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QoS para Realidade Virtual

Márcio Bueno

©2004 - Márcio Bueno

ConteúdoAlguns Conceitos de Realidade Virtual

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Realidade VirtualA realidade virtual surgiu como tecnologia avançada de interface, enfatizando características como utilização de dispositivos multi-sensoriais, navegação em espaços tridimensionais, imersão no contexto da aplicação e interação em tempo real.Componentes principais: Modelo e Interface

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Realidade Virtual: Imersiva xNão-Imersiva

Diferenciação através do nível de imersão e interatividade que elas proporcionam.A RV imersiva é baseada no uso dos capacetes ou salas de projeção.A não-imersiva consiste no uso de monitores, chamada também de interface tradicional.

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Realidade Virtual Distribuída (RVD)Oferece a possibilidade de se utilizar um mesmo ambiente virtual a partir de diferentes computadores ligados em rede, ao mesmo tempo.O ambiente virtual distribuído também é colaborativo quando permite que diversos usuários, acessem esse ambiente através da rede e o utilizem simultaneamente interagindo com ele e uns com os outros.

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Modelos de Sistema de RV Multi-Usuário

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Realidade Virtual Distribuída (RVD)Técnicas utilizadas para reduzir o número de conexões e de mensagens na rede:

técnicas de difusão,retransmissão por grupo, e dead-reckoning.

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Qualidade de Serviço (QoS) É um requisito das aplicações para a qual exige-se que determinados parâmetros estejam dentro de limites bem definidos:

Vazão (Banda)Atraso (Latência)JitterDisponibilidadeTaxa de Perdas, Taxa de Erros, ...

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Qualidade de Serviço (QoS) Obtida através da Solicitação de Serviço ou SLA (Service Level Agreement)Do ponto de vista do usuário pode ser ajustada dinamicamente mais facilmente (assistir a um vídeo com 24fps ou 4fps)Do ponto de vista da rede as SLA’s são estáticas e eventualmente podem ser alteradas.

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Qualidade de Serviço (QoS)QoS como Mecanismo Gerencial:

Escalabilidade dos protocolos, algoritmos e mecanismos de QoS,Flexibilidade dos mecanismos de controle de QoS.

Quais Aplicações Necessitam de QoS?

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Framework Geral de QoS Especificação da qualidade de serviço:

especificação de sincronização de fluxo especificação de performance de fluxo nível de serviço política de gerência de qualidade de serviçocusto do serviço

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Framework Geral de QoS Mecanismos de Qualidade de Serviço:

Mecanismos de Provisão de Qualidade de Serviço: mapeamento de qualidade teste de admissão protocolos de reserva de recursos

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Framework Geral de QoS Mecanismos de Qualidade de Serviço:

Mecanismos de Controle de Qualidade de Serviço : moldagem do fluxo seleção de fluxo policiamento do fluxo controle de fluxo sincronização de fluxos

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Framework Geral de QoS Mecanismos de Qualidade de Serviço:

Mecanismos de Gerência de Qualidade de Serviço: monitoramento da qualidade manutenção da qualidade degradação da qualidade disponibilidade da qualidade escalabilidade da qualidade

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Arquiteturas de QoS Modelo de Qualidade de Serviço Heidelberg:

modelo de qualidade de serviço que provê garantia nos sistemas-fim e na rede A arquitetura de comunicação inclui um sistema de transporte de mídia contínuo na qual provê mapeamento da qualidade de serviço e escalonamento da mídia

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Arquiteturas de QoS Modelo de Qualidade de Serviço Heidelberg:

HeiRAT compreende um esquema de gerência que inclui negociação da qualidade de serviço, cálculo da qualidade de serviço, controle de admissão, execução da qualidade de serviço e seleção de recurso.O modelo Heidelberg foi projetado para manipular qualidades de serviço de receptores individuais em um grupo multcast e suporta qualidade de serviço adaptativa via filtragem de fluxo e técnicas de escalonamento de mídias.

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Arquiteturas de QoSArquitetura int-serv:

Fornece qualidade de serviço para aplicações multimídias sobre serviços integrados na InternetServiços de atraso controlado, atraso confirmado e atraso garantido

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Arquiteturas de QoSArquitetura QoS-A:

É uma arquitetura em camadas de serviços e mecanismos para gerência de qualidade de serviço e controle de fluxo de mídia contínua numa rede multi-serviços

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Arquiteturas de QoSOMEGA:

Examina o relacionamento entre requisitos de QoS na aplicação, o sistema operacional e gerência de recursos globais (comunicações e recursos remotos) para satisfazer estas demandas.A essência do OMEGA é reserva de recursos e gerência de recursos fim-a-fim .

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Arquiteturas de QoSArquitetura de QoS para Ambientes Virtuais Colaborativos:

Focado no gerenciamento de fluxo de vídeo dentro de mundos virtuais compartilhados.Utiliza modelo espacial de interação (spatial model of interaction).Balanceamento entre as necessidades de um grupo de usuários como um todo e as de usuários individuais

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Arquiteturas de QoSArquitetura de QoS para Ambientes Virtuais Colaborativos:

Um modelo apropriado de requisitos (preocupações) da aplicação.Um modelo de tarefas independente de aplicação customizáveis.Um gerente de QoS que leva em consideração informações de priorização inter e intra aplicações

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Arquiteturas de QoSThe Distributed Virtual Environment Collaboration Model (DVECOM):

É um modelo desenvolvido para suportar aplicações colaborativas em tempo real.O principal propósito é prover sincronização dos usuários num ambiente virtual distribuído.

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Arquiteturas de QoSThe Distributed Virtual Environment Collaboration Model (DVECOM):

Sincronização do Tempo LógicoSincronização do Tempo Real

QoS na rede QoS no cliente

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ConclusõesArquiteturas consideraram a especificação da qualidade de serviço (contrato de serviços, especificação de fluxo e classes de tráfego e serviços) como fundamental na captura de requisitos de qualidade de serviço à nível de aplicação Projetistas de sistemas multimídias devem adotar a abordagem fim-a-fim para encontrar os requisitos de qualidade de serviço da aplicação.

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ConclusõesApesar de termos várias arquiteturas estar sendo desenvolvido para garantir qualidade de serviço para aplicações de realidade virtual distribuída, percebe-se que existem muitos desafios para serem superados, pois é difícil conseguir QoS ao utilizar redes heterogêneas e, principalmente a Internet.