Uitweg uit de multicast-impasse

Volgens de Brusselse onderzoekers van het Castgate-project bevindt het gebruik van multicast op internet zich echter in een impasse. Met hun project willen ze voor een ommekeer zorgen.

Digitale inhoud zoals radio- en televisie-uitzendingen worden nu nog bijna altijd op een bijzonder inefficiënte manier over internet verstuurd. Als je buurman en jij naar dezelfde internetradio luisteren, worden de gegevens twee keer over internet verzonden. Ofwel: unicast-verspreiding.

Er bestaat nochtans een efficiëntere manier: multicast. Hierbij wordt de radiostroom één keer over internet gestuurd en de routers van het netwerk verspreiden de gegevens, waarbij ze zo zuinig mogelijk zijn met de nodige opsplitsingen. Pas op het einde van de reisweg van de gegevens wordt de radiostroom individueel gesplitst tussen je buurman en jou.

Kip-en-ei

"Multicast is speciaal geschikt voor het massaal verspreiden van inhoud", zegt professor Marnix Goossens van de Vrije Universiteit Brussel. "Zeker in het kader van de recente evolutie van digitale radio en televisie over het internet is multicast heel interessant. De verspreider van inhoud moet maar één kopie van de gegevens versturen, waardoor zijn servers en netwerkverbindingen minimaal belast worden. Ook de internetaanbieders kunnen profiteren van de besparing van netwerkcapaciteit."

Dit klinkt heel mooi, maar waarom heeft dan vrijwel niemand toegang tot multicast op zijn internetaansluiting? "Multicast bestaat al meer dan tien jaar op internet en bijna alle computersystemen van gebruikers zijn klaar voor multicast", aldus Goossens. "De toegang is er echter niet omdat de internetaanbieders geen multicast beschikbaar stellen voor hun klanten."

Te vroeg

Dit brengt ons tot een klassiek kip-en-ei probleem: de verspreiders van inhoud zenden niet uit via multicast omdat hun klanten er geen toegang tot hebben. De internetaanbieders op hun beurt geven hun klanten geen toegang tot multicast omdat hun klanten het niet gebruiken. Het gevolg: multicast wordt nauwelijks gebruikt op internet, terwijl alle technische vereisten aanwezig zijn.

William Valkenburg, content manager van Omroep.nl, voegt zich bij Goossens: "Enkele jaren geleden begonnen we met on-demand video en dat vereiste veel te veel bandbreedte voor de omroep. Een jaar of drie, vier geleden contacteerden we dan de isp's om te praten over een mogelijke multicast-oplossing, maar dat bleek te vroeg. Technisch bleek het allemaal al wel mogelijk, maar het was commercieel niet interessant voor hen."

Overgangstechnologie

Professor Goossens wil met zijn project Castgate het kip-en-ei probleem van multicast doorbreken. Castgate is een overgangstechnologie die de beperkingen van de internetproviders, waar het kip-en-ei probleem zich situeert, omzeilt.

De gebruiker krijgt door Castgate toch toegang tot multicast-uitzendingen, ook al voorziet zijn internetverbinding dit niet. "Deze multicast-toegang verloopt geheel transparant: de gebruikers moeten er zelf niets voor installeren. Dit onderscheidt ons van gelijkaardige projecten, die een zekere technische kennis van de gebruiker eisen."

Castgate richt zich op de verspreiders van informatie. Zij installeren de Castgate-voorziening op hun website. Dit bestaat uit een plug-in die in de webbrowser van de bezoeker ingeladen wordt. Dit simuleert multicast-toegang voor de gebruiker, zonder dat hij dit hoeft te merken. Het netwerkverkeer wordt getunneld over een http-verbinding. Daarvoor zijn zogenoemde tunnelservers nodig in een deel van internet waar multicast toegang mogelijk is en waar gebruikers in het publieke internet toegang tot hebben.

Als genoeg verspreiders van informatie het Castgate systeem inzetten, gebruiken genoeg gebruikers (gesimuleerde) multicast, waardoor het voor internetproviders voordelig wordt om multicast aan te bieden aan hun gebruikers. En daar hopen de onderzoekers van het Castgate project op.

Ook de Nederlandse omroep maakt al van een vergelijkbare overgangstechnologie gebruik. Live streams worden via het Streamgate-project van Dutchview gedistribueerd naar de kijkers. De stream gaat van de omroep naar Dutchview, en die verdeelt de stream onder de verschillende aan het project deelnemende internetproviders. Vandaar gaat de stream dan naar de eindgebruiker. Op deze manier wordt het internetverkeer verspreid en de bandbreedte van de omroep bespaard.

Pragmatische problemen

Volgens Goossens is Castgate niet zozeer een technisch hoogstandje: "Vrijwel alle technieken die we gebruiken zijn al eerder gebruikt. Ons project is eerder een zo pragmatisch mogelijke aanpak van het probleem van de blokkering van multicast op internet." Deze pragmatische aanpak zorgt echter ook voor pragmatische problemen.

"Ons project krijgt weinig steun van de wetenschappelijke wereld. De universiteit geeft alleen een kleine toelage en de overheidsinstellingen die onderzoek financieren willen er geen geld aan geven. Velen vinden dat we eigenlijk geen echt wetenschappelijk werk doen. Ook in grote wetenschappelijke tijdschriften kunnen we bijna niets van ons onderzoek rond Castgate publiceren."

De enige steun die het team van Goossens krijgt, is die van Belnet, het netwerk voor de academische en overheidssector in België (te vergelijken met Surfnet in Nederland). Belnet geeft het Castgate project gratis 3 Gbit/s capaciteit op hun netwerk waarop de Castgate tunnelservers aangesloten zijn.

Dat is niet het enige probleem. De grote omroepen hebben volgens Goossens geen interesse in Castgate. "De huidige omroepen die in België digitale radio en televisie ontplooien, doen dit namelijk niet via internet."

Hoopvol

De ontwikkelaars van Castgate laten zich echter niet uit hun lood slaan door de problemen die ze ondervinden. Zo zijn ze bezig aan nieuwe toepassingen voor multicast. Zo willen ze met 'adaptive rate video' het aanbod van multimedia in verschillende kwaliteiten toelaten.

Daarnaast onderzoeken ze een hybride concept van unicast en multicast, waarmee uitzendrechten kunnen geregeld worden en content-on-demand mogelijk is. Ten slotte bekijkt het team van Castgate hoe een elektronische programmagids voor multicast-uitzendingen er moet uitzien.

Valkenburg van Omroep.nl denkt dat digitale televisie in Nederland het laatste duwtje kan geven voor de internetaanbieders. "Zeker voor live-uitzendingen via digitale televisie is multicast een must. Als digitale televisie populairder wordt, zal het voor isp's interessant worden om multicast in te schakelen. En dan is de bal eindelijk aan het rollen."