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 Seminário do Land

Garantindo alguns requisitos como: Motivação Como Distribuir Vídeo sob demanda? Garantindo alguns requisitos como: QoS; Escalabilidade; Seminário do Land

Motivação Arquitetura Cliente-Servidor Principais Problemas: Escalabilidade!!! Recursos Finitos e Caros Seminário do Land

Motivação Outras Soluções? 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). IP Multicast : Seminário do Land

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. Seminário do Land

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

Protocolo BitTorrent Arquitetura Tracker LEECHER SEED Seminário do Land

Protocolo BitTorrent Algoritmos 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. Seminário do Land

Protocolo BitTorrent Problemas 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!!! Seminário do Land

Propostas da Literatura VLAVIANOS, A., ILIOFOTOU, M., FALOUTSOS, M., BiToS: Enhancing BitTorrent for Supporting Streaming Applications. In: 9th IEEE Global Internet Symposium, April 2006. 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. SHAH, P., PÂRIS, J.-F., Peer-to-Peer Multimedia Streaming Using BitTorrent. In: Performance, Computing, and Communications Conference, 2007. IPCCC 2007. IEEE International, 2007. Seminário do Land

Propostas da Literatura 1 - 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. Seminário do Land

Propostas da Literatura 2 – 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. Seminário do Land

Propostas da Literatura 3 – Shah-Pâris Seleciona o mais raro da janela. Busca apenas da janela. Modifica também o algoritmo de seleção de vizinho. Seminário do Land

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; Seminário do Land

Nova Proposta Aproveitar 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. Seminário do Land

Nova Proposta Modelo 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 Land

Nova Proposta Funcionamento Com (1 – P) recupera o mais raro do restante Com P recupera o mais raro da janela Janela Playback Pedido Recebido Janela Previsão 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Sempre Recuperar os Blocos da Janela de Previsão Seminário do Land

Nova Proposta Funcionamento 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Seminário do Land

Nova Proposta Funcionamento Janela Previsão Janela Playback 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Seminário do Land

Nova Proposta Questões? 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? Seminário do Land

Resultados Métricas Número de médio de blocos ausentes (interrupções); Tempo médio de retorno das interrupções. Tempo para iniciar a visualização; Taxa de Download e Upload; Seminário do Land

Resultados Cargas 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; Seminário do Land

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

Resultados Avaliação. Seminário do Land

Resultados Avaliação. Seminário do Land

Resultados Avaliação. Seminário do Land

Resultados Avaliação. Seminário do Land

Resultados Comparação entre BitTorrent e as Propostas. Seminário do Land

Resultados Comparação entre BitTorrent e as Propostas. Seminário do Land

Resultados Comparação entre BitTorrent e as Propostas. Seminário do Land

Resultados Questões? O que é melhor? muitas interrupções com retornos rápidos ou poucas interrupções com retornos mais longos. Seminário do Land

Obrigado!!! Perguntas? Seminário do Land