konferencia szemle HTE MediaNet 2015 Diákszekció 2015. október konferencia szemle TARTALOM H T E M E DIAN et 2 0 1 5 KO N F E R en CIA | DIÁKSZEKCIÓ EREDMÉNYEK A TÖBBUTAS HÁLÓZATI KOMMUNIKÁCIÓS TECHNOLÓGIÁK TERÜLETÉN 2 Fejes Ferenc, Katona Róbert, Püsök Levente PARAMÉTERBECSLÉS 802.11AD RENDSZEREKBEN 8 Csuka Barna és Kollár Zsolt MODERN TECHNOLÓGIÁKON ALAPULÓ OTTHONI FELÜGYELő RENDSZER 15 Kalmár György, Balázs Péter A GOOGLE ÚJ, KÍSÉRLETI QUIC PROTOKOLLJÁNAK TELJESÍTMÉNYELEMZÉSe 21 Krämer Zsolt, Megyesi Péter, Molnár Sándor INTEGRÁLT TÖMEGFELÜGYELETI RENDSZER OKOS VÁROSOKBAN 29 Nagy Attila Mátyás KÉPOSZTÁLYOZÁS EMBERI ÉS GÉPI TANULÁS ESETÉN 36 Papp Dávid H T E M EDIANet2 0 1 5 KONFERENCIA SZEMLE 1 H T E ME DIAN et 2 0 1 5 KONF E RenC I A DIÁKSZEKCIÓ EREDMÉNYEK A TÖBBUTAS HÁLÓZATI KOmmUNIKÁCIÓS teChnOLÓGIÁK teRÜLetÉN 1 2 használva (vezeték nélküli IEEE 802.11 illetve a vezetékes (Medium Access Control) van jelen, elrejtve az alatta lévo˝ EredményekEredmények a a többutastöbbutas hálózati hálózati kommunikációs kommunikációs IEEE 802.3 Ethernet valamelyik verziója). További lehetoség˝ heterogén hálózatot. Egyetlen EUI-48 MAC címet használ, egy HomePlug [6] kompatibilis (IEEE 1901 Broadband Pow- az erre érkezo˝ és errol˝ elküldött kereteket az AL-ben helyet erline Standard szabványt [7] támogató) eszköz beszerzése, foglaló továbbításért felelos˝ entitás (forwarding entity) képezi technológiáktechnológiák területén területén ezzel már a ház villanyáram hálózatát is használhatjuk adat- le az alárendelt interfészekre. A protokoll képes felderíteni FejesFejes Ferenc, Ferenc, Katona Katona Róbert, Püsök LeventeLevente továbbításra. A powerline kommunikációs szabványt támogató eszközök alkalmazásával a csavart érpár hálózat kiépítési költ- ségei megspórolhatók. Léteznek olyan AP-k (Access Point) is, amelyek a vezetékes Ethernethez nem csak egyszer˝u Abstract—A többutas hálózati technológiák az elmúlt néhány is meglévo,˝ de ki nem használt potenciál kiaknázását is célul vezeték nélküli hozzáférést biztosítanak, hanem a lakás vil- évben nagyon aktív kutatási területté váltak. A jelenlegi hálózati t˝uzikki az ún. többutas (multipath) hálózati megoldások. A lamos hálózatán keresztül is megosztják azt, így a teljes technológiák nem minden esetben képesek kielégíteni a gyorsan végpontokon megjeleno˝ több hálózati interfész integrációja lakás vezeték nélküli lefedettséghez elég még néhány további növekvo˝ igényeket. Az Internet alapveto˝ m˝uködéseörökölte azt a koncepcionális lehetoséget˝ nyit ezek együttes, párhuzamos ilyen, villamos hálózatba csatlakoztatott AP és ezek közül filozófiát, ami a több mint 30 éve, a hálózati és szállítási protokol- használatára. A mobiltelefonok nagy része beépítve tartal- elegendo˝ egyikbe becsatlakoztatni a vezetékes Ethernetet. El- lok tervezése idején reális volt: a hálózati csomópontok egyetlen mazza a 3G, LTE modemet és Wi-Fi kapcsolatra is alkalmas; terjedt még a háztartásokban a koaxiális kábelezés a kábeltévé interfészt használva, egyetlen útvonalon kommunikálnak egymás- szolgáltatásoknak köszönhetoen,˝ valamint a televízió antennák sal. A mai környezetben ez már nem feltétlenül így van, rengeteg ugyanez igaz egyes táblagépekre is. A notebookok hosszú eszköz több hálózati interfésszel rendelkezik, több kijárata van ideje rendelkeznek Wi-Fi és RJ-45-ös vezetékes Ethernet elterjedt csatlakoztató médiumaként. Ennek a fizikai közeg- az Internetre, ezzel megteremtve a lehetoséget,˝ hogy akár egy kapcsolódási lehetoséggel,˝ illetve USB 3G/LTE modem segít- nek a hatékony kihasználására hozta létre a Multimedia over kommunikációs viszonyon belül több útvonalon keresztül történ- ségével is kapcsolódhatnak a kommunikációs világhoz. Ezek Coax Alliance (MoCA) [8] saját szabványát, ami verziótól jen meg az információcsere. Ebben a cikkben röviden áttekin- a technológiák lehetové˝ teszik, hogy az internetre egyszerre függoen˝ eltéro˝ (MoCA 1.1-nél 175 Mbps, MoCA 2.0-nál már tjük napjaink legfontosabb adatkapcsolati és transzport rétegben több kijárati ponton is csatlakozhassunk és egy távoli végpont 400 vagy 800 Mbps), de gyors és megbízható (MoCA 2.0 m˝uködo˝ többutas kommunikációt támogató megoldásait. Továbbá több útvonalon is elérheto˝ legyen. Az ilyen hálózati környezet szabvány 100 millió adatcsomagonként egyetlen hiba [9]). bemutatjuk a Debreceni Egyetem Informatikai Karán kifejlesztett több elonnyel˝ is bír: felhasználható arra, hogy egy esetleges A szabvány célja a hatékony nagy felbontású otthoni média MPT-GRE - Multipath Communication Library-t, ami egy útvonal sérülés esetén egy másik útvonalon gyorsan tudjuk átvitel, legyen az TV adás, fényképek, videók, zenék átvitele hálózati rétegben m˝uködo˝ többutas kommunikációt támogató folytatni a kommunikációt, vagy több útvonalat szimultán mindezt nagyon alacsony késleltetéssel, hogy alkalmas legyen Fig. 2: IEEE 1905 kerettovábbítás vázlatos m˝uködése eszköz. Korábbi publikációk eredményei azt mutatják, hogy játékok nappaliba streamelésére is. A felsorolt technológiák az MPT alkalmas különbözo˝ hálózati interfészeken megvalósí- használva azok sebességét aggregálni tudjuk, gyorsabb átviteli tott kommunikációs útvonalak kapacitásának hatékony aggregá- sebességet elérve, mint az egyes, különálló utak esetén. Az jelen vannak a lakásokban, egy erosen˝ heterogén hálózati ciójára. A szoftver emellett alkalmas a több út redundáns módú alkalmazási megoldás függ attól, hogy melyik OSI rétegben környezetet alkotva. Ahhoz, hogy a médiumok kapacitásait a hálózati topológiát, a linkeken sebesség méréseket hajt használatára is. Ebben a cikkben az MPT ezen funkcionalitását értelmezzük ezt a funkcionalitást. Adatkapcsolati rétegben a kihasználjuk, rendelkeznünk kell a hozzájuk szükséges hard- végre, így találja meg a hálózat sz˝uk keresztmetszeteit és vizsgáljuk: egy notebook Wi-Fi és 3G mobilinternet kapcsolatai több út fogalma az otthonokban napjainkra eloállt˝ heterogén veres és szoftveres interfészekkel, ami sok esetben nem meg- esetleges hibás konfigurációkat. A felderített hálózaton egy között váltunk videóstream átvitel közben. Az eredmények azt hálózati környezethez oly módon kötheto,˝ hogy az eszközök valósítható, például egy notebook vagy mobiltelefon hálózati egészet lefedo˝ ütközési tartományt hoz létre, az így kom- mutatják, hogy a Wi-Fi interfész tervezett lekapcsolása esetén a tipikusan több médiumon is képesek adatátvitelt megvalósítani. interfészei utólagosan nem bovíthet˝ ok.˝ A végfelhasználók binált hálózat jobban lefedi a lakást. A felhasználó számára videóstream továbbítás csomagvesztés mentesen kerül át a 3G Ezt próbálja egységesíteni az IEEE 1905.1a szabvány [2], ami számára további nehézségeket okoz, hogy minden technológia egységes konfigurációt tesz lehetové˝ (egy gombnyomásos beál- interfészen felépített útvonalra, biztosítva ezzel folyamatos és a hálózati réteg (layer 3) számára transzparens absztrakciós eltéro˝ konfigurálási módszerrel rendelkezik. További probléma lítást minden IEEE 1905 kompatibilis eszköznek kötelezoen˝ akadásmentes kép és hang lejátszást a kliens oldalon. réteget definiál a heterogén adatkapcsolati alrétegek fölé. A az is, hogy bár a technológiák együttes lakásbeli lefedettsége implementálnia kell), elfedve a különbözo˝ technológiák eltéro,˝ Keywords—multipath communication, IEEE 1905, MPTCP, GRE megoldási mechanizmus vázát röviden áttekintjük a II. fe- nagyon magas, külön-külön viszont egyik sem biztosít gyors specifikus beállításait. A végpontok között megtalálható több in UDP tunnel, vertical handover. jezetben. Transzport rétegben m˝uködo˝ megoldás az MPTCP és állandó minoség˝uhálózati˝ elérést. útvonal közül választhat többféle költség alapján, elonyben˝ [3], amely képes a több útvonal hálózati kapacitásának az A probléma megoldására jött létre az IEEE 1905 munkacso- részesítheti az alacsonyabb energiafogyasztású útvonalat, beál- ˝ I. BEVEZETO összegzésére és a közöttük történo˝ gyors váltásra, úgy, hogy port [10], akik célul t˝uztékki egy olyan szabványos megoldás lítástól függoen˝ viszont egyszer˝uen választhatja a gyorsabb Évrol˝ évre növekszik a végfelhasználók által generált in- több TCP alfolyamot (TCP subflow) is felépít és ezek között létrehozását, amely kompatibilis a fentebb felsorolt tech- útvonalat is. Az útvonalak konkurens használatával a forgalmat ternetes adatforgalom. A növekedés hátterében nagyrészt a hatékonyan osztja szét a továbbítandó adatcsomagokat (ld. nológiák mindegyikével és képes elfedni a felsobb˝ (layer feloszthatja közöttük, elérve így a teljes hálózat maximális gyors hálózati kapcsolattal (LTE) felszerelt mobiltelefonok III. fejezet). Koncepcionálisan hasonló célra, de a hálózati 3) rétegek számára a köztük lévo˝ különbségeket. A szab- átbocsájtóképességét, aggregálva a különbözo˝ útvonalakhoz állnak. Az LTE elofizetések˝ száma 2013-ról 2014-re több mint rétegben nyújt megoldást a Debreceni Egyetem Informatikai tartozó linkek sebességét. A forgalmat átirányíthatja másik duplájára nott,˝ a mobil adatforgalom ugyan ezen idoszakban˝ Karán kifejlesztett MPT-GRE - Multipath Communication Hálózati útvonalra is, attól függoen,˝ hogy az aktuális útvonal hi- a havi átlagos 1.5 exabyte-ról 2.5-re emelkedett és egyes Library (továbbiakban MPT) [4]. Ez a megoldás tetszoleges,˝ IEEE 1905 Absztrakciós réteg baaránya mekkora, kielégíti-e a QoS (Quality of Service) elorejelzések˝ szerint 2019-re ez a szám tovább növekszik akár heterogén verziójú (IPv4, IPv6) hálózati útvonalak fölött MAC MAC MAC MAC beállításokat. Kritikus tartalmakat duplikálva, több útvonalon majd egészen 24.3 exabyte-ra [1]. Az otthonokban