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Jussara Marques de AlmeidaDorgival Olavo Guedes NetoSergio Vale Aguiar CamposEric Rodrigues Guimaraes2019-08-11T10:16:46Z2019-08-11T10:16:46Z2006-08-28http://hdl.handle.net/1843/RVMR-6WDPAGCom a popularização das conexões de alta velocidade, cada vez mais usuários estão dispostos a utilizar aplicações baseadas em mídia contínua, motivando o desenvolvimento e implantação de diversas aplicações em uso comercial ou institucional. Mídia contínua é um tipo de aplicação de tempo real e que, por esse motivo, requer garantias de qualidade de serviço (QoS) por parte da infra-estrutura computacional. Existe uma série de abordagens para melhorar a QoS para mídia contínua em redes baseadas em "melhor esforço" como a Internet. Exemplos de abordagens são técnicas de replicação ou caching, entrega compartilhada e roteamento otimizado. Esta dissertação enfatiza a última abordagem e trata de mecanismos de roteamento que explorem a diversidade de caminhos e o compartilhamento de fluxos.A caracterização da diversidade de caminhos existente na Internet subsidia o primeiro grupo de trabalhos. No entanto, as tentativas de caracterização realizadas anteriormente foram limitadas a ISPs norte-americanos e europeus. Além disso, os protocolos para otimizar roteamento baseados em fluxos compartilhados somente haviam sido avaliados em topologias sintéticas e em poucas topologias reais. Dadas as limitações dos trabalhos realizados até o momento, esta dissertação analisa mais a fundo os ganhos potenciais da aplicação de técnicas alternativas para roteamento de mídia contínua na Internet.Para tanto, estendemos uma técnica de mapeamento de topologias em nível de roteadores e a usamos para coletar topologias reais da Internet, espalhadas pelo mundo. Caracterizamos essas topologias quanto à diversidade de caminhos, a fim de subsidiar trabalhos que se baseiam na premissa da existência de tal diversidade. Nossa caracterização revelou a existência de uma alta diversidade de caminhos em topologias mais dispersas (continentais), e uma diversidade baixa para topologias mais restritas (países pequenos). Por fim, realizamos uma análise extensiva de heurísticas propostas por Almeida para criação da árvore de distribuição para roteamento com fluxos compartilhados. Essa análise envolve o uso de topologias com diversos graus de dispersão e a variação de diversos parâmetros, tais como o número e a demanda dos sites clientes. Nossos resultados revelam que essas heurísticas são superiores na criação de árvores de distribuição para fluxos compartilhados, quando comparadas ao protocolo default para unicast e similares propostos como padrão também para compartilhamento de fluxos, apresentando ganhos de cerca de 35%, em termos banda média de rede consumida. Ganhos da ordem de 70% foram obtidos em situações nas quais a grande maioria dos sites faz o papel de réplica e de cliente ao mesmo tempo.The spreading of high speed network connections has been driving more and more users into using streaming media applications, and therefore motivating the development and deployment of many such applications, either in commercial or institutional scenarios. Streaming media is a real time application, and for that reason it requires that the underlying computational infrastructure provide quality of service (QoS) warranties. Several approaches have been taken in improving QoS for streaming media over best-effort networks like the Internet. As examples of such approaches, there are replication or caching techniques, multicast delivery, and optimized routing. This dissertation focuses on this last approach, dealing with mechanisms which exploit path diversity and multicast routing. Characterizing Internet's path diversity reinforces the first group of works. However, so far the attempts of such characterization only cover some north-american and european ISP. Besides, protocols optimized for multicast routing had only been evaluated in synthetic topologies and a few real topologies. Given previous works' limitations, this dissertation analyzes more deeply the potential gains of using such alternative routing techniques on current Internet topologies.In order to accomplish that, we extend a router-level topology mapping technique and use it to collect real Internet topologies, spread all over the world. We characterize these topologies' path diversity, in order to give support to works which are based on the premise of the existence of such diversity. Our study reveals a high path diversity in wider-area (continental) topologies, and a low diversity in more restricted topologies, such as small countries. We then make an extensive analysis of heuristic protocols which assemble multicast routing trees, proposed by Almeida. Such analysis includes using several topologies in various dispersion levels and varying several parameters, such as the number of client sites and their request rates. Our results show that these heuristics create better multicast routing trees, when compared to the default unicast protocol and similar protocols for multicast, using up to 35% less network bandwidth. Even better savings, of around 70%, where observed in scenarios where most of the sites act both as replicas and clients at the same time.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGRoteadores (Redes de computador)Internet (Redes de computação)ComputaçãoRedes de computação Protocolosroteamentomídia contínuaRoteamento de mídia contínua em topologias reais da internetinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALericrodriguesguimaraes.pdfapplication/pdf1898741https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/RVMR-6WDPAG/1/ericrodriguesguimaraes.pdfa0967a6a7fe061f0f3eec534adaea4e7MD51TEXTericrodriguesguimaraes.pdf.txtericrodriguesguimaraes.pdf.txtExtracted texttext/plain252228https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/RVMR-6WDPAG/2/ericrodriguesguimaraes.pdf.txta59417d7419d91c67593731d7f39840cMD521843/RVMR-6WDPAG2019-11-14 03:54:54.115oai:repositorio.ufmg.br:1843/RVMR-6WDPAGRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T06:54:54Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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