Telekom Entertain mit Multicast IGMPv3 Switch

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Telekom Entertain und IPTV

Bei Telekom Entertain (vormals T-Home Entertainment) wird das Fernsehbild nicht wie bisher üblich über Kabel übertragen sondern per IPTV. Voraussetzung zum Empfang ist eine Internetverbindung der Telekom mit entsprechender Bandbreite, da die HD Kanäle mit ca. 6 – 16 MBit/s und die SD Kanäle mit 2 – 6 MBit/s übertragen werden.

Unicast und Multicast

IPTV nutzt zwei Übertragungsvefahren, dabei werden die Datenpackete (Stream) entweder per Unicast oder Multicast übertragen. Beim Unicast wird jedem Empfänger (TV Receiver) ein individueller Datenstrom zur Verfügung gestellt. Bei Multicast werden den Empfängern (TV-Receivern) die den gleichen TV Sender empfangen, derselbe Datenstrom zur Verfügung gestellt. Telekom Entertain nutzt das Multicast Verfahren! Gegenüber Unicast hat Multicast den Vorteil, dass die Netzlast nicht proportional mit der Anzahl der Teilnehmer steigt. Vorausgesetzt nicht alle Teilnehmer schauen unterschiedliche TV Kanäle.

muliunibroadcast

Hier ein Beispiel zum verdeutlichen der Unterschiede zwischen Unicast und Multicast. Angenommen wir haben 2 TV-Receiver und es läuft auf beiden Receivern ARD HD mit 10 MBit/s. Bei Unicast benötigen wir dann eine Internet Bandbreite von 20 MBit/s, da jeder der zwei TV Receiver einen individuellen ARD HD Stream von 10 MBit/s direkt vom „TV Sender“ empfängt. Beim Multicast-Verfahren wie es die Telekom anbietet, erhalten alle TV Receiver die den gleichen TV Kanal empfangen, die selben Datenpackete und keine individuellen vom Sender. D.h. es wird eine Bandbreite von 10 MBit/s statt 20 MBit/s in unserem Beispiel benötigt.

Multicast IGMPv3 Protokoll

Telekom Entertain setzt DSL/VDSL Router und Switches voraus, die das Mulicast Protokol IGMP in Version 3 unterstützen (IGMPv3), so dass zwischen Server (TV Sender) und TV Receiver ein zielgerichtete Datenübertragung stattfindet.

Die mitgelieferten DSL/VDSL Router der Telekom unterstützen IGMPv3 natürlich, sowie die FRITZ!Box 7490. Nutzt man DSL/VDSL Router oder Switches die das Multicast Protocoll IGMPv3 nicht unterstützen geschieht folgendes. Der Multicast Stream wird in einen Broadcast Stream an dem Rourter / Switch umgewandelt. D.h. nun erhalten nicht nur die Empfänger des angeforderten Multicast  Stream die Datenpackete sondern alle Empfänger (z.B. PC, NAS, Drucker, WLAN Router) an dem Router / Switch . Früher oder Später ist dann das Netz (LAN) verstopft (überflutet) und es geht nichts mehr! Sollte noch ein WLAN Router direkt an dem nicht Multicast IGMPv3 fähigem Router / Switch hängen, beschleunigt sich das ganze noch. Nach wenigen Minuten wird das WLAN so mit Datenpacketen geflutet, das man nicht mehr im LAN arbeiten und im Internet surfen kann. Der Unmut der Familie ist vorprogrammiert 🙂

Daher ist bei der Netzwerkplanung darauf zu achten, dass die eingesetzten Router und Switches IGMPv3 fähig sind. Normalerweise schließt man den oder die TV Receiver direkt an dem von der Telekom mitgelieferten DSL/VDSL Router an. Da dieser IGMPv3 fähig ist, muss man sich keine weiteren Gedanken machen. Sollte man aber das Netz durch einen weiteren Router oder Switch erweitern, dann umbedingt ein IGMPv3 fähiges Gerät anschaffen. Leider sind die IGMPv3 Switches nicht gerade kostengünstig! Eines der wenigen erschwinglichen Geräte mit IGMPv3  ist der Netgear GS108Ev3 den man z.B. bei Amazon für ca. EUR 42 (Stand 2016) erhalten kann.

Netzwerkarchitektur zu Hause

Mein Netzwerk zu Hause sieht wie folgt aus. Der VDSL Router (FRITZ!Box 7490) steht im Keller. In jedem Zimmer ist eine Netwerkdose und ich habe 3 Telekom Entertain Receiver im Einsatz. Da nicht genug Anschüsse an der FRITZ!Box zur Verfügung stehen habe ich das Netz um zwei IGMPv3 fähige Netgear GS108Ev3 mit jeweils 8 Ports und einen „normalen“ Switch mit 16 Ports erweitert. In der Abbuldung unten sind die Multicast Verbindungen blau und die Netzwerkverbindungen die kein Multicast beherrschen rot eingezeichnet.

2015_09_28_Netzwerk_Thorsten_v2

Konfiguration Netgear GS108Ev3

Ich habe mehrere Konfigurationen am Netgear GS108Ev3 ausprobiert, wie z.B. mit Anlage eines VLANs usw. Aber am besten lief es mit einer minimal angepaßten Grundkonfiguration des Switches. Anfänglich hatte ich Artefakte oder stehende Bilder. Aber dieses war glücklicherweise mit der  Netgear Firmware Version ab 2.00.06 behoben.
Wichtig: Führt das Firmware Update nicht aus dem WLAN heraus aus! Ich durfte mir danach ein neues Gerät kaufen.

Ich gehe im folgendem nur auf die Konfiguration ein, die für IPTV mit Telekom Entertain mit IGMPv3 Mulsticasting entscheidend ist.

Ruft im Internetbrowser den Management Oberfläche des Netgear GS108Ev3 Switches auf und führt die Schritte 1 bis 3 durch.

Schritt 1

Rufe im Menü System -> Multicast -> IGMP Snooping Configuration auf. Hier sind folgende Einstellungen vorzunehmen:

 

netgear_gs108e_1

Schritt 2

Anschließend unter QoS -> Quality of Service folgende Einstellungen vornehmen:

netgear_gs108e_2

Schritt 3

Nun nur noch unter System -> Management -> Port Staus Flow Control bei mindestens allen Multicast Ports, also da wo ein TV Receiver angeschlossen ist, disablen. Ich habe es grundsätzlich bei allen Ports ausgestellt.

netgear_gs108e_3

Mit dieser Konfiguration lief es bisher am besten. Das Einzige, nach ein paar Tagen Betrieb kann ich die Netgear Management Oberfläche über den Browser nicht mehr aufrufen. Diese ist sehr langsam. Im Notfall hilft kurz den Stecker am Netgear ziehen.

Ich habe noch eine Alternativkonfiguration in einem  Blog gefunden. Da wurde folgende Einstellung empfohlen wenn z.B. an Port 1 und 2 ein Entertain Receiver hängt:

Im Reiter VLAN -> Port Based das Basic Port-based VLAN Status auf „Enable“ stellen und auf Port 1 und 2 die VLAN Group „8“ eintragen. Dann unter dem Reiter System -> Multicast eine „8“ bei „VLAN ID Enabled for IGMP Snooping“ eintragen. Bei den anderen 6 Ports unter VLAN -> VLAN Groups eine „1“ eintragen. 

Übrigens an der FRITZ!Box 7490 musste ich keine Änderungen vornehmen. Wenn Ihr zwei TV Receiver besitzt, könnt Ihr an der FRITZ!Box Eure Multicast Einstellungen überprüfen. Dafür meldet Ihr Euch an der FRITZ!Box an und geht auf Internet -> Online-Monitor. Nun stellt Ihr beide TV Receiver auf den gleichen TV Kanal und anschließend auf zwei unterschiedliche TV Kanäle ein. Ihr könnt in der Abbildung unten gut sehen wie sich auf einmal die Bandbreite verdoppelt.

fritzboxonlinemonitor

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