2.2.3.1 Mạng ngang hàng thuần túy
Mạng ngang hàng thuần túy được chia làm 2 loại: Mạng ngang hàng có cấu trúc và mạng ngang hàng khơng cấu trúc.
Mạng ngang hàng không cấu trúc: là khi các liên kết giữa các nút mạng trong mạng
phủ được thiết lập ngẫu nhiên (tức là không theo quy luật nào). Những mạng như thế này dễ dàng được xây dựng vì các máy mới khi muốn tham gia mạng có thể lấy các liên kết sẵn có có một máy khác đang ở trong mạng và sau đó dần dần tự bản thân nó sẽ thêm vào các liên kết mới của riêng mình. Khi một máy muốn tìm một dữ liệu trong mạng đồng đẳng khơng cấu trúc, yêu cầu tìm kiếm sẽ được truyền trên cả mạng để tìm ra càng nhiều máy chia s càng tốt. Sự hiểu biết về mạng của các nút trong mạng khơng cấu trúc là rất ít, mỗi nút chỉ nắm bắt thông tin về những nút
Lê Ngọc Anh – D09VT2 28
liên kết trực tiếp và một số ít các nút khác, thơng tin về những nút cịn lại hồn tồn thơng qua Broadcast. Chính vì vậy, với những ứng dụng cần có sự liên kết chặt chẽ giữa các nút với nhau như multicast thì mạng ngang hàng không cấu trúc không phải là sự lựa chọn tối ưu.
Mạng ngang hàng có cấu trúc: Khắc phục nhược điểm của mạng không cấu trúc
bằng cách sử dụng hệ thống DHT (Distributed Hash Table – Bảng băm phân tán). Hệ thống này định nghĩa liên kết giữa các nút mạng trong mạng phủ theo một thuật toán cụ thể, đồng thời xác định chặt chẽ mỗi nút mạng sẽ chịu trách nhiệm đối với một phần dữ liệu chia s trong mạng. Với cấu trúc này, khi một máy định tuyến thơng báo, nó chỉ cần áp dụng một giao thức chung để xác định nút cần thơng báo và sau đó liên lạc trực tiếp đến nút mạng đó. Bởi vậy việc tạo cây multicast sẽ diễn ra rất dễ dàng và việc quản l cây cũng có nhiều thuận lợi khi các nút đều được liên kết chặt chẽ với nhau. Một số mạng ngang hàng có cấu trúc nổi tiếng bao gồm Chord, CAN, Kademlia, Pastry và Tapestry.
2.2.3.2 Mạng ngang hàng lai ghép
Trong mơ hình mạng ngang hàng lai ghép, tồn tại một server trung gian có trách nhiệm điều khiển hoạt động của mạng. Server này lưu trữ các chỉ mục bao gồm thông tin về các nút mà nó quản lý và vị trí các cặp key – value trên mạng. Các nút trong mạng phải tạo liên kết với server này. Một nút muốn trao đổi thông tin với một nút khác thì nó sẽ phải liên lạc trực tiếp với server, sau đó server sẽ tìm kiếm trong cơ sở dữ liệu và gửi lại địa chỉ nút đích. Q trình trao đổi thơng tin sau đó được diễn ra trực tiếp giữa 2 nút. Việc triển khai truyền tin multicast trên mạng ngang hàng lai ghép gần giống như mơ hình proxy – base ALM. Nhược điểm chính của nó vẫn là chi phí cao cho các server trung gian. Ứng dụng điển hình cho mơ hình mạng này là Napster.
2.2.4 C c vấn đề cần xem xét trong P2P streaming
Trong vài năm qua, mạng P2P đã xuất hiện như là một phương pháp thuận lợi cho việc cung cấp các nội dung đa phương tiện trên nền một mạng phủ lớn. Các đặc tính bên trong mạng P2P làm cho các mơ hình P2P trở thành một ứng cử viên tiềm năng để giải quyết các vấn đề khác nhau trong truyền thông đa phương tiện trên mạng Internet. P2P Streaming là giải pháp tốt hơn vì hai l do. Đầu tiên, mạng P2P không cần sự hỗ trợ từ các bộ định tuyến Internet và do đó chi phí hiệu quả và đơn giản để triển khai. Thứ hai, một peer đồng thời hoạt động như một client cũng như server, do đó có thể tải xuống một luồng video và cùng một lúc tải lên luồng video đó để các peer khác xem chương trình đó. Do đó, truyền tải P2P làm giảm đáng kể nhu cầu băng thông của nút nguồn. Mục tiêu của cơ chế P2P streaming là tối đa hóa chất lượng phân phối nội dung cho các điểm peer riêng l . Tổng hợp nguồn tài nguyên có sẵn của các peer và có khả năng mở rộng đến số lượng bất kỳ các điểm tham gia. Mỗi peer có thể tiếp tục cung cấp nội dung phù hợp với các peer đã kết nối với nó trong lớp phủ bằng cách sử dụng băng thông của các điểm peer đang tham gia. Tuy nhiên, việc cung cấp các dịch
Lê Ngọc Anh – D09VT2 29
vụ P2P streaming video cho một số lượng lớn người xem tạo ra những thách thức cơng nghệ rất khó khăn trên cả hệ thống và tài nguyên mạng.
Trong khi các ứng dụng phân phối file P2P truyền thống nhằm mục tiêu truyền dữ liệu linh hoạt, P2P streaming tập trung vào việc phân phối hiệu quả các nội dung audio và video theo yêu cầu thời gian ràng buộc. Luồng dữ liệu được nhận, phát ngay lập tức và truyền cho các điểm peer liên quan khác. Ví dụ: ứng dụng chia s file P2P, BitTorrent cho phép các điểm peer trao đổi đoạn bất kỳ của các nội dung được phân phối mà nó là khơng quan trọng thứ tự. Ngược lại, các kỹ thuật như vậy là không khả thi trong ứng dụng streaming. Các tập tin video được phát trực tiếp trong lúc nó đang được tải xuống. Ngoài ra, các peer đã hạn chế khả năng tải lên, mà xuất phát từ thực tế là Internet được thiết kế cho các mơ hình client – server và các ứng dụng. Hơn nữa, hệ thống streaming chịu việc rớt gói tin hoặc chậm trễ do tắc nghẽn mạng.
Trong P2P streaming, trễ end-to-end từ nguồn đến nơi nhận lớn bởi vì nội dung có thể phải đi qua một số nơi nhận trung gian. Hành vi của người nhận là khơng thể đốn trước, họ được tự do tham gia và rời bỏ bất cứ lúc nào, do đó loại bỏ các peer kế tiếp của họ. Người nhận có thể phải lưu một số cấu trúc dữ liệu cục bộ và trao đổi thông tin trạng thái với nhau để bảo vệ các kết nối. Các chi phí kiểm sốt ở mỗi điểm nhận đáp ứng mục đích như vậy sẽ nhỏ để giữ cho không sử dụng quá nhiều tài nguyên mạng và để khắc phục hạn chế tài nguyên ở mỗi điểm nhận. Điều này là quan trọng đối với khả năng mở rộng của hệ thống với một số lượng lớn các điểm nhận.
Việc cấu trúc các nút thành lập một mạng phủ cung cấp video đảm bảo QoS. Mặt khác, hệ thống có quy mơ mở rộng nên có thể chứa hàng chục ngàn người nhận tại cùng một thời điểm. Đồng thời, các chi phí quản lý liên quan hợp lý ngay cả ở quy mô lớn.
2.3 C c phƣơng ph p tiếp cận xây dựng lớp phủ
Kỹ thuật streaming trong cách tiếp cận P2P được phân loại thành truyền video thời gian thực (P2P live video streaming) và truyền video theo yêu cầu (P2P on demand video streaming). Một số hệ thống P2P streaming đã được triển khai để cung cấp xem video theo yêu cầu hoặc các dịch vụ truyền video trực tuyến qua Internet.