3.2.1.2. Hệ thống P2P live streaming dạng mesh
Trong hệ thống P2P live streaming dạng ñơn cây, mỗi peer nhận các stream từ một peer cha. Nếu như peer cha rời đi, peer sẽ khơng được nhận gì cho ñến khi ñược kết nối tới peer cha mới. Trong hệ thống P2P live streaming ña cây, peer nhận sub-stream từ peer cha tương ứng trong cây. Nếu peer cha rời khỏi cây, chất lượng video nhận ñược tại peer sẽ bị giảm. Do đó, các peer động tạo nên thách thức trong duy trì cây và giá thành trong hệ thống P2P live streaming dạng cây.
ðể tránh các peer ñộng, nhiều hệ thống P2P streaming gần ñây sử dụng phương pháp dựa trên mạng lưới. Trong hệ thống này, mỗi peer trao ñổi dữ liệu với một tập hàng xóm. Nếu như một hàng xóm rời đi, peer vẫn có thể download video từ các hàng xóm cịn lại. trong khi đó, peer sẽ add các peer khác vào tập hàng xóm. Mỗi peer có thể nhận dữ liệu từ nhiều peer cung cấp trong hệ thống streaming dạng mesh, thay thế cho một peer cha trong hệ thống dạng ñơn cây. Thách thức lớn nhất của hệ thống P2P live streaming dạng mesh là thiết lập hàng xóm và lập lịch dữ liệu.
3.2.2. Hệ thống P2P VoD
Dịch vụ Video on demand VoD cho phép người dùng xem tại bất cứ ñiểm nào của video tại bất cứ thời gian nào. So sánh với live streaming, VoD đưa ra tính năng linh ñộng và tiện lợi ñối với người dùng và thực sự thực hiện mục đích “xem bất cứ gì bạn muốn bất cứ khi nào bạn cần”. VoD được xác định như là chìa khóa tương lai ñể thu hút khách hàng tới dịch vụ IPTV.
Khác với các hệ thống live streaming trong đó mỗi người dùng xem cùng tại một vị trí của video, dịch vụ VoD cho phép mỗi người dùng xem tại bất cứ vị trí nào của video tại bất cứ thời gian nào. VoD cung cấp linh ñộng và tương tác tới người dùng, do đó ngày càng thu hút ñược sự quan tâm. Trong dịch vụ VoD, mỗi người dùng xem video tại thời gian khác nhau, và người dùng có thể thay đổi vị trí xem video bất cứ thời gian nào. Do khơng có sự đồng bộ giữa người dùng, cấu trúc chồng phủ trong hệ thống P2P VoD khác biệt với hệ thống P2P live streaming. Trong hệ thống P2P live streaming, mỗi peer có thể là một peer cung cấp (ví dụ như là peer cha trong hệ thống dạng cây hoặc là hàng xóm trong hệ thống dạng mesh) của một peer khác. Một peer trong một hệ thống P2P VoD phải lựa chọn peer cung cấp từ các peer có nội dung được u cầu.
Phụ thuộc vào phương pháp chuyển tiếp dữ liệu, hệ thống P2P VoD hiện tại có thể phân chia thành 3 dạng: đệm-chuyển tiếp (buffer-forwarding) P2P VoD, lưu giữ-chuyển tiếp (storage-forwarding) P2P VoD và lai-chuyển tiếp (hybrid-forwarding) P2P VoD. Trong hệ thống ñệm-chuyển tiếp, mỗi peer ñệm các nội dung vừa nhận ñược, và chuyển tiếp chúng tới các peer con của mình. Trong hệ thống lưu giữ-chuyển tiếp, các block video ñược phân bổ nhờ bộ lưu trữ của các peer. Khi một peer muốn xem video, nó cần phải tìm kiếm peer cung cấp mà hiện tại ñang lưu trữ nội dung, và sau ñó gửi yêu cầu ñến. Trong hệ thống lai-chuyển tiếp, một peer có thể có nhiều peer cha thuộc dạng ñệm- chuyển tiếp và lưu trữ-chuyển tiếp và nhận dữ liệu từ cả hai loại peer cha.
Trong hệ thống P2P VoD đệm-chuyển tiếp, mỗi peer duy trì một bộ ñệm ñể lưu giữ các nội dung video xung quanh vị trí playback vừa nhận được. Nội dung được đệm có thể được sử dụng để phục vụ các peer khác có vị trí đang xem gần đó.
Hình 3.8: Chồng bộ ñệm giữa peer cung cấp và peer nhận trong hệ thống P2P VoD đệm- chuyển tiếp
Hình 3.8 thể hiện bộ ñệm tại một peer. Thời gian bắt ñầu của bộ ñệm tại peer k ñược kí hiệu là S
k
t , thời gian kế thúc của bộ ñệm được kí hiệu là E k
t , và thời gian playback được kí hiệu là P
k
t . Giả sử rằng đó là một peer cung cấp, gửi các gói được đệm tới peer nhận là
peer j, với trễ playback ban ñầu I
j
T , peer j yêu cầu packet với thời gian lớn hơn ( P j
t + I
j T ). Do đó, chỉ có các packet trong cửa sổ trượt truyền dẫn transmission sliding window tạt peer k mới được gửi tới peer j. Do đó, ñể là peer cung cấp của peer j, peer k cần có thời
gian playback lớn hơn peer j và có chồng bộ đệm (buffer overlap) với peer j.
Hình 3.9 thể hiện cấu trúc chồng phủ trong hệ thống P2P VoD ñệm-chuyển tiếp. Mỗi peer xem video từ vị trí bắt đầu và lưu giữ các nội dung trong bộ đệm 10 phút. Hình 3.9 (a) thể hiện cấu trúc chồng phủ dựa trên dạng cây, mỗi peer chỉ kết nối tới một peer cha.
Ở hình 3.9 (a), peer 1 ñang ở phút thứ nhất, và nhận video trực tiếp từ server. Peer 2 và 3 ñang ở phút thứ 4 và 7. Cả hai peer khám phá ra rằng peer 1 có thể làm peer cha, do đó thiết lập liên kết tới peer 1 để nhận dữ liệu. Tương tự ñối với peer 4 và 5. Khi peer 6 tham gia vào hệ thống ở phút thứ 40, nó khơng thể tìm được peer cung cấp. Do đó peer 6 phải u cầu video trực tiếp từ server. Như hình 3.9 (a), kiến trúc cây được hình thành nếu như mỗi peer chỉ kết nối tới 1 peer cha. Nếu như mỗi peer kết nối với nhiều peer cha, chồng phủ dạng mesh được hình thành.