180 likes | 294 Views
TECHNICKÁ UNIVERZITA V KOŠICIACH FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A INFORMATIKY Katedra elektroniky a multimediálnych telekomunikácií. Algoritmy riadenia preťaženia. Pavol KOCAN. 10/ 200 9. Obsah. Nástup IP televízie Čo je postupné sťahovanie (streaming) Vznik preťaženia Riadenie preťaženia.
E N D
TECHNICKÁ UNIVERZITA V KOŠICIACH FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A INFORMATIKY Katedra elektroniky a multimediálnych telekomunikácií Algoritmy riadenia preťaženia Pavol KOCAN 10/2009
Obsah • Nástup IP televízie • Čo je postupné sťahovanie (streaming) • Vznik preťaženia • Riadenie preťaženia 2/16
IP televízia • Televízia s využitím internetových protokolov – TCP, UDP, ... • Efektívna kompresia videotokov pomocou MPEG-ov • Rýchlosť a dostupnosť prístupových sietí • Video na požiadanie – „video on demand“ • HDTV – televízia s vysokým rozlíšením 3/16
Streaming • Postupné sťahovanie multimediálnych dát • (ne)dostatočná šírka prenosového pásma • Oneskorený prenos pri použití vyrovnávacej pamäti • Režim prenosu – multicast vs. unicast 4/16
RTT cyklus RTT (round trip time) - maximálna doba obehu, doba od vyslania paketu až po prijatie potvrdenia ACK (z angl. acknowledgement) o jeho úspešnom prijatí CWND (congestion window) – okno preťaženia 6/16
Preťaženie siete • Pokles v ponúkanej kvalite služieb z dôvodu nárastu komunikačnej prevádzky siete • Snaha o maximálne využitie dostupnej prenosovej kapacity 7/16
Predchádzanie preťaženiu Strata Hranica preťaženia Okno preťaženia Čas Pomalý štart Pomalý štart Predchádzanie preťaženiu 8/16
Pomalý štart • pridáva okno preťaženia (cwnd) v stave vytvárania spojenia • pri štarte alebo reštarte nastaví hodnotu cwnd na veľkosť paketu • po prijatí potvrdenia o doručení paketu pred začatím toku nových dát, zníži hodnotu cwnd o hodnotu jedného paketu • posiela sa len minimum klientských upozorňovacích okien a cwnd 9/16
Riadenie preťaženia • Implementácia v dominantnom protokole TCP • Binomiálne algoritmy riadenia – AIMD, MIMD, SQRT • Zabezpečenie férového rozdelenia prenosovej kapacity medzi súperiacimi tokmi 10/16
Binomiálne algoritmy • AIMD - Additive Increase, Multiplicative Decrease • MIMD - Multiplicative Increase, Multiplicative Decrease • MIAD – Multiplicative Increase, Aditive Decrease • IIAD - Inverse Increase, Additive Decrease • SQRT - Square Root 11/16
Binomiálne algoritmy Algoritmy riadenia typu AIMD alebo zovšeobecnená forma: I - predstavuje nárast veľkosti prenášaného okna paketu po jeho úspešnom odoslaní na základe ACK, D - pravidlo poklesu veľkosti pri detekcii straty zo strany vysielača, wt je veľkosť okna v čase t, R - čas doby RTT toku, α a β sú konštanty: 12/16
Priestor (k,l) 13/16
Multicast prenos 14/16
Nasadenie riadenia preťaženia • H.264 / AVC – implementácia HBCC (binomial congestion control) • Riadiaci protokol preťaženia SMCC (streaming media congestion control) – parameter BSE • CM4CC (combined model for congestion control) - riadenie heterogénnych tokov 15/16
Problémy šírenia • V čom sa líšia problémy šírenia satelitných komunikačných kanálov pre pozemnú, námornú a leteckú dopravu? Výstižne charakterizujte. • Definujte straty voľného prostredia, útlm dažďa, ionosférické iskrenie a Faradayovú rotáciu. Ako vyzerá útlm dažďa v rozpočte spoja? • Teoretické modely slabnutia pozemných satelitných komunikácií (Riciho a Raygleiho slabnutie, Log-normal) • Empirické a štatistické modely pre únik (fading), útlm spôsobený stromami, budovami a stĺpmi. Modely šírenia (Markov a Lov-ov) • Šírenie signálu v námorných satelitných komunikáciach (šírenie, únik, redukcie úniku) Aeronautická satelitná komunikácia (merania)
Riadenie preťaženia • Popíšte správanie sa okna preťaženia počas začiatku dátového prenosu v sieti, čo je pomalý štart, predchádzanie preťaženiu • Ktoré základné binomiálne algoritmy poznáme, čo definujú a aký je medzi nimi základný rozdiel (AIMD) • Aké spôsoby prenosu popri unicaste ešte poznáme a v čom spočíva ich výhoda?