Super nós em sistemas P2P de distribuição de mídia ao vivo

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Super nós em sistemas P2P de distribuição de mídia ao vivo

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Title: Super nós em sistemas P2P de distribuição de mídia ao vivo
Author: Joao Ferreira D' Arauto e Oliveira
Orientador: Sergio Vale Aguiar Campos
Banca:
Presidente: Sergio Vale Aguiar Campos
Membro: Alex Borges Vieira; Antônio Marinho Pilla Barcellos; Jussara Marques de Almeida
Subject: 650 4 Redes de computação Teses.; 650 4 Computação Teses.; 650 4 Redes de computação Protocolos Teses.; 650 4 Computação móvel Teses.; 650 4 Transmissão digital.; 650 4 Telecomunicações Trafego Avaliação Teses.
Palavra-chave: redes de computadores; mídia contínua
Date: 18-06-2010
Publisher: UFMG
Abstract: Distribuição de mídia contínua através da Internet tem se mostrado nos últimos anos uma aplicação extremamente interessante.A utilização de redes par-a-par (P2P) para difusão desse conteúdo traz vantagens acerca da escalabilidade do número de usuários, tolerância a falhas e diminuição de custos, contudo, problemas relativos à segurança e qualidade tanto da rede quanto do conteúdo contribuem para uma ainda baixa adoção da tecnologia no cotidiano.Neste trabalho o estudo das redes P2P de distribuição de mídia contínua levou à identificação de um elemento especialmente importante na rede, o super nó. Com foco nessa característica realizam-se discussões, estudos e proposições acerca do potencial do super nó, da sua formação e de como aproveitá-lo a favor de uma topologia que reduza os efeitos negativos do uso de P2P.Os resultados aqui apresentados demonstram, especialmente, a extensa influência dos super nós sobre a segurança e qualidade de serviço da rede. Experimentos em ambiente real mostraram que um único super nó pode, através somente dos dados que envia, influenciar mais de 30% da banda de download da rede e mais de 50% dos pares. Essa característica associada à poluição de conteúdo pode ser desastrosa para o sistema. Em simulação foi verificado que a composição da rede em duas camadas (sendo uma de usuários comuns e outra de super nós confiáveis, presentes e robustos), comparado ao esquema original, é capaz de reduzir a latência e elevar a continuidade da mídia em situações de alto churn e reduzir em mais da metade a quantidade média de poluição trafegada na rede para um ataque combinado de 10% dos participantes.Acredita-se que a arquitetura proposta pode ser aplicada com sucesso à nova geração de sistemas P2P de distribuição de mídia contínua, agregando valor à mesma.
Resumo em lingue estrangeira: In the past few years live streaming networks have become a killer application over the Internet.Use peer-to-peer (P2P) networks to broadcast live content has some advantages such as scalability in number of users, fault tolerance and cost reduction, however, problems relating to safety and quality of both the network and the content contribute to low usage of that technology in a daily basis.In this work the study of P2P live streaming networks has led to identification of a particularly important element in the network, the super node. Focusing on this feature we held discussions, studies and proposals over the potential of the super node, its appearance and how to use this in order to create topologies which reduces the negative effects of using P2P.The results presented here especially show the extensive influence of the super nodes on the safety and quality of service of the overlay. Experiments in real environment showed that a single super node can influence network's download bandwidth over 30% and over 50% of all users. This characteristic associated with content pollution would be disastrous for the system. In simulation it was observed that a two-layered topology, being one composed of preset super nodes, is able to reduce latency and to increase the stream continuity in situations of high churn. Besides, it is able to more than halve the average amount of network's pollution traffic for a combined attack of 10% of participants compared to the original layout.Thus, we believe that the proposed architecture can be valuable and successfully applied to next generation P2P live streaming systems.
URI: http://hdl.handle.net/1843/SLSS-86VJN2

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