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On Topology Construction in Layered P2P Live Streaming Networks
Construção de topologia em redes P2P baseadas em camadas para streaming ao vivo
Runzhi Li[1], Qishi Wu[2], Yunyue Lin[2], Xukang Lu[2], Zongmin Wang[3]
[1] College of Info Engineering, Zhengzhou University, China[2] Dept. of Computer Science, University of Memphis, USA
[3] Henan Prov. Key Lab on Info Network, Zhengzhou University, China
NOMS 2010
Apresentado por: Fernando H Gielow
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Roteiro
• Introdução• Trabalhos relacionados• Problema tratado• Solução proposta
• Arquitetura• Formação da árvore de distribuição• Exemplificação de formação da árvore
• Avaliação de desempenho• Conclusão• Análise do artigo
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Introdução
• Distribuição de conteúdo multimídia• Modelo cliente-servidor não funciona• Diversos requisitos
• Baixa latência, alta banda de transmissão
• Necessidade de diferentes topologias e arquiteturas
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Introdução
• Redes P2P• Escaláveis• Eficientes para compartilhamento de recursos• Menos overhead centralizado
• Redes P2P baseadas em árvore• Distribuição de conteúdo de pai para filho
• Como construir a topologia?
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Trabalhos relacionados
• 3 arquiteturas gerais• Mecanismo tree-push (ZigZag, NICE)
• peers recebem dados e reenviam para filhos
• Mecanismo mesh-pull (CoolStreaming)• peers requisitam chunks de dados
• Mecanismo híbrido (Anysee, AHLSS)• Divisão entre peers e superpeers; tree-push em superpeers e mesh-pull em peers
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Problema tratado
• Construção de topologia• Árvores de superpeers
• Árvore geradora de máxima banda média• Maximização de throughput para o conteúdo• Latência não é um problema
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Solução proposta: MABArquitetura
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Solução proposta: MAB
• BootStrap: controle centralizado
Arquitetura
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Solução proposta: MAB
• CHannel source peers: fontes do conteúdo multimídia
Arquitetura
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Solução proposta: MAB
• Super peers: árvore de encaminhamento do conteúdo
Arquitetura
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Solução proposta: MAB
• Normal peers: recebem o conteúdo multimídia; podem enviar chunks a outros peers
Arquitetura
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Formação da árvore de distribuiçãoSolução proposta: MAB
• Árvore geradora de máxima banda média
• Considera-se apenas banda de upload
• Funcionamento heurístico
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Formação da árvore de distribuiçãoSolução proposta: MAB
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Formação da árvore de distribuiçãoSolução proposta: MAB
peer vizinho de maior throughput total
para cada vizinho, qual seria a banda máxima que sairia dele? MIN(throughput que chega, upload dividido entre filhos)
cálculo do throughput totalque um caminho guloso teriaa partir deste vizinho
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Exemplo de formação da árvore de distribuiçãoSolução proposta: MAB
7 3
2
4
10
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Exemplo de formação da árvore de distribuiçãoSolução proposta: MAB
7 3
2
4
10Raiz
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Exemplo de formação da árvore de distribuiçãoSolução proposta: MAB
7 3
2
4
10
min(7+3+4, 10/1) = 10
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Exemplo de formação da árvore de distribuiçãoSolução proposta: MAB
7 3
2
4
10min(3+4, 10/1) = 7
min(7+3+4, 10/1) = 10
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Exemplo de formação da árvore de distribuiçãoSolução proposta: MAB
7 3
2
4
10
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Exemplo de formação da árvore de distribuiçãoSolução proposta: MAB
7 3
2
4
10min(3+4, 10/2) = 5
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Exemplo de formação da árvore de distribuiçãoSolução proposta: MAB
7 3
2
4
10min(3+4, 10/2) = 5
min(3+4, 7/1) = 7
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Exemplo de formação da árvore de distribuiçãoSolução proposta: MAB
7 3
2
4
10min(3+4, 10/2) = 5
min(3+4, 7/1) = 7
min(2+3+4, 7/1) = 7
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Exemplo de formação da árvore de distribuiçãoSolução proposta: MAB
7 3
2
4
10
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Exemplo de formação da árvore de distribuiçãoSolução proposta: MAB
10
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Exemplo de formação da árvore de distribuiçãoSolução proposta: MAB
7 3
2
4
1010
7
2 3
4
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Avaliação de desempenho
• Experimentação • Testbed de 20 máquinas• Streaming de 500 Kbps• Tx. upload aleatória entre 200 e 800 Kbps
• Simulação• Topologia aleatória• Tx. upload aleatória entre 0 e 32767 Kbps• Número de nós entre 20 e 200, 20 a 20• Número de links entre 60 e 600, 60 a 60
Cenários
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Avaliação de desempenhoResultados
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Avaliação de desempenhoResultados
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Avaliação de desempenhoResultados
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Avaliação de desempenhoResultados
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Conclusão
• Foi proposta uma arquitetura e uma árvore geradora que maximiza a banda média
• Resultados demonstram melhor escalabilidade e robustez
• Trabalhos futuros envolvem considerar novas métricas em uma otimização multi-objetivos
C
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Análise do artigo
• Algumas partes perdem o foco• Prova superficial que o problema é
NP-completo – pra quê?• Algoritmo guloso apresentado antes do MAB
• Protocolo DC não apresentado
• Algumas figuras não são bem explicadas (Figuras 4, 5, 6)
• Parâmetros diferentes para simulação e experimentação
C
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Análise do artigo
• Análise experimental de performance apresenta poucos resultados
• Qual a divisão em superpeers e peers?
• Considera-se “throughput total” a soma das bandas• Afeta o funcionamento do algoritmo• Afeta a análise de desempenho
C
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