Un sistema de vídeo bajo demanda a gran escala (LVoD, Large-Scale Video-on-Demand) brinda un servicio de visualización de vídeos a una gran cantidad de usuarios dispersos geográficamente. El tipo de servicio de vídeo bajo demanda (VoD, Video-on-Demand) más completo permite al usuario solicitar su vídeo preferido y reproducirlo casi instantáneamente, con la posibilidad de utilizar comandos interactivos (congelado de imagen, retroceso y avance lento/rápido, etc.) tal como si estuviese visualizando el vídeo con un reproductor de VHS o DVD. A este tipo de servicio se lo conoce como vídeo bajo demanda verdadero (T-VoD, True Video-on-Demand), e implica un diseño y desarrollo de elevada complejidad.<br/>La mayoría de los sistemas de VoD fueron diseñados para trabajar en redes dedicadas o que permiten hacer reserva de recursos. Sin embargo, las arquitecturas de estos sistemas no son aplicables a entornos LVoD, fundamentalmente debido a los nuevos requerimientos de escalabilidad, costo del sistema y tolerancia a fallos. Cuando el entorno de red pasa de ser de una red local a una red de área amplia (como Internet), aumenta la probabilidad de fallos, disminuye el ancho de banda, y la calidad y clasificación de servicios es suplantada por un modelo de servicio de "mejor esfuerzo".<br/>En el presente trabajo se propone una arquitectura de un sistema de LVoD distribuido, que permite ofrecer un servicio de T-VoD, con comunicaciones unicast sobre una red sin calidad de servicio como Internet. La nueva arquitectura, denominada VoD-NFR (Video-on-Demand with Network Fault Recovery) tiene como fin garantizar, ante fallos de la red y caídas de servidores, la entrega del contenido multimedia a los clientes sin disminuir la calidad de los mismos y sin sufrir interrupciones durante su visualización. Para alcanzar estos objetivos se ha diseñado y desarrollado una arquitectura que integra tres componentes claves:<br/>- Un planificador del tráfico de red, capaz de: 1) adaptarse a los estados de congestión de la red de una manera TCP-Friendly, 2) generar información del estado de las comunicaciones con los clientes, y 3) extremar el ahorro de recursos para soportar una elevada carga de trabajo.<br/>- Un planificador de canales lógicos, capaz de: 1) utilizar vídeos VBR, 2) adaptarse dinámicamente al ancho de banda disponible de las comunicaciones, 3) no degradar la calidad del vídeo para adaptarse a un ancho de banda menor al requerido por el vídeo, y 4) distribuir equitativamente el vídeo a los clientes priorizando a aquellos con mayor necesidad de media.<br/>- Un módulo de garantía de la calidad de servicio, capaz de: 1) detectar inconvenientes en la comunicación entre servidores y clientes utilizando dos mecanismos que colaboran en la detección de fallos por degradación de las comunicaciones, y 2) continuar prestando un servicio sin interrupciones a través de la migración de servicios.<br/>El sistema VoD-NFR ha sido implementado en entorno real y de simulación; en particular, la simulación ha permitido evaluar el sistema más extensivamente y a un bajo coste. Los resultados alcanzados muestran la aptitud del sistema para cumplir con sus objetivos, motivando la continuidad de la presente línea de investigación.
Un sistema de vídeo bajo demanda a gran escala tolerante a fallos de red
Balladini ., J. A. (Autor/a). 17 jul 2008
Tesis doctoral