Giao thức điều khiển
Để quản lý vị trí và các kết nối trong cây multicast và quản lý hành chính, mỗi node sẽ trao đổi các messages điều khiển tới các node trong cùng lớp với nó,
các cha và con của nó. Nó sẽ gửi một tập các thông tin như: tập các node mà nó forward dữ liệu tới,
Ra nhập và rời mạng
Một client ra nhập mạng sẽ phải tuân thủ các luật như đã nêu ở mục trên của cây multicast Zigzag. Giải thuật ra nhập sẽ là: nếu tổ chức hành chính chỉ có một tầng, client sẽ kết nối trực tiếp tới Server, nếu không nó sẽ gửi request ra nhập đến khi tìm được một peer để kết nối. Thuật toán được mô tả như ở bảng dưới:
Bảng 1: Giải thuật tham gia vào cây multicast [10]
Việc rời nhóm cũng tuân theo giao thức điều khiển của cây multicast. Một peer X (trung gian, vừa là cha/ vừa là con của một tập các node) rất có thể rời mạng vì một lý do nào đó (mất kết nối hoạc tự động rời đi). Khi đó để khôi phục lại cây multicast cần các bước sau:
- Node cha của node X sẽ xóa liên kết tới node X
- Các node con của node X sẽ cần một cha mới để tiếp tục nhận dữ liệu - Mỗi node trong nhóm dưới tầng sẽ tìm một lead mới khi head X không còn. Các node cùng tầng với X sẽ tìm head mới nếu trước đó X là head của tầng đó.
Bảo trì nhóm
tách hoạc gộp các nhóm lại.
Tổng kết đánh giá:
Trên đây ta đã đánh giá một kỹ thuật trong truyền dữ liệu đa phương tiện thời gian thực trong mạng P2P. Zigzag là một kỹ thuật xây dựng và bảo trì cây truyền multicast dựa trên kiến trúc giới hạn độ lớn của nhóm, các luật lệ của quản lý hành chính. Thuật toán Zigzag có thủ tục ra nhập và rời nhóm được kết thúc nhanh, cây multicast luôn được bảo trì ổn định về độ rộng và chiều cao bởi các thủ tục chia tách hoạc gộp nhóm. Tuy nhiên ta nhận thấy thuật toán này chưa hướng tới việc tạo cây multicast hiệu quả về băng thông, chưa xét được ưu thế về băng thông kết nối cũng như khoảng cách địa lý của các node trong quá trình xây dựng cây multicast.
2.3.2 Kỹ thuật chia lớp (layered ) trong truyền P2P multicast
Giới thiệu
Như ta đã trình bày trong các phần trước, truyền tin multicast đa luồng trên tầng ứng dụng được đưa ra nhằm khắc phục các hạn chế về triển khai của IP multicast. Các giải pháp truyền multicast đã được đưa ra thực hiện nhằm phân bổ dữ liệu media tới hàng loạt các điểm nhận, và làm giảm tối đa chi phí về máy chủ và mạng. Tuy nhiên, bản thân multicast thực chất lại bị xung đột với một số đặc trưng của phân bổ media, mà ta gọi đó là sự không đồng bộ của các yêu cầu từ người dùng (asynchrony) và các tính chất đặc trưng về khả năng tài nguyên của các client (heterogeneity). Việc không đồng bộ thể hiện ở chỗ một người dùng có thể yêu cầu dữ liệu media liên tục mọi lúc, như vậy nó lại tương phản với sự đồng bộ trong kiểu truyền multicash .Về các đặc trưng riêng, các client có thể yêu cầu các dòng stream với chất lượng khác nhau bởi vì các rằng buộc đặc trưng tài nguyên của chúng, đặc biệt là về băng thông. Do đó, sẽ không có một dòng truyền multicash nào đáp ứng được mọi yêu cầu khác nhau đó. Hình vẽ sau đây chỉ ra sự không đồng bộ và thiếu đồng nhất về yêu cầu dữ liệu trong một hệ thống mạng khi truyền multicast:
Hình 2.7: Vấn đề không đồng bộ và thiếu đồng nhất trong yêu cầu về phân bổ Media
Hình vẽ trên chỉ ra trong có nhũng node đầu cuối kết nối với Internet thông qua DSL, Ethenet, Dial-up hoạc Cable modem nên băng thông kết nối của chúng là khác nhau cũng như khả năng về bộ đệm của chúng cũng khác nhau.
Các nghiên cứu gần đây về việc lấy bộ đệm và phát lại (cache-and-relay) đã đưa ra nhiều hứa hẹn về các giải pháp giải quyết bài toán xung đột giữa các yêu cầu không đồng bộ cũng như việc truyền Multicast không đồng bộ trong dòng truyền peer – to – peer streaming. Bằng việc làm trễ các dòng truyền nhận được thông qua việc catching (lấy bộ đệm), một host đầu cuối có thể chuyển tiếp nó tới một host đầu cuối khác, nơi mà cũng có một cái yêu cầu giống hệt như vậy nhưng ở thời gian sau đó. Tuy nhiên các nghiên cứu đã chỉ ra rằng giải pháp này sẽ tốn ít chi phí về server/network hơn so với các giải pháp dựa trên IP – Multicash.
Giải pháp truyền dữ liệu được mã hóa chia tầng (layered) được đưa ra nhằm giải quyết vấn đề không đồng nhất. Ví dụ trong việc truyền multicast phân tầng, một stream được mã hoá với hàng loạt layer, sau đó mới chuyển vào các IP khác nhau của các phiên multicast. Một node nhận với điều kiện về băng thông cụ thể chỉ cần nhận một tập con của toàn bộ các layer để giải mã dòng stream với chất lượng hạ tầng hiện thời.
Giải pháp streaming chia lớp không thể áp dụng trực tiếp cho hệ thống peer- to-peer. Nguyên nhân cơ bản chính là vai trò đúp của Host đầu cuối: vừa đảm nhận vai trò như một điểm phát và như một điểm nhận. Trước tiên, như một điểm nhận, Host đầu cuối có thể chỉ nhận một tập con trong toàn bộ các layer, do sự giới hạn về băng thông và khả năng xử ý của nó. Trong mạng peer-to-peer, điều đó có nghĩa khẳ năng chứa dữ liệu của nó với vai trò là một điểm cung cấp cũng bị giới hạn, như vậy thì lượng data mà nó tiếp tục phân phát xuống các điểm ở
bị giới hạn và không đồng nhất. Điều đó có nghĩa, một điểm cung cấp có sự giới hạn về băng thông mà nó cung cấp cho các điểm ở mức sau. Các vấn đề đó không xảy ra đối với truyền multicast phân tầng, nơi mà các Host đầu cuối luôn là nằm trong đường dẫn dữ liệu.
Để làm rõ hơn về các vấn đề kỹ thuật cũng như ưu nhược điểm của việc chia lớp trong truyền P2P multicast tầng ứng dụng, luận văn sẽ đưa ra một ví dụ của tác giả Yi Cai [6], đại học University of Illinois at UrbanaChampaign
Ý tưởng
Tác giả quan tâm đến việc streaming đã được mã hoá trong một tầng qua tập các điểm cùng với lượng băng thông vào/ra không đồng nhất. Trong hình 1.9, một peer có thể tìm lại mọi stream bất kỳ lúc nào bằng việc yêu cầu một chất lượng tuỳ ý, ví dụ số lượng layer ngẫu nhiên..