Transcript Transmisia datelor multimedia in retele de calculatoare

UNIVERSITY POLITEHNICA of BUCHAREST
DEPARTMENT OF COMPUTER SCIENCE
Manoila Constantin
<[email protected]>
Cuprins
 Introducere
 Streaming

RTP
 Proxy caching

CSC
 Interactivitate
 Interleaved Segement Caching
 BISC
 DISC
 Studiu de caz
 Simulare
 Rezultate
 Concluzii
2
Streaming
 Tehnica prin care transferul de date este perceput ca
un flux continuu
 Continutul unui “obiect” (ex. clip video/audio) poate fi
accesat inainte ca acesta sa fi
intregime
fost descarcat in
3
Streaming– RTSP
 Real Time Streaming Protocol:
standard pentru comunicarea
dintre un server media si un
client (player) media
 Metode:
 SETUP – stabilire conexiune
 PLAY – incepere transmisie
 PAUSE – oprire temporara a
transmisiei (fara terminarea
conexiunii)
 SET_PARAMETER – stabilire
de parametri
4
Proxy caching
 Stocarea obiectului in cache-ul proxy-ului pentru acces
rapid
 Obiecte multimedia  dimensiuni mari
 Stocarea in intregime in cache nu este o solutie viabila
 Obiectul este impartit in segmente, acestea fiind
incarcate pe rand
5
Proxy caching - CSC
 Continuous Segment Caching
 Schema de caching secvential:
 segmentele de inceput sunt incarcate primele
 segmentele urmatoare sunt incarcate la un moment
ulterior de timp
 Tehnica eficienta in cazul in care clientul
interactioneaza rar cu serverul
6
Interactivitate
 Cereri posibile din partea unui client:
 Fast-forward / Rewind
 Pause
 Jump
 Jump (accesare aleatoare):
 Clientul trimite comanda PAUSE serverului
 Clientul poate trimite serverului diversi parametri
 Clientul trimite comanda PLAY serverului
 Cand segmentul accesat nu este in cahce  intarzieri mari pentru buffer-izare
 Solutie : folosirea unei scheme de caching dinamic
7
Interleaved Segement Caching – BISC
 Basic Interleaved Segment Caching
 Segmentele sunt incarcate in mod dispersat, pentru a
creste sansa de cache-hit in cazul unui acces aleator
8
BISC – Continuare
 Daca clientul “sare” la un segment:
 existent in cache  reducerea timpului de buffer-izare
 inexistent in cache  directionare catre cel mai apropiat
segment aflat in cache
 Trade-off:
 mai putine segmente de inceput incarcate in cache 
performanta proxy-ului este diminuata
 timpul de raspuns la un acces aleator este imbunatatit
9
Interleaved Segment Caching – DISC
 Dynamic Interleaved Segment Caching
 Algoritm euristic  combinatie intre CSC si BISC
10
DISC – Continuare
 Bazat pe pattern-uri de acces ale clientului
 Mod de functionare:
 Fiecare obiect accesat pentru prima oara este introdus
complet in cache pentru a putea fi observate actiunile
clientului
 Cand obiectul este selectat pentru a fi scos din cache, se
determina numarul de segmente din acesta care pot ramane
 Algoritmul decide asupra acestora care dintre scheme (CSC
sau BISC) ar trebui aplicata pe viitor pe baza actiunilor
anterioare ale clientului
11
Studiu de caz
 Aplicat in decursul a 3 zile
 2748 clienti diferiti ai unui ISP major
 10266 obiecte media accesate de la 1110 servere de streaming in cadrul a 23001
sesiuni
 Aproximativ 80 GB de trafic media
 Durata de rulare variabila intre cateva secunde si 5 ore
 Rezultate asupra operatiilor uzuale:
 Fast-forward / Rewind  1%
 Jumps  48%
 Pause  51%
12
Simulare
 Pe baza studiului de caz au fost facute diverse simulari
cu diversi parametri
 Rezultatele ce urmeaza a fi prezentate presupun:
 durata simularii: o zi
 dimensiunea unui buffer: suficienta pentru a reda 15
secunde din continutul unui clip
13
Rezultate
 Numarul de cache-hits
raportat la numarul
total de accesari
aleatoare
 Odata cu cresterea
dimensiunii cache-ului,
atat BISC cat si DISC
ofera timpi de raspuns
superiori fata de CSC
14
Rezultate – Continuare
 Timpul de buffer-izare
raportat la numarul de
accesari aleatoare
 Odata cu cresterea
dimensiunii cache-ului,
atat BISC cat si DISC
ofera performanta
sporita fata de CSC
15
Rezultate – Continuare
 Reducerea traficului pe
retea raportat la
caching
 Odata cu cresterea
dimensiunii cache-ului,
CSC ofera performanta
sporita fata de BISC si
DISC
16
Concluzii
 CSC si BISC reprezinta doua extreme privind timpul de
raspuns la un acces aleator vs. performanta caching-ului
 DISC s-a dovedit, pe baza simularilor, a fi o solutie viabila
de compromis intre cele doua metode de caching
 Imbunatatiri viitoare presupun colectarea de date si rularea
unor simulari la o scare mult mai mare
17
Q&A
18