impact of topology on parallel video streaming impacto da topologia em transmissões de video em...

Impact of Topology on Parallel Video Streaming

Impacto da Topologia emTransmissões de Video em Paralelo

N. Kamiyama[1], R. Kawahara[1], T. Mori[1], S. Harada[2], H. Hasegawa[1]

[1] NTT Service Integration Laboratories[2] NTT West

NOMS 2010

Apresentado por: Fernando H Gielow

Roteiro

• Introdução• Problema tratado• Solução proposta

• Fundamentos• Alocação ótima de servidores• Seleção ótima de servidores

• Análise de topologias• Discussão• Conclusão• Análise do artigo

Introdução

• HDTV / UHDV cada vez mais comuns

• Grande banda de transmissão necessária

• 25/180~600 Mbps depois de comprimidos

• Congestionamentos nos enlaces

Introdução

• OSPF• Peso de aresta igual• Peso de aresta estático

• Demais trabalhos relacionados não são práticos• Informações globais• Alteração em roteadores

• CDNs• Não definem/selecionam servidores ótimos• Apenas um servidor transmite por cliente

Motivação

Introdução

• Reduzir a utilização máxima de enlace• Balancear tráfego• Transmissão paralela

• Diversos servidores

• Estudo de topologias reais

Transmissões unicast independentes em tempo real, sem pre-loading

Objetivo

Problema tratado

• Uso paralelo de diversos servidores• Balanceamento de tráfego• Redução da utilização máxima de enlace

Problema tratado


25Mbps

Problema tratado


15Mbps

10Mbps

Problema tratado


10Mbps

9Mbps

6Mbps

Solução proposta

• Utilização de um enlace• Assumida divisão igual de carga entre

servidoresPara cada origem (s) e destino (d)

Média de tráfego por seg. entre s e d

1, se o enlace s-d é usado;0, caso contrárioCapacidade do

enlace e

Uso do enlace e

Fundamentos

Solução proposta

• E: Enlace de maior uso => gargalo

• Vazão é máxima quando uE = 1

muda de acordo com os servidores

Fundamentos

Aonde posicionar e quais servidores usar?

Solução proposta

Alocação ótima de servidores

• Mitigação no enlace mais utilizado

Solução propostaAlocação ótima de servidores



U=10

U=10

U=10

U=10U

=0



U=10

U=10

U=10

U=20U

=0

U=10



U=10

U=10

U=10

U=50U

=0

U=40

U=10

U=10 U=10



U=10

U=10

U=10

U=70U

=0

U=60

U=10

U=20 U=20U=1

0

U=10



U=10

U=10

U=10

U=70U

=0

U=60

U=10

U=20 U=20U=1

0

U=10

Qual servidor mitigaria esta carga?



U=10

U=10

U=10

U=10U

=0

U=0

U=10

U=20 U=20U=1

0

U=10



U=10

U=10

U=10

U=10U

=0

U=0

U=10

U=20 U=20U=1

0

U=10

Qual servidor mitigaria estas cargas?

Solução proposta

Seleção ótima de servidores


Solução propostaSeleção ótima de servidores



U=10U=

10U

=20

Análise de topologias

N: número de nós

M: número de enlaces bidirecionais

g: média de grau

G: grau máximo

R: % nós cujo grau > g/N

Análise de topologias

• Ladder• Gr < 0.4 & g < 3

• Star• R < 0.25

• H&S (Hub & Spokes)• R >= 0.25

C

Tipos

Gr = G/N

Análise de topologiasC

Resultados – Capacidades de enlaces

Capacidadediv.cap. máx.


Resultados – Transmissão de vídeo simples

MinimumCostDelivery


Resultados – Transmissão de vídeo em paralelo

Média vazão paraleladiv. vazão simples

Discussão

• Star• Muitos nós de grau pequeno e baixa cap.

• Utilização máxima• Esta carga não pode ser reduzida

• H&S• Enlaces muito heterogêneos• Grande benefício na transmissão paralela

• Ladder• Enlaces muito compartilhados• Menor benefício na transmissão paralela

C

Conclusão

• É importante maximizar a vazão e balancear o uso dos enlaces individuais

• Topologias comerciais reais analisadas

• Transmissões paralelas• Mais eficientes nas redes H&S, Ladder• Vazão pode ser melhorada de 20% a 100%

C

Análise do artigo

• A proposta de seleção ótima de servidores não tem muita coesão com o restante do artigo

• Diversos gráficos• Análise rigorosa• Talvez alguns sejam até desnecessários• Diversos artifícios confundem o leitor

• Referências antigas

C

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