Controlo do transporte de sessões multicast em redes dinâmicas

Abstract

Hoje em dia assiste-se a um aumento considerável da procura de serviços ou aplicações para múltiplos utilizadores (multiparty), como streaming de conteúdos media, partilha de informações, colaboração entre utilizadores, entre outros. O suporte de tais serviços pela Internet mostra-se extremamente exigente para as actuais arquitecturas de rede, requerendo recursos e funcionalidades completamente fora do alcance de serem suportadas. Desta forma, é necessário investigar e desenvolver novos mecanismos que possibilitem simultaneamente um melhor e maior controlo a este nível. Neste âmbito, tem-se observado actualmente um aumento no número de arquitecturas propostas, capazes de integrar as vantagens do protocolo IP multicast na entrega e transporte de conteúdos multimédia a grupos de utilizadores. Por outro lado, a inclusão de informação de contexto da rede, ambiente e utilizadores proporciona uma maior personalização e adaptação nas decisões de controlo necessárias à rede. É neste sentido que o projecto C-Cast abordado nesta tese se enquadra, procurando especificar uma arquitectura capaz de integrar uma quantidade abrangente de informação de contexto por forma a fornecer personalização nas sessões de entrega de conteúdos multimédia. Para a gestão dos recursos de rede é também proposto um mecanismo de transporte dos conteúdos baseado em IP multicast, juntamente com a possibilidade de adaptação dos caminhos escolhidos na rede de core baseada na informação de contexto da rede e do utilizador. A junção destes factores visa então possibilitar uma melhor gestão dos recursos disponibilizados pela rede. O principal objectivo desta Tese é então focado no desenvolvimento de um módulo inteligente, capaz de permitir o transporte multiparty e reserva de recursos, permitindo a entrega dos conteúdos de uma forma personalizada e independente das capacidades da rede e do utilizador, melhorando não só a qualidade de serviço, como também a qualidade de experiência. De forma a implementar a proposta apresentada, recorreu-se à criação de um novo componente organizado segundo uma arquitectura interna hierarquizada e centralizada, na qual um único módulo (IPT Controller) central comanda vários outros módulos (IPT Node) distribuídos ao longo de toda a rede. Após concluída a implementação, provou-se que o componente é capaz de criar e remover várias reservas de recursos por forma a permitir o transporte multiparty por caminhos específicos na rede. Este mecanismo é também capaz de modificar reservas previamente efectuadas, permitindo que as sessões multimédia sejam capazes de responder às modificações de contexto na rede, actualizando possíveis sessões já existentes com um mínimo de interrupção de serviço possível para utilizadores que não tenham sofrido alterações. Avaliando os resultados obtidos, pode-se também concluir que o impacto do IPT na rede é ligeiro e menor em relação ao dos restantes componentes, pelo que não é um factor decisivo no desempenho global da arquitectura.

Today we are witnessing a considerable increase in the demand for services or applications for multiple users (multiparty), such as streaming media content, information sharing, collaboration among users, among others. The support of such services over the Internet proves to be extremely demanding for the existing network architectures, requiring features and functionality completely out of reach of the current networks. Thus, investigation and development of new mechanisms that enable a superior management at this level is necessary. In this context, it is possible to observe an increase in the number of architectures proposed, which are able of integrating the advantages of the IP multicast protocol in the transport and delivery of multimedia content to user groups. Moreover, the inclusion of context information from the network, environment and users, provides a greater customization and adaptation in the decisions necessary to control the network. It in this context that the C-CAST project discussed in this dissertation is included, which tries to specify an architecture capable of integrating a comprehensive amount of context information in order to be able to provide superior dynamic sessions to deliver multimedia content. For the management of the network resources, it is also proposed a mechanism for the transport of multimedia content based on IP multicast. The possibility of path adaptation in the core network based on context information of both users and network is also considered. Is it with the combination of these factors that this project seeks to enable an improved management of the network’s resources. The main objective of this dissertation is then focused on the latter point of the C-CAST project architecture. It proposed the development of an intelligent module capable of allowing multiparty transport and resource reservation, enabling the delivery of multimedia content in a personalized way, independent of network and users capabilities, improving not only the quality of service, as well as quality of experience. In order to implement the proposed solution, a new component was developed, organized according to a hierarchical and centralized architecture in which a single central unit (IPT Controller) is able to command several other modules (IPT Node) deployed throughout the network. It was verified that the developed component is capable of creating and removing the necessary enforcements on the network to enable the multiparty transport through specific data paths. It is also capable of modifying previous enforcements, allowing the multimedia sessions to adapt themselves to context changes avoiding as much as possible to disrupt the existing services to users that were not subjected to modifications. Evaluating the obtained results, it is possible to conclude that the overall impact of the IPT component in the network is reduced and considerably less than the one of the remaining components. Hence, the IPT does not have a direct impact on the overall architecture performance.