Roteamento de mídia contínua em topologias reais da internet

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Com 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.

ASSUNTO(S)

roteadores (redes de computador) teses. internet (redes de computação) teses. redes de computação protocolos teses. computação teses.

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