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Publicações do PESC

Título
Implementação e Avaliação de um Sistema de Vídeo sob Demanda Baseado em Cache de Vídeo Cooperativa
Linha de pesquisa
Arquitetura e Sistemas Operacionais
Tipo de publicação
Dissertação de Mestrado
Número de registro
Data da defesa
8/5/2002
Resumo

Esta tese propõe a utilização da técnica de reuso de fluxo denominada Cache de Vídeo Cooperativa (CVC) para agregar escalabilidade a servidores de Vídeo sob Demanda (VoD) de baixo custo. Nesta técnica, os buffers locais dos clientes integram uma memória global distribuída, usada como fonte prioritária de conteúdo, fazendo com que os clientes se tornem provedores de outros clientes, segundo um modelo peer-to-peer baseado em conceitos das técnicas Chaining e Patching. Para avaliar a proposta, implementamos o protótipo de sistema de VoD denominado Ambiente de Vídeo Global (Global Video Environment - GloVE), composto por extensões à CVC que são capazes de adaptá-la a servidores convencionais sem suporte a multicast, operando no modelo pull. O GloVE coordena a CVC através de um gerente centralizado com diferentes políticas de escolha do cliente responsável por responder a uma determinada requisição. Conduzimos vários experimentos com o GloVE, usando diferentes capacidades nos buffers locais dos clientes e diversas taxas de chegada, comparando o desempenho da CVC com versões do protótipo configuradas para funcionar como um sistema convencional e com combinações das técnicas de reuso de fluxo de vídeo: Patching, Chaining e Batching. Os resultados dos testes demonstram que CVC reduz significativamente o número de fluxos ativos no servidor, especialmente quando o intervalo médio entre chegadas de clientes é menor que a capacidade de armazenamento de vídeo, em unidades de tempo, do buffer local. Mostramos também que uma abordagem híbrida de CVC com Batching contribui para aumentar ainda mais a escalabilidade do servidor de VoD.

Abstract

This thesis proposes the utilization of the technique called Cooperative Video Cache (CVC), which is based on the reuse of the video stream to add scalability to low-cost Video-on-Demand (VoD) servers. In CVC, the local video buffers at the clients form a distributed global video cache that is used as a new source of video contents in addition to the VoD server. Through the use of techniques such as Chaining and Patching, CVC allows clients to become video providers for other clients, according to the peer-to-peer model. To evaluate this proposal, a prototype of scalable VoD server called Global Video Environment (GloVE) is implemented by adapting and extending CVC to support conventional servers that have no multicast capability and work in pull model. GloVE is based on a centralized CVC manager that supports different policies to dynamically select new video providers from existing clients. GloVE's scalable performance is evaluated using different local buffer capacities and various client arrival rates. Also, GloVE's performance is compared to that of VoD servers that combine techniques of video flow reuse such as Patching, Chaining, and Batching. The results demonstrate that CVC significantly reduces the amount of video streams that need to be active at the VoD server, provided that the average client's inter-arrival time is lower than the video buffer capacity, using time units. In addition it is shown that a hybrid VoD server approach that combines CVC with Batching improves even more the scalability of VoD servers.

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