Telekomunikacja Cyfrowa – Technologie i Us³ugi Analiza dzia³ania strumieniuj¹cych systemów nak³adkowych stosuj¹cych rozwi¹zania ISO Isolated Channel oraz View Upload Decoupling

Agnieszka W³odarczyk, Krzysztof Wajda, Andrzej Staniszewski
2010 unpublished
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Katedra Telekomunikacji STRESZCZENIE Artyku³ przedstawia analizê dwóch istotnych mechanizmów dzia³ania nak³adkowych (peer-to-peer) systemów strumieniuj¹cych stosowanych do dystrybucji strumieni wideo: podstawowy ISO Isolated Channel oraz udosko-nalony – View Upload Decoupling. Zaprezentowano rozwa¿ania teoretyczne oraz ilustracje zachowania obu rozwi¹zañ dla ró¿nych szybkoœci transmisji od u¿ytkownika (uplink) i do u¿ytkownika (down link). Dodatkowo
more » ... link). Dodatkowo przedstawiono wyniki obrazuj¹ce dzia³anie obu rozwi¹zañ w sytuacji wystêpuj¹cej w Polsce na rynku dostêpu do Internetu. S³owa kluczowe: model sieci, sieci partnerskie, aplikacje strumieniuj¹ce, systemy wideo, rynek us³ug internetowych ABSTRACT Analysis of Streaming Peer-to-Peer Systems Implementing ISO Isolated Channel and View Upload Decoupling Solutions The paper presents an analysis of two important overlay (peer-to-peer) streaming applications used for distribution of video streams: basic ISO Isolated Channel and enhanced – View Upload Decoupling. Theoretical investigations and illustration of efficiencies for both solutions are shown for different uplink and downlink transmission speeds. Additionally, the results using available statistical data for Polish Internet access are presented. Key words: network model, peer-to-peer networks, streaming applications, video systems, Internet service market 1. Wstêp Sieci nak³adkowe typu P2P stanowi³y w ostatnich 10 la-tach istotny czynnik rozwoju sieci Internet. Ka¿dy u¿yt-kownik sieci nak³adkowej pe³ni rolê zarówno klienta, jak i serwera. Pozwoli³o to rozwi¹zaae niektóre problemy architektury klient-serwer, takie jak s³aba skalowalnoœae, ma³a elastycznoœae i wra¿liwoœae na awarie. Dziêki tym nowych cechom systemy wykorzystuj¹ce sieci typu P2P w ostatnich latach cieszy³y siê du¿¹ popularno-œci¹. Przyk³adem wykorzystania tego rozwi¹zania s¹ systemy dystrybucji strumieni wideo (P2P live video streaming) Istotn¹ grup¹ zastosowañ takich systemów s¹ telewizje internetowe, ogl¹dane jednoczeœnie przez tysi¹ce u¿ytkowników [1, 2]. Popularne stacje, np. PPLive [3], PPStream [4] oraz UUSee [5] oferuj¹ swoim u¿ytkownikom setki kana³ów telewizyjnych i s¹ popular-ne na ca³ym œwiecie [1, 6]. Celem, który chc¹ osi¹gn¹ae projektanci sieci typu P2P live video streaming, jest za-pewnienie wszystkim u¿ytkownikom mo¿liwoœci odtwa-rzania dowolnych kana³ów bez utraty jakoœci (universal streaming) oraz zmniejszenie opóŸnieñ (startup and playback delays, channel switching delay). Osi¹gniêcie tych celów jest trudne ze wzglêdu na ci¹g³e zmiany liczby u¿ytkowników w sieci (zwi¹zanych z por¹ dnia/ tygodnia), czêstymi zmianami kana³ów oraz ich zró¿ni-cowaniem (przep³ywnoœae strumienia, popularnoœae). Niezbêdne jest wprowadzenie mechanizmu sterowania rozdzia³em i dostarczaniem informacji. Tradycyjne roz-wi¹zanie sposobu dystrybucji strumienia ISO (Isolated Channel) zosta³o nastêpnie udoskonalone i przedsta-wione jako mechanizm VUD (View Upload Decoupling) [7, 8]. Zgodnie z analiz¹ oraz przeprowadzonymi symu-lacjami [7] mechanizm VUD zapewnia zwiêkszenie sta-bilnoœci sieci i lepsze zagospodarowanie zasobów sie-ciowych. Poprawia tak¿e jakoœae odtwarzania kana³ów telewizyjnych o ma³ej popularnoœci oraz zmniejsza opóŸnienia transmisji. 2. Zasady dzia³ania sieci mechanizmu ISO i VUD Najwiêksze istniej¹ce systemy P2P strumieniuj¹ce (live video streaming) oparte s¹ na architekturze okreœlonej jako mesh-pull. Architektura ta sk³ada siê z trzech g³ów-nych komponentów [1]: 1) Wêze³ u¿ytkownika (streaming peer node). U¿yt-kownicy pobieraj¹ ustalone paczki danych wideo (video chunks) z serwerów i tak¿e od siebie na-wzajem, nastêpnie fragmenty strumienia s¹ po-nownie scalane i odtwarzane. 2) Kana³owy serwer strumieniuj¹cy (channel stream server). Dzieli on ponownie pierwotny strumieñ ka-na³u na paczki (chunks) i rozsy³a u¿ytkownikom.
fatcat:xmwiy54geremxkxklybgor4paa