distribuição de vídeo sob demanda com o bittorrent luiz josé hoffmann filho

Distribuição de Vídeo Sob Demanda com o BitTorrent

Luiz José Hoffmann Filho

Agenda

Motivação Objetivo Protocolo BitTorrent Propostas da Literatura Nova Proposta Resultados SBRC’09

2 Seminário do Land

Motivação

Como Distribuir Vídeo sob demanda?

Garantindo alguns requisitos como:QoS;

Escalabilidade;


MotivaçãoArquitetura Cliente-Servidor

Principais Problemas:

Escalabilidade!!!Recursos Finitos e

Caros


MotivaçãoOutras Soluções?

IP Multicast :Problemas: • Por ser sobre a camada de rede, ainda não esta implementada em toda a Internet;• Alta Complexidade.

Soluções:•Utilizar sobre a camada de aplicação, como Patching e Stream Merging;•Utilizar CDNs (Content Distribution Networks).


Motivação Existe outra Alternativa?

Kazaa?Emule?P2P?BitTorrent

?

Preocupados com a

localização do

conteúdo.

Preocupado com a justiça e eficiência na troca

do conteúdo.

•Escalabilidade;•Sem

modificações na infra-estrutura

da rede;•Baixo custo.


Objetivo

Desenvolver uma nova proposta para a distribuição de vídeo sob demanda com interatividade utilizando o protocolo BitTorrent.


Protocolo BitTorrentArquitetura

Tracker

SEED

LEECHER


Protocolo BitTorrentAlgoritmos

Algoritmo de Seleção de Vizinhos Política Tif-For-Tat; Justo; Eficiente.

Algoritmo de Seleção de Blocos Divisão do objeto em blocos e os blocos em

pedaços; Política Rarest-First; Eficiência na distribuição do objeto.


Protocolo BitTorrentProblemas na distribuição de VoD!!

No Algoritmo de Seleção de Vizinhos? Inicialmente não apresenta influência nos

resultados e continua apresentando eficiência.

No Algoritmo de Seleção de Blocos? Recuperação fora de ordem!!! Grande atraso e/ou jitter!!!


Propostas da Literatura1. VLAVIANOS, A., ILIOFOTOU, M., FALOUTSOS, M.,

BiToS: Enhancing BitTorrent for Supporting Streaming Applications. In: 9th IEEE Global Internet Symposium, April 2006.

2. ZHOU, Y., CHIU, D. M., LUI, J. C. S., A Simple Model for Analyzing P2P Streaming Protocols. In: Network Protocols, 2007. ICNP 2007. IEEE International Conference on, 2007.

3. SHAH, P., PÂRIS, J.-F., Peer-to-Peer Multimedia Streaming Using BitTorrent. In: Performance, Computing, and Communications Conference, 2007. IPCCC 2007. IEEE International, 2007.11 Seminário do Land

Propostas da Literatura1 - BiToS

• Seleciona com probabilidade p o mais raro do conjunto de alta prioridade e com (1- p) o mais raro do conjunto de baixa prioridade.


Propostas da Literatura2 – Zhou-Chui-lui

• Recupera seqüencialmente com probabilidade p do conjunto de alta prioridade e com (1- p) o mais raro do conjunto de baixa prioridade.


Propostas da Literatura3 – Shah-Pâris

• Seleciona o mais raro da janela.• Busca apenas da janela.• Modifica também o algoritmo de seleção de vizinho.


Propostas da Literatura

Todos utilizam o protocolo BitTorrent como base;

Todos dividem os blocos em conjuntos ou janela;

Distribuem vídeo sem interatividade; Utilização de conjuntos com em 1 e 2

apresentam problemas, como a demora para busca um determinado bloco;


Nova PropostaAproveitar idéias!!!

Distribuir VoD com interatividade; Utilizar uma janela deslizante como em 3; Utilizar a probabilidade p para escolher se

dentro da janela ou fora, como em 1 e 2; Utilizar a política Rarest-First para escolher os

blocos da janela e fora, como em 2; Janela segue as ações do usuário; Manter o algoritmo de seleção de vizinho com o

do BitTorrent; Utiliza um modelo de comportamento do

usuário, buscando os blocos de futuras ações do usuário.


Nova PropostaModelo de Comportamento do Usuário

Trabalho da Carolina; Utiliza HMM Hierárquico para emular o

comportamento do usuários acessando um servidor de ensino a distância;

Entrada logs do Cederj, saída logs sintéticos de ações do usuário;

Geração de 3 cargas sintéticas, com diferentes perfis de interatividade, Alta, Média e Baixa.

Seminário do Land17

Nova PropostaFuncionamento

Janela Playback

Pedido

Recebido

Janela Previsão

Com P recupera o

mais raro da janela

1 2 3 4 5 6 7 8 910

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

Com (1 – P) recupera o

mais raro do restante

Sempre Recuperar os

Blocos da Janela de Previsão



1 2 3 4 5 6 7 8 910

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24



1 2 3 4 5 6 7 8 910

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

Janela Playback

Janela Previsão


Nova PropostaQuestões?

Qual o melhor tamanho da janela de playback e de previsão?

Qual o melhor valor para P? Qual é a influência da taxa de chegada dos

usuários? Qual é a influência no nível de interatividade? Qual o número de seeds ideal? Qual será o desempenho das proposta em um

ambiente heterogêneo?


ResultadosMétricas

Número de médio de blocos ausentes (interrupções);

Tempo médio de retorno das interrupções. Tempo para iniciar a visualização; Taxa de Download e Upload;


ResultadosCargas

391 logs do Cederj; Tempo de duranção das sessões entre 20 e 30

minutos; Tempo de duração do vídeo 30 minutos. Divisão em 4 categorias, Alta, Média, Baixa e

Mista;


ResultadosParamêtros.

Ambiente homogêneo; 1 seed; Tamanho da janela 144 segundos; Probabilidade p = 0.8; Todos os usuários chegam ao mesmos tempo.


ResultadosAvaliação.


ResultadosComparação entre BitTorrent e as Propostas.


ResultadosQuestões?

O que é melhor?muitas interrupções com retornos rápidos

ou poucas interrupções com retornos mais

longos.


Obrigado!!!


Perguntas?

distribuição de vídeo sob demanda com o bittorrent luiz josé hoffmann filho

Documents