عنوان پایان‌نامه
بهبود کیفیتIPTV های مبتنی بر شبکه های نظیر به نظیر
- رشته تحصیلی
- مهندسی کامپیوتر -نرم افزار
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2323;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60033
- تاریخ دفاع
- ۰۵ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- امین لطیفی
- استاد راهنما
- مسعود رهگذر, ناصر یزدانی
- چکیده
- در سال‌های اخیر استفاده از سیستم‌های IPTV به عنوان فناوری جدید انتقال سرویس‌های چندرسانه‌ای به کاربران، رواج چشمگیری داشته است. ارائه‌دهندگان سرویس‌های IPTV جهت تأمین حجم پهنای باند مورد نیاز برای سرویس‌دهی به تعداد کاربران بی‌شمار متصل به آنها، به سیستم‌های جریان‌سازی نظیر‌به‌نظیر روی آورده‌اند که از پهنای باند بالاگذاری کاربران به‌منظور افزایش ظرفیت بالاگذاری شبکه استفاده می‌کنند. نظیر‌های یک شبکه‌ی نظیر‌به‌نظیر، تبادل داده را با استفاده از لینک‌های موجود در رویه ی ساخته شده بر روی شبکه‌ی اینترنت انجام می‌دهند. هر لینک در رویه، معادل یک مسیر در شبکه‌ی اینترنت است. هر مسیر در شبکه‌ی اینترنت نیز از چندین لینک در این شبکه تشکیل شده است و این لینک‌ها از نظر هزینه‌هایی که به ISP ها تحمیل می‌شود، با یکدیگر تفاوت می‌کنند. اخیراً تحقیقاتی در زمینه‌ی کاهش استفاده از مسیر‌های پرهزینه برای ISP ها در شبکه‌های نظیر‌به‌نظیر انجام گرفته که به سیستم‌های نظیر‌به‌نظیر ISP-friendly شهرت یافته‌اند. در این پایان‌نامه روشی توزیع‌شده برای توزیع بار به‌صورت ISP-friendly در یک شبکه‌ی جریان‌سازی نظیر‌به‌نظیر، مشابه سرویس پخش زنده‌ی سیستم‌های IPTV، ارائه شده است. در این شبکه تعداد زیادی کاربر به‌صورت بی‌درنگ خواستار دادههای محدودی هستند که همان دادههای ویدئو‌ی در حال پخش در زمان کنونی است. برای توزیع بار بین نظیر‌ها از سازوکار بازی حراج بهره برده شده است که در آن هر نظیر برای استفاده از پهنای باند نظیر دیگر، باید در حراجی که در آن نظیر برگزار می‌شود شرکت کرده و در صورت برنده شدن، هزینه‌ای معادل قیمت پیشنهادی‌اش را به آن نظیر بپردازد. در اینجا با وضع عوارض بر روی مسیر‌های موجود بین نظیر‌ها، آنها ملزم شده‌اند تا در صورت پایین‌گذاری از نظیر دیگر، یک هزینه‌ی اضافی‌تر بابت عوارض پرداخت نمایند. این هزینه‌ی عوارض متناسب با عوارض مسیر و نرخ ترافیک بوده و مستقل از هزینه‌ای است که به نظیر دیگر پرداخت می‌شود. هرچه مسیر بین یک نظیر و نظیر دیگر عوارض بالاتری داشته باشد، هزینه‌ی تمام شده برای نظیر اوّل در صورت پیروزی در حراج نظیر دوم افزایش یافته و سبب می‌شود نظیر اوّل از به‌کارگیری پهنای باند بالاگذاری نظیر دوم حذر کند. در این تحقیق توپولوژی‌هایی مشابه شبکه‌ی اینترنت شبیه سازی و برای مسیر‌های مختلف آن، عوارضی متناسب با هزینه‌های تحمیل شده به ISP ها در شبکه‌ی واقعی اینترنت وضع شده است. وضع عوارض باعث محدودیت بیشتر نظیر‌ها در استفاده از منابع شبکه شده و این محدودیت کاهش کیفیت سرویس ارائه شده به کاربران را درپی خواهد داشت. در این تحقیق طیف وسیعی از عوارض آزمایش شده و تأثیر هر یک بر مقادیر ترافیکهای پرهزینه و کیفیت شبکه‌ی مشاهده شده از سوی کاربران مقایسه شده است. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که با استفاده از روش پیشنهادی می‌توان با کاهش قابل قبول کیفیت شبکه، ترافیکهای پرهزینه را به مقدار چشمگیری کاهش داد. همچنین توزیع‌شدگی سیستم این امکان را می‌دهد که نرخ ترافیک جریان‌سازی نظیر‌به‌نظیر ورودی به مرز‌های یک ناحیه‌ی اینترنتی کنترل شود؛ به‌طوری که کیفیت ارائه شده چندان تغییر نکند.
- Abstract
- IPTV applications delivered as multimedia services over IP based networks have recently attracted many interests. Providers of IPTV services adopt Peer-to-Peer (p2p) networking which utilizes end user upload bandwidth in order to supply customers with required upload capacity. Peers of a p2p network communicate with each other by using links of an overlay constructed on top of the Internet. Each link of the overlay corresponds to a path in the underlying network. Consequently, each path in the underlying network consists of several links, and ISPs pay transit fee for using some of these links. Recently, several works have been done to reduce expensive link usages in p2p networks. Such a p2p network is called an ISP-friendly p2p network. This thesis provides a distributed ISP-friendly approach for distributing upload load among peers of an IPTV p2p live streaming network. In this network, numerous clients want limited volume content, content of current time stream, in a real-time fashion. We adopted auction game mechanism for the purpose of distributing uploading among peers. In such games, an upstream peer allocates its upload bandwidth based on bids from downstream peers and each winner downstream peer should pay the price, which he has bided, to the upstream peer. In this work, some links are toll links and any peer, which uses such links, should pay the additional cost for using them. This cost corresponds to the toll of the link and rate of the traffic crossing this link; this cost is independent of the cost paid to the upstream peer. If the path between downstream peer A and upstream peer B has higher toll charge, peer A should pay more cost in case of winning in peer B auction. Therefore, peer A avoids using upload capacity of peer B. We simulated networks with real world topology and setting; we also considered toll charges of links according to the transition fees between ISPs in real world. The act of considering toll charges limits peers’ freedom to utilize network resources. This limitation causes reduction of user experience quality. We did our simulations with various values for toll charges and showed how these different values could reduce the amount of expensive traffic and user experience. Simulations show that our proposed approach can drastically reduce the amount of expensive traffic despite little lessening in user experience quality. Moreover, system distribution gives the opportunity to narrow the rate of a p2p streaming traffic entering an internet region, while user experience reduction is negligible.
