Παρουσίαση Διπλωματικής Εργασίας
ΜΔΕ Επιστήμης Υπολογιστών
1 Διπλωματική Εργασία -
ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ
Μπουρσινός Χρήστος
Εισαγωγή- Πρόβλημα που μελετάτε- Στόχος
Διαφορετικές Προσεγγίσεις
Αρχιτεκτονική Συστήματος ◦ Server
◦ Μέτρηση Ταχύτητας
◦ Υπολογισμός Chunks
◦ Fault control
◦ Media Player
Πειράματα
Συμπεράσματα – Συνεισφορά
Μελλοντικές προσεγγίσεις
Live παρουσίαση εφαρμογής
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 2
Αύξηση της ζήτησης video 90% κάθε χρόνο
Αυξανόμενες απαιτήσεις Real-time ψυχαγωγίας 25% στην Ευρώπη κάθε μήνα
Ανανέωση συσκευών τηλεφώνων
Μέσο σε διάρκεια video είναι 5,6 λεπτά
Single source (χαμηλές ταχύτητες)
Multi source (ταυτόχρονη λήψη)
P2P (αλόγιστη εκμετάλλευση πόρων)
Παρουσιάζει ενδιαφέρον: ◦ Εξάλειψη κολλημάτων κατά το live streaming σε
κινητές συσκευές
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 3
Χρήση Multisource συστήματος
Ταυτόχρονη λήψη δεδομένων
Αξιοποίηση bandwidth-rate του δικτύου
Fault Control
Live Streaming
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 4
Σταθερούς Υπολογιστές/ Wired δίκτυα
Single Source ◦ HTTP
DASH με χρήση πρωτοκόλλου HTTP
◦ Iraqi et al
Εκμετάλλευση μέγιστου bandwidth. Για σταθερούς Υπολογιστές
Multi Source ◦ Hsu et al
Μείωση Διεργασιών σε Servers για καλύτερη ποιότητα σύνδεσης με τους client
◦ Cancela et al
Εκμετάλλευση bandwidth σε σταθερούς Υπολογιστές
Διπλωματική Εργασία -
ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 5
P2P ◦ Venot et al
Αναπαραγωγή video κατά την ολοκλήρωση λήψης
◦ Zhang et al
Symbian p2p video streamer, Κατανάλωση ενέργειας
◦ Peltolato et al
RTSP p2p video Streaming σε Nokia κινητά
◦ Krieger et al
Hybrid p2p streaming prototype πρώτο σε android Smartphone. Προβλήματα με συσκευές.
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 6
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 7
File.mp4
chunks
metada.xml
Name of the file
Length of a chunk
Number of chunks
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 8
Requests Metadata.xml
send Metadata.xml
TCP/IP πρωτόκολλο επικοινωνίας
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 9
Requests part0,1,2
send part0,1,2
Merge chunks
Γύρος Λήψης chunks
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 10
Throughput 6000kb/s
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 11
Requests part9,10,11,12,13,14
send part9,10,11,12,13,14
Merge chunks
1ος γύρος λήψης ίδια ταχύτητα
Στις επόμενες γύρες γίνεται δυναμικά από την εφαρμογή μας η μέτρηση της ταχύτητας
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 12
Ο υπολογισμός αρχίζει από την 2η γύρα λήψης chunks, όπου έχει μετρηθεί η ταχύτητα μετάδοσης
Εάν ο client δεν λάβει chunk από κάποιον server, τότε η ταχύτητά του θεωρείται μηδέν
Ταχύτητα server πολύ χαμηλή σε σχέση με άλλους δεν δίνεται chunk
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 13
Πιθανές πτώσεις server επηρεάζουν την αποστολή των δεδομένων
Backup server όλοι για όλους
Επιλογή του πιο γρήγορου server σαν backup
Τιμωρία Server με κακή συμπεριφορά
Έλεγχος επανέναρξης server μετά από πτώση κάθε 3 γύρους με 1 chunk
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 14
Media Player android Smartphone
Compatible με όλες τις συσκευές
MPEG-4 , 3GPP
Moov Atom
Εκκίνηση Video μόλις ληφθούν 550kb video
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 15
Samsung Galaxy S2 plus ◦ Διπύρηνος επεξεργαστής 1200ΜΗz android 4.0.4
Servers ◦ 3 VMs
◦ Wondershaper για έλεγχο ταχύτητας μετάδοσης
Video σειράς bigbang 480p
Μέγεθος video 25,6mb
Διάρκεια video 5,5 λεπτά
Μέγεθος chunk 100kb
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 16
Χρήση 3 chunk ανά server λόγω player
Επικεντρώθηκαν κυρίως στο robustness της εφαρμογής στα λάθη που μπορούσαν να προκύψουν από διάφορες καταστάσεις στο δίκτυο.
Έγιναν 6 φορές για καλύτερη γενίκευση αποτελεσμάτων
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 17
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 18
Wifi Router
Wifi
0
5000
10000
15000
20000
25000 t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10
t11
t12
t13
t14
t15
t16
t17
t18
t19
t20
t21
t22
t23
t24
t25
t26
t27
t28
TH
RO
UG
HPU
T k
b\s
t= timestamps=9 chunks downloaded
Πτώση ενός server κάποια χρονική στιγμή
server1
server2
server3
sumOfThroughput
Πτώση Server 1 στο t16. Παρατηρούμε αύξηση throughput στις ταχύτητες των δύο εναπομενόντων server.
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 19
Έναρξη του server2 στο t17. Μείωση throughput από τους δυο αρχικούς server.
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 20
0
5000
10000
15000
20000
25000
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10
t11
t12
t13
t14
t15
t16
t17
t18
t19
t20
t21
t22
t23
t24
t25
t26
t27
t28
TH
RO
UG
HPU
T k
b\s
t= timestamps=9 packets downloaded
Εναρξη ενός server όχι απο την αρχή
server1
server2
server3
sumOfThroughput
Παρατηρούμε πτώσεις 2 server. Ο server1 πέφτει στο t12, Ο server2 στο t19. Έχουμε αυξήσεις στις ταχύτητες των server καθώς πέφτουν οι server.
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 21
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
t1 t3 t5 t7 t9 t11 t13 t15 t17 t19 t21 t23 t25 t27
TH
RO
UG
HPU
T k
b\s
t= timestamps=9 packets downloaded
Πτώση 2 server σε κάποιες χρονικές στιγμές
server1
server2
server3
sumOfThroughput
t5 πτώση server1, t10 πτώση server3, t13 επανέναρξη server3, t21 εκκίνηση server1, t25 πτώση server2
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 22
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
t1 t3 t5 t7 t9 t11 t13 t15 t17 t19 t21 t23 t25 t27
TH
RO
UG
HPU
T k
b\s
t= timestamps=9 packets downloaded
Εναλλαγή πτώσεων των servers
server1
server2
server3
sumOfThroughput
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10
t11
t12
t13
t14
t15
t16
t17
t18
t19
t20
t21
t22
t23
t24
t25
t26
t27
t28
TH
RO
UG
HPU
T k
b\s
t= timestamps=9 packets downloaded
Περιορισμός ταχυτήτων
server1
server2
server3
sumOfThroughput
Σε αυτό το πείραμα έχουμε τον server1 μέχρι 8000kb/s, τον server2 στα 3000kb/s και τον server3 με όριο ταχύτητας 1000kb/s. Το συνολικό throughput της εφαρμογής μας ήταν 12000kb/s. 6-2-1 chunks
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 23
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
t1 t3 t5 t7 t9 t11 t13 t15 t17 t19 t21 t23 t25 t27
TH
RO
UG
HPU
T k
b\s
t=timestamps = 9 chunks downloaded
throughput os servers
server1
server2
server3
sumOfThroughput
Έχουμε πτώση του server1 στο t2 και μεταφορά της κίνησης στον server2. Εδώ για το λόγω ότι η ταχύτητα σύνδεσης είναι πολύ μικρή στο σύνολό της, έχουμε κολλήματα του video στο t2,t3,t4.
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 24
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10
t11
t12
t13
t14
t15
t16
t17
t18
t19
t20
t21
t22
t23
t24
t25
t26
t27
TH
RO
UG
HPU
T k
b\s
timestamps=time for downloading window size=9
throughput of servers
server1
server2
server3
sumOfThroughput
Πτώση server1στο t2 αλλά δεν παρατηρούνται κολλήματα. Έχουμε μεγαλύτερη ταχύτητα στο σύνολο σε σχέση με το προηγούμενο πείραμα
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 25
Πτώση server1 t2 εκκίνηση t18, πτώση server2 την t13 εκκίνηση t18.
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 26
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10
t11
t12
t13
t14
t15
t16
t17
t18
t19
t20
t21
t22
t23
t24
t25
t26
t27
t28
Thro
ughput
kb
\s
t=timestamps = 9 chunks downloaded
throughput of servers
server1
server2
server3
sumOfThroughput
Η εφαρμογή λαμβάνει υπόψη τη χαμηλή ταχύτητα μετάδοσης του server2, και δεν την χρησιμοποιεί στη διαδικασία λήψης.
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 27
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
t1 t3 t5 t7 t9 t11 t13 t15 t17 t19 t21 t23 t25 t27
TH
RO
UG
HPU
T k
b\s
t=timestamps = 9 chunks downloaded
Αυτόματη προσαρμογή στις συνθήκες
server1
server2
server3
sumOfThroughput
Η εκκίνηση του video εξαρτάται από τον πιο αργό server.
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 28
Βλέπουμε το minimum ρυθμό που θα πρέπει να υπάρχει στο δίκτυο για να γίνει σωστή αναπαραγωγή, χωρίς κολλήματα.
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 29
0
10
20
30
40
50
60
70
600 800 1000 1500
Δευτερόλεπ
τα
κολλημά
τω
ν
vid
eo
throughput server kb/s
Δευτερόλεπτα κολλημάτων video ανάλογα με ταχύτητα σύνδεσης
stop video play time
Βλέπουμε ότι όσο πιο καλή η ποιότητα τόσο και περισσότερο θα πρέπει να είναι γρήγορο το δίκτυο.
1080p θα μπορούσαμε να είχαμε 3 servers από 1500kb/s ταχύτητα.
Διπλωματική Εργασία -
ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 30
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
360p 480p 720p 1080p
Th
roughp
ut
kb
/s
Ποιότητα Video
Ελάχιστο throughput
Ελάχιστο throughput
Έλεγχος εφαρμογής με μεγαλύτερο σε μέγεθος chunk. Πιο αργή εκκίνηση video με μεγαλύτερο σε μέγεθος video, αλλά πιο γρήγορη ολοκλήρωση λήψης video.
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 31
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3
second
servers
Χρονική διάρκεια λειτουργίας εφαρμογής
M.O. Με 100kb chunk Χρονου
λειτουργίας ethernet (Number of
Server)
M.O με 500kb chunk σε ethernet
(Number of Server)
Πειράματα σύγκρισης κινητών για έναρξη της αναπαραγωγής αλλά και ολοκλήρωση εφαρμογής
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 32
0
10
20
30
40
50
60
70
htc samsung galaxy s2 samsung galaxy s3
1 2 4
Second
Mobile-processor
timeVIdeo (marka)
endtime (marka)
Σωστή αξιοποίηση της μέγιστης ταχύτητας σύνδεσης που παίρνουμε κάθε φορά από τους servers
Robustness
Με την εφαρμογή μας το live video streaming δεν υποφέρει από κολλήματα ◦ Πτώσεις server
◦ Διαφορετικές ταχύτητες
Αναπαραγωγή κατά την λήψη
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 33
Video on Demand
rendezvous point
Machine Learning αλγόριθμο
Ταυτόχρονη χρήση στις android συσκευές του wifi και 3g για ταυτόχρονη λήψη δεδομένων και όχι μέσο εναλλαγής του τύπου σύνδεσης.
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 34
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 35
Cisco Systems. Visual networking index Cisco visual networking index: Forecast and methodology, 2012-2017. White Paper, 2012
Sandvine: 2013 Global Internet Phenomena Report. Available at http://www.sandvine.com/news/global_broadband_trends.asp. Last access June 2012.
Wei-Cheng Xiao, Po-Lin Chou, Tsai-Lin Hsu, and Cheng-Fu Chou. 10th IEEE, ISCE June 2005. Enhancing the Performance of Multi-Source Streaming System Using the MCMCF-Based Algorithm
Pablo Rodriguez-Bocca, Hector Cancela, Gerardo Rubino. LANC’07 October. Video Quality Assurance in Multi-Source Streaming Techniques.
S. Venot and L. Yan. UBICOMM ’07. On-demand mobile peer-to-peer streaming over the jxta overlay.
Philipp M. Eittenberger, Matthias Herbst, Udo R. Krieger. 19th International Packet Video Workshop (PV), 2012. RapidStream: P2P Streaming on Android.
Διπλωματική Εργασία - ΜΠΟΥΡΣΙΝΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 36
Top Related