NetAlter không phải là nhà cung cấp TV hay Video . Mà nó là một sự lựa chọn khác cho internet .
Nó giúp các nhà cung cấp TV hay Video đưa ra cho khách hàng của mình các video TV chất lượng cao ( sử dụng công nghệ P2P ) nhưng không nằm trong bộ tập trung thông tin được điều khiển , tin cậy , bào mật .
Kiểu NetAlter loại bỏ việc các nhà cung cấp phải cài đặt và bảo trì các serve trên toàn thế giới mà thay vào đó có thể sử dụng các PC của người sử dụng để truyền nội dung . Kiểu này sẽ tiết kiệm chi phí cho nhà cung cấp dịch vụ .
Người sử dụng không cần phải phụ thuộc vào máy chủ của nhà cung cấp dịch vụ mà vẫn có thể xem video/live TV khi nội dung đó sãn có trong máy tính gần nhất ( máy tính này phải được cài NetAlter Browser ). Nó sẽ giảm các vấn đề về kết nối do khoảng cách ( last-mile : khoảng cách cuối cùng từ nhà cung cấp đến khách hàng ) .
Hệ thống này có thể cung cấp việc điều khiển và hiệu chỉnh nội dung được sử dụng bởi người sử dụng ở bất kỳ đâu trên thế giới.
NetAlter đưa ra một lựa chọn khác cho internet thông qua Browser NetAlter ( nó là một phần mềm miễn phí , sẵn có trong mạng internet để down về ). Mỗi lần download Browser Netalter và cài đặt trên máy tính thì nó sẽ yêu cầu đăng ký người sử dụng . Điều này tạo ra một khóa nhận thực duy nhất cho một người sử dụng riêng biệt . Sau đó thì các người sử dụng này sẽ sử dụng NetAlter miễn phí và trở thành một node trong mạng NetAlter .
NetAlter Browser sẽ cung cấp sự tích hợp , tìm kiến thông minh nhân tạo , một bộ tìm kiến danh bã những người active , nơi chứa đựng cho việc triển khai các ứng dụng máy khách thông minh , phong phú . Nó cũng cung cấp thương mại điện tử và các phương pháp truyền thông như liên kết peer-to-peer và chia sẻ ...
Browser ( bộ duyệt xét ) cũng cho phép các người sử dụng tạo ra mạng của riêng cá nhân và cộng đồng của mình để làm nơi để chia sẻ file , dữ liệu mà không bị vi phạm quyền sở hữu trí tuệ .
Trong NetAlter , các nhà cung cấp video/ TV sẽ trở thành nhà cung cấp dịch vụ trực tiếp hoặc thông qua kết hợp trong mạng NetAlter .
Các nhà cung cấp dịch vụ sẽ tổ chức các ứng dụng dịch vụ trên bản thân server của mình ( các dịch vụ đó sẽ được kết nối tới mạng NetAlter thông qua
việc sử dụng Browser Service NetAlter )
Sau khi các người sử dụng có một lựa chọn download một khối dịch vụ ( khối dịch vụ này liên quan đến các nhà cung cấp video/Tv cụ thể ) Sử dụng khối này , người sử dụng có thể đăng ký cho việc xem nội dung Tv/video
Trong suốt quá trình xem nội dung TV/Video thì các người sử dụng cũng như những nhà cung cấp TV/video đều phải được xác thực .Sau khi xác nhận thì hệ thống NetAlter sẽ xác nhận nguồn nội dung gần nhất một các tự động ( nội dung này được cung cấp với các dịch vụ đăng ký ) và sẽ đề nghị là xem trực tuyến hay là download về xem offline. Các nhà cung cấp dịch vụ có thể đề nghị người sử dụng tổ chức dữ liệu nội dung trên chính máy tính của mình .
NetAlter Approach Subscriber Subscriber TV/Video Service Provider TV/Video Service Provider Subscriber Subscriber
InternetCloud Subscriber
Hình 3-4: Cấu trúc mạng NetAlter
Việc phân phối nội dung thôgn qua NetAlter giải quyết được tất cả các nhược điểm của P2PTV và các hệ thống khác.
Các nhà cung cấp TV/video và thuê bao đều phải đăng ký . Các nhà cung cấp sẽ có tất cả các thông tin về các thuê bao . Điều này sẽ làm cho nhà cung cấp có thể điều khiển last-mile thông qua các khách hàng và do đó họ có thể đề xuất
chất lượng các dịch vụ cho khách hàng của mình.
Nhà cung cấp dịch vụ có thể sử dụng khái niệm về các super node NetAlter và NetAlter Grid để tính toán và cung cấp các luồng video tin cậy. TV/Video được phân phối thông qua các phần mềm dựa trên module vì thế nó sẽ không phải truyền quá nhiều mào đầu. Hệ thống NetAlter có thông tin của tất cả các node trong vùng thông minh Điều này sẽ giúp cho các nhà cung cấp quảng bá trong vùng ưa thích, thời gian, xu hướng khối lượng.
Các nội dung video/TV được phép download và up load chỉ sau khi NetAlter xác nhận các người sử dụng , nội dung của nó ... Điều này đảm bảo ràng virus , hacker , xâm nhập bất hợp phap bị loại bỏ . Do đó đây là một hệ thống hiệu quả và an toàn .
Tham số Internet TV IPTV P2PTV Hướng tiếp
cận NetAlter Chất lượng dịch vụ ( QoS) Không Có Không Có Vấn đề mào đầu dữ liệu
Vừa phải Thấp Rất cao Rất thấp
Vấn đề streaming
Rất cao Ít hơn Vừa phải Thấp
Vấn đề băng thông
Rất cao Thấp Vừa phải Thấp
An toàn Không Có Không Có
Chi phí khởi đầu
Vừa phải Rất cao Vừa phải Thấp
Chi phí toàn phần
Vừa phải Rất cao Vừa phải Vừa phải
Điều khiển Không Có Không Có
Đủ khả năng Các tổ chức vừa phải Các tổ chức lớn Các tổ chức vừa phải Các người sử dụng , các tổ chức nhỏ, vừa và lớn
Phù hợp với Thương mại Thương mại Thương mại và cá nhân
Thương mại và cá nhân Nỗ lực
maketing
Tính thân thiện người sử dụng Dễ Dễ Phức tạp Rất dễ Tính hợp pháp Có thể Không thể Có thể Không thể Khả năng tương thích PC Pc, TV và các thiết bị di động PC Tất cả các thiết bị Các dịch vụ và các ứng dụng TV và Browsing TV TV , chia sẻ file TV , Browsing , chia sẻ file , VoD , cơ cấu tìm kiếm
3.3 Kết luận
Trong chương này , các xu hướng xem TV hiện tại và trong tương lai đã được đề cập đến . Trong đó thì 2 công nghệ TV hiện nay đang được biết đến rộng rãi là IPTV và P2PTV đã được đánh giá hiệu năng trên cơ sở tham số QoE . Chúng ta cũng cấp mô hình blocking mới cho cả 2 công nghệ và đã định nghĩa và xuất phát từ các công thức để tính toán xác suất blocking end-to-end trên có sở mô hình blocking của chúng ta . Thêm vào đó thì blocking của IPTV và blocking của P2PTV đã được so sánh một cách công bằng với các điều kiện thực tế . Chúng ta thấy rằng khi số lượng người sử dụng tăng thì sẽ có điểm trên đồ thị mà xác suất blocking của P2PTV nhỏ hơn của IPTV , trừ khi là mạng IPTV được mở rộng . Cuối cùng thì kết quả của chúng ta không chỉ đươc sử dụng để phân tích blocking trong các hệ thống đang tồn tại mà còn được dùng để xác định độ lớn có thể của chúng
Chương 3: Xây dựng ứng dụng video streaming mạng ngang
3.1.Kiến trúc hoạt động.
Một máy chủ theo dõi được triển khai để hỗ trợ việc xây dựng các lớp
phủ. Khi khởi động, một nút tham gia liên lạc đầu tiên tới RP để có được một danh sách các phần của các nút đã có trong lớp phủ, được gọi là quá trình đăng nhập. Sau đó các nút tham gia ngẫu nhiên sẽ lựa chọn một số nút trong danh sách này như các peer hàng xóm. GridMedia chủ yếu bao gồm nhiều người gửi dựa trên giao thức multicast lớp phủ (MSOMP) và nhiều người gửi dự phòng dựa trên thuật toán phát lại (MSRRA). MSOMP bắt nguồn từ máy chủ streaming đó là một nút ở gốc. Các MSOMP triển khai lưới dựa trên cấu trúc hai lớp và nhóm tất cả các peer vào cụm với nhiều con đường đi khác nhau từ gốc đế mỗi peer. Sau đó, với một hoặc một số các nhà chỉ huy trong mỗi nhóm, tất cả các nút chỉ huy xây dựng xương sống của lớp phủ. MSOMP sử dụng các dịch vụ multicast IP hiện có sẵn trong mạng LAN. IP Multicast miền (IMD) là một mạng lưới địa phương của bất kỳ kích thước mạng nào hỗ trợ IP multicast. IMD có thể là một máy chủ duy nhất, một mạng LAN. Trong mỗi IMD, một peer tiêu đề có trách nhiệm phổ biến các nội dung streaming với các peer đồng nghiệp khác trong cùng IMD. Ngay sau khi nút phần đầu rời khỏi, một nút tiêu đề mới sẽ được bầu để thay thế vai trò. MSOMP kết nối với các IMD bằng đường hầm unicast. MSOMP dựa trên GridMedia kiến trúc được thể hiện ở hình.
3.2. Giao thức Pull-Push
Với việc xây dựng lớp phủ, để join vào session P2P streaming các node cần phải liên lạc với 1 điểm hẹn (RP) mà ở đây chính là server chưa 1 danh sách các node hiện đang có trong mạng trên mỗi kênh stream. Sau đó các node này sẽ ngẫu nhiên tìm kiếm 15 node hàng xóm xung quanh nó để giữ các kết nối có để một lớp phủ không cấu trúc kết nối phong phú được xây dựng. Với việc stream trực tuyến, trong cơ chế kéo, mỗi video streaming được chia thành các packet nhỏ với chiều dài cố định được gọi là các gói tin truyền tải và được đánh số thứ tự. Ở đây, chúng tôi chia thành các pack với độ dài 1250 byte trong mỗi một
streaming packet. Định kỳ sau một khoảng thời gian, mỗi node sẽ gửi các gói buffer map thông báo cho các node láng giềng của nó rằng các gói truyền tải mà nó có trong bộ đệm. Mỗi node sau đó sẽ yêu cầu rõ ràng các packet còn thiếu từ các hàng xóm của nó. Khi một gói tin bị kéo hỏng hay không được kéo, nó sẽ được yêu cầu lại. Để tránh bị lặp lại các yêu cầu, sẽ có một bộ ước lượng thời gian truyền gói tin sau khi yêu cầu là quan trọng. Vì sự truyền tải chậm trễ của gói tin UDP có thể được dự đoán được, nên ở đây chúng tôi sẽ sử dụng giao thức truyền tải UDP là giao thức mặc định. Và trong cơ chế đẩy, chúng ta sẽ phân các stream thành 16 sub stream, mỗi một sub stream chứa các packet. Khi 1 packet trong 1 sub stream được kéo xong từ một peer, các gói còn lại trong sub stream sẽ được chuyển tiếp từ peer này. Khi một hàng xóm thoát khỏi hoặc xảy ra việc mất gói tin, cơ chế kéo sẽ được bắt đầu lại.
3.3. Lập lịch server
Vấn đề lập lịch trong mạng ngang hàng đóng vai trò rất quan trọng vì nó trực tiếp điều phối việc các gói tin được truyền đi và phân phối giữa các peer như thế nào. Quá trình này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu năng của hệ thống P2P. Một lịch trình phân phối dữ liệu kém có thể làm cho thời gian tải dữ liệu về lâu hơn rất nhiều. Trong khi đó, một lịch
trình tốt có thể rút ngắn thời gian hoàn thành và tối ưu việc sử dụng các nguồn tài nguyên mạng.
Việc lập lịch các gói tin trên server là khác nhau giữa các peer. Các packet gửi từ server hoặc là được đẩy hoặc chuyển tiếp chủ động, kéo từ các peer một cách thụ động. Server đẩy hoặc chuyển tiếp mỗi một packet mới nhận từ các presenter tới các phần của các peer trong mỗi kênh. Đối với bất kì các gói tin, nếu server trực tiếp đẩy / chuyển tiếp thì chỉ có 1 bản sao duy nhất cho bất kì các peer, chúng ta gọi nó là 1-time-server-push. Khi mà server đẩy lần 2 là 2-time-server-push, nếu server đẩy/chuyển tiếp 2 bản sao của mỗi một packet tới bất kì peer nào đó, v.v…. Khi các packet được đẩy tới các peer bởi server, các packet đó sẽ được truyền giữa các peer sử dụng giao thức pull-push. Khi một gói tin vắng mặt vì vượt quá thời gian deadline, peer đó sẽ trực tiếp yêu cầu packet này từ server thông qua các kết nối rescure được thiết lập giữa các peer và server. Server luôn chuyển tiếp các packet mới nhất tới các peer và gửi lại các packet được yêu cầu muộn trong cùng thời hạn này, các packet này sẽ được yêu cầu từ các peer (không phải server) càng nhiều càng tốt.
Để có được thời hạn truyền lại chính xác các packet, toàn bộ các node bao gồm cả presenter và viewer phải được đồng bộ thời gian với server khi chúng bắt đầu tham gia vào bất kì kênh nào, sử dụng giao thức thời gian mạng (NTP) hoặc cách đơn giản hơn là đồng bộ các thông điệp “ping-pong” nếu độ chính xác yêu cầu không cao. Chúng ta sử dụng tgen để biểu thị thời gian tạo ra gói tin i ở presenter.
Trtt biểu thị thời gian đi giữa viewer và server
Te biểu thị trễ end-to-end từ máy presenter tới server.
Nếu yêu cầu về độ trễ được đảm bảo là T, viewer sẽ gửi một yêu cầu packet tới server, một khi các gói tin không tới cho tới khi đồng hồ thời gian tgen + T – te – trtt.. Server sẽ gửi packet tơi viewer ngay sau khi nhận được yêu cầu.
Sau đây sẽ là cách mà server lựa chọn các peer để chuyển tiếp các packet mới nhất mà nó nhận được từ các presenter. Server lựa chọn một hoặc một vài peer cho mỗi một sub stream để chuyển tiếp. Mỗi peer sẽ báo cáo lại với server rằng lưu lượng hiện tại của nó mỗi 15 giây. Chúng ta giả định rằng tốc độ streaming là r và tốc độ của mỗi sub stream là r/16. Chúng ta sử dụng 1,….,n để biểu thị mỗi peer và O1…. On để biểu thị tốc độ gửi đi. Ở đây vói sub stream 1, Server tìm kiếm 1 peer i1 mà đáp ứng được i1 = max {Oi /{r/16}}. Trên thực tế thì thường chúng ta sẽ muốn chuyển tiếp cho một peer nào đó có đóng góp nhiều nhất (theo hướng, làm nhiều hưởng nhiều, như vậy sẽ khuyến khích được sự đóng góp từ các thành viên trong mạng). Sau đó, chúng ta để Oi1 ← Oi1 – r/16. Sau đó chúng ta sử dụng các phương thức giống nhau để tìm kiếm 1 peer i2 để chuyển tiếp sub stream 2, v.v….
Ở đây, chúng ta định nghĩa thành phần tạm thời Peer Resource Index (PRI) trong mỗi kênh. Nó được định nghĩa như là tỷ lệ của tổng công suất tải lên
Kết luận
Hiện nay với việc internet ngày càng phát triển mạnh thì hầu như mọi người sử dụng đều muốn tận dụng tối đa đường truyền của mình và sử dụng các loại dịch vụ thông qua mạng internet với máy tính của mình . Họ không chỉ sử dụng đơn thuàn các ứng dụng như đọc báo , gửi mail , xem TV trực tuyến với chất lượng thấp …. mà họ còn có các nhu cầu cao hơn như chia sẻ các file có dung lượng lớn , xem TV chất lượng cao nhưng không phải tăng chi phí sử dụng . Để giải quyết được những yêu cầu đó thì mạng P2P đã ra đời với những ưu điểm mà hệ thống mạng client/server trước đây không có được . Ứng dụng P2PTV là một trong các ứng dụng đang được quan tâm nhiều hiện nay . Trong đồ án này ứng dụng này đã được đánh giá và so sánh với IPTV trên cơ sở chất lượng đánh giá của người dùng QoE .
Sau khi tóm tắt lý thuyết chung về mạng ngang hàng thì đố án này đã đưa ra một số các loại ứng dụng phổ biến hiện nay trong mạng ngang hàng như chia sẻ file , TV , gaming …Chương cuối của đồ án đi vào tìm hiểu xu hướng xem video, TV của người sử dụng . Trên cơ sở QoE , đồ án đã thực hiện việc so sánh P2PTV với IPTV và đưa ra kết luận về các ưu điểm , nhược điểm của từng ứng dụng trong các trường hợp cụ thể .
Do thời gian nghiên cứu có hạn nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy em rất mong nhận được các ý kiến đóng góp từ thầy giáo, cô giáo và các bạn.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy giáo ThS. Vũ Thúy Hà cùng các thầy cô giáo và các bạn đã giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này.
Tài liệu tham khảo
1. B. Pourebrahimi, K. Bertels, S. Vassiliadis: “A survey of Peer-to-Peer Networks”, 2005
2. Các mạng peer-to-peer của Phan Anh & Nguyễn Đình Nghĩa –ĐHCN-