computadores com sistema operacional LINUX, distribuição UBUNTU 11.04, contendo placas de rede ethernet de 100 mbps/s e placas de rede wireless de 54 mbps/s. Inicialmente foi configurado um servidor de conteúdo educacional utilizando o software VideoLAN Client (VLC) para montar uma programação com vídeos-aula durante a pesquisa. O streaming de vídeo foi gerado através do protocolo Real Time Streaming Protocol (RTSP), o qual foi recebido pelo software VLC instalado nos computadores clientes. As medições relativas ao tráfego de pacotes na rede foram realizadas tanto na configuração de redes com fio, quanto na configuração sem fio, em um intervalo de tempo de dez minutos de streaming de vídeo em cada teste. Para a medição da perda de pacotes (lost) e variação de atraso (jitter) durante a transmissão, foi utilizado o software Iperf instalado no servidor e em um dos nós da rede, sendo este responsável pela ativação do teste durante a comunicação. O total de pacotes enviados e recebidos na rede foi medido através do software Wireshark, utilizando sua interface gráfica para analisar os dados obtidos.

RESULTADOS:

Com relação à rede na configuração com fio, os testes mostraram que durante o intervalo estabelecido foram enviados e recebidos pelo servidor um total de 166.235 pacotes, apresentando uma taxa de perda de 0% e variação de atraso registrada em 0,0263 ms. De acordo com as pesquisas bibliográficas, quando a perda de pacotes na rede com fio é muito pequena, o programa considera a taxa como nula. Na configuração sem fio, os teste mostraram o total de 99.034 pacotes enviados e recebidos pelo servidor, registrando uma taxa de perda de 2,63% e variação de atraso de 9,539 ms. As taxas obtidas nos testes de variação de atraso estão muito abaixo do limite de 50 ms estabelecido para garantir níveis adequados de qualidade de serviço (QoS). No entanto, apesar da taxa de jitter obtida nos testes sem fio estar abaixo do esperado, ainda é consideravelmente alta, implicando em pequenas falhas nos vídeos durante alguns segundos de transmissão. Observou-se que nas duas configurações não houve distorção de áudio e interrupção na transmissão da programação, possibilitando a completa compreensão do conteúdo assistido.

CONCLUSÃO:

Os dados obtidos nesta pesquisa científica apontam um alto grau de viabilidade na implementação de um sistema IPTV baseado em uma rede ethernet. O padrão de rede com fio apresentou vantagens quanto à fluidez na entrega de pacotes, porém seu desenvolvimento em uma grande área geográfica se torna desvantajoso frente à mobilidade oferecida pelas redes sem fio, mesmo estas apresentando taxas mais altas de variação de atraso. Os custos demandados por estes sistemas podem variar dependendo do tamanho e do tipo da rede. De qualquer forma, o desenvolvimento de uma plataforma IPTV é uma alternativa de baixo custo para atender à necessidade de disponibilização de conteúdo sob demanda. A manutenção destes sistemas consiste basicamente na gerência da rede, nas atualizações dos softwares e no reparo e troca de hardwares. Portanto, a disponibilização dos conteúdos deve levar em conta a convergência, a interoperabilidade e a mobilidade dos dispositivos de visualização. Neste sentido, as tecnologias de TV sobre IP representam uma evolução em relação à comunicação em rede, apontando em um novo caminho à utilização de recursos computacionais.

Palavras-chave: Redes de computadores, Software livre, TV sobre IP.