Transcript P2P S TREAMING Brun Yann Clavier Thomas

P2P STREAMING
Brun Yann
Clavier Thomas
RICM3
P2P STREAMING
PLAN


I ) Introduction
II) Histoire et généralités



III) Fonctionnement du P2P Streaming



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
Le P2P
Le streaming
Architecture
Fonctionnement général
Mécanisme du tampon
IV) Etude comparative de 2 logiciels : TVAnts et Sopcast
V) Conclusion
I ) INTRODUCTION



P2P très connu du public
Souvent généralisé au téléchargement via
Edonkey,…
D’autres applications moins connues : streaming
video ou audio
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS
PLAN

A) Le P2P
1 ) histoire
 2 ) généralités


B) Le streaming
1 ) histoire
 2 ) généralités

II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS
A ) LE P2P
1 ) HISTOIRE
Juillet 1999 : publication du protocole Freenet
 Septembre 1999 : création de Napster
 Novembre 1999 : 1er client direct connect
 Mars 2000 : 1ère version de Gnutella
 Septembre 2000 : 1ère version de Edonkey2000
 Avril 2001 : début de BitTorrent
 Juillet 2001 : fermeture de Napster
 Novembre 2002 : création de Gnutella2

II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS
A ) LE P2P
2 ) GÉNÉRALITÉS

Modèle client –serveur:
• Un ou plusieurs serveurs
• Systèmes centralisés
• Client envoie une requête au
serveur, qui lui envoie alors la
réponse
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS
A ) LE P2P
2 ) GÉNÉRALITÉS

Modèle client –serveur:
Avantages :
• Ressources centralisées
• Meilleur sécurité
• Réseau évolutif
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS
A ) LE P2P
2 ) GÉNÉRALITÉS

Modèle client –serveur:
Inconvénients :
• Cout élevé : du à l’entretien et la
gestion du serveur
•Maillon faible : le serveur est le
maillon faible car tous le réseau est
architecturé autour de lui
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS
A ) LE P2P
2 ) GÉNÉRALITÉS

Architecture P2P:
• Pas de serveur dédié
• Chaque ordinateur a le rôle de
client et de serveur
• Partage de ressources
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS
A ) LE P2P
2 ) GÉNÉRALITÉS

Architecture P2P:
Avantages :
• Resistance aux pannes
•Coût nettement moins élevé
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS
A ) LE P2P
2 ) GÉNÉRALITÉS

Architecture P2P:
Inconvénients :
• Pas de centralisation des données
• Applications beaucoup plus
difficiles à concevoir
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS
B ) LE STREAMING
1 ) HISTOIRE

1980 -1990 :
 Processeur peu puissant
 Réseau très limité


Stream diffusé par CD ROM
1990 – 2000 :
 Bande passante plus conséquente
 Accès internet plus fréquent
 Utilisation de protocole standardisé
 Commercialisation d’Internet

Utilisation d’Internet pour diffuser du contenu en
streaming ( 1ère radio internet)
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS
B ) LE STREAMING
2 ) GÉNÉRALITÉS

Lecture en progressif
Pas de serveur spécialisé
 Le navigateur gère la lecture du flux


Avantages :


Pas de gestion particulière du serveur
Inconvénients :
Pas d’adaptation à la connexion de l’utilisateur
 Attente pour voir les 1ères images

II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS
B ) LE STREAMING
2 ) GÉNÉRALITÉS

Lecture en continu
Un seul fichier diffusé
 Serveur de lecture en continu


Avantages:


Le serveur d’adapte à la connexion de l’utilisateur
Inconvénients:

Nécessite une bande passante suffisante pour avoir un
contenu de qualité correct
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMING
PLAN

A) Architecture et protocole
1 ) Architecture
 2 ) Protocole


B) Fonctionnement général
1 ) Architecture centralisé à serveurs multiples
 2 ) Architecture décentralisé


C) Mécanisme du tampon
1 ) Le tampon
 2 ) La Buffer Map

III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMING
A ) ARCHITECTURE ET PROTOCOLE
1 ) ARCHITECTURE
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMING
A ) ARCHITECTURE ET PROTOCOLE
2 ) PROTOCOLE

TCP : retransmission, fiabilité.

UDP: rapidité mais perte de paquets.

Dans les 2 cas , pas de QoS : on ne peut garantir
la fluidité du flux.
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMING
B ) FONCTIONNEMENT GÉNÉRAL
1) ARCHITECTURE CENTRALISÉ À SERVEURS
MULTIPLES
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMING
B ) FONCTIONNEMENT GÉNÉRAL
1) ARCHITECTURE CENTRALISÉ À SERVEURS
MULTIPLES

Avantages :
Recherche facilité
 Sécurité efficace : en cas de panne d’un serveur,
d’autres sont disponibles


Inconvénients :
Pas d’anonymat, chaque utilisateur est identifié sur
le serveur
 Déséquilibre entre les serveurs

III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMING
B ) FONCTIONNEMENT GÉNÉRAL
2 ) ARCHITECTURE DÉCENTRALISÉ
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMING
B ) FONCTIONNEMENT GÉNÉRAL
2 ) ARCHITECTURE DÉCENTRALISÉ

Avantages :
Anonymat
 S’adapte parfaitement à l’évolution du réseau
 Taille du réseau théoriquement infinie


Inconvénients :
Pas de sécurité
 Problèmes de partage

III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMING
C ) MÉCANISME DU TAMPON
1 ) LE TAMPON

Requête à un pair

Chaque pair a un tampon et
une BufferMap.

Requête à un voisin.

Réception des segments
manquants.

Transmission au lecteur media

Lecture du contenu
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMING
C ) MÉCANISME DU TAMPON
1 ) LE TAMPON

Requête d’un pair

Chaque pair a un tampon et
une BufferMap.

Réception d’une requête d’un
voisin.

Envoi des segments demandés.
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMING
C ) MÉCANISME DU TAMPON
2 ) BUFFER MAP



Table échangée entre les
pairs
Contient des informations
sur les segments possédés
par les pairs
Permet à un pair de savoir ce
que possèdent ces voisins
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMING
C ) MÉCANISME DU TAMPON
2 ) BUFFER MAP

Contient différents champs :
Offset du 1er segment
 Largeur de la table
 Chaîne de 0 et de 1
déterminant les segments
manquant et ceux possédés

III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMING
C ) MÉCANISME DU TAMPON
1 ) LE TAMPON



Chaque pair a un tampon et
une BufferMap.
Réception d’une requête d’un
voisin.
Envoi des segments
demandés.
IV) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS : TVANTS ET
SOPCAST
PLAN

A) Généralités



B) Mise en pratique





1) Démarche
2) Mécanisme de la Buffer Map
3) Mécanisme d’émission
4) Mécanisme de réception
C) Comparaison performance






1 ) TVAnts et TCP
2 ) Sopcast et UDP
1 ) Connexion
2 ) Taille de paquets
3 ) Proportion download / upload
4 ) Proportion d’échanges de données « utiles »
5 ) Débit moyen
D) Comparaison finale
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
A ) GÉNÉRALITÉS
1 ) TVANTS ET TCP
Généralités :


Créé par des étudiants de l’université de Zhejang
en 2005
Principal atout : contient le + de chaines (environ
400)
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
A ) GÉNÉRALITÉS
1 ) TVANTS ET TCP
Protocole:

Utilise TCP pour tous les échanges de données
UDP
TCP
ARP
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
A ) GÉNÉRALITÉS
2 ) SOPCAST ET UDP
Généralités :

Créé à l’été 2005 en Chine

Principal atout : la vitesse
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
A ) GÉNÉRALITÉS
2 ) SOPCAST ET UDP
Protocole :

Utilise UDP pour le transport de données
UDP
TCP
ICMP
ARP
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
B ) MISE EN PRATIQUE
1 ) DÉMARCHE

Capture de trame sur WireShark

Même flux, même connexion, même durée


À la connexion
Pendant la diffusion

Analyse des paquets échangés

Statistiques et comparaisons
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
B ) MISE EN PRATIQUE
2 ) MÉCANISME DE LA BUFFER MAP


Les pairs s’envoient leur BufferMap
Ensuite, ils connaissent ce que possède les autres
pairs
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
B ) MISE EN PRATIQUE
3 ) MÉCANISME D’ÉMISSION



Réception d’une requête
J’envois le fichier
demandé
L’échange continue
jusqu’à que je n’ai plus
les segments manquant
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
B ) MISE EN PRATIQUE
4 ) MÉCANISME DE RÉCEPTION



Envoi d’une requête à
un pair qui possède le
segment que je souhaite
Il me l’envoie
L’échange continue
jusqu’à que le pair n’ait
pas les segments
manquants
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
C ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
1 ) CONNEXION

Paquets de données échangés dans les premières
secondes de la connexion. ( Temps en abscisse,
Octets en ordonnées)
TVAnts
Sopcast
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
C ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
1 ) CONNEXION

Quantité global de données échangés en octets en
30s
4000000
3500000
3000000
2500000
2000000
1500000
1000000
500000
0
TVAnts
Sopcast
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
C ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
2 ) TAILLE DE PAQUETS

TVAnts (nombre en ordonné, taille en abscisse)
25000
20000
15000
10000
5000
0
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
B ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
2 ) TAILLE DE PAQUETS

Sopcast (nombre en ordonnées, taille en abscisse)
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
C ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
3 ) PROPORTION DOWNLOAD/UPLOAD

TVAnts
13%
download
upload
87%
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
C ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
3 ) PROPORTION DOWNLOAD/UPLOAD

Sopcast
27%
download
upload
73%
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
C ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
4 ) PROPORTION D’ ÉCHANGES DE DONNÉES UTILES

TVAnts
38%
55%
7%
TCP > 1000
TCP < 1000
Autre
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
C ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
4 ) PROPORTION D’ ÉCHANGES DE DONNÉES UTILES

Sopcast
AUTRES
36%
64%
VIDEO
UDP > 1300
UDP < 1300
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
C ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
5 ) DÉBIT MOYEN
Vitesse en Ko/s
120
100
80
60
106
40
74
20
0
TVAnts
SopCast
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS
D ) COMPARAISON FINAL
Critères
TVAnts
SopCast
Vitesse de connexion
83s
30s
Débit Moyen
74 ko/s
106 ko/s
% Download
87
73
% Upload
13
27
% Données utiles
55
64
V ) CONCLUSION

P2P streaming se démocratise dans le monde

De + en + d’applications voient le jour

Evolue suivant les progrès du P2P
V ) CONCLUSION
Merci de votre attention