Your SlideShare is downloading. ×
O protocolo SCTP para o transporte de vídeo codificado escalonável
O protocolo SCTP para o transporte de vídeo codificado escalonável
O protocolo SCTP para o transporte de vídeo codificado escalonável
O protocolo SCTP para o transporte de vídeo codificado escalonável
O protocolo SCTP para o transporte de vídeo codificado escalonável
O protocolo SCTP para o transporte de vídeo codificado escalonável
O protocolo SCTP para o transporte de vídeo codificado escalonável
O protocolo SCTP para o transporte de vídeo codificado escalonável
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

O protocolo SCTP para o transporte de vídeo codificado escalonável

399

Published on

O “Protocolo de Transmissão de Controle de Fluxo” (SCTP) é um protocolo de transporte confiável, combinando as vantagens do TCP/IP e UDP. SCTP tem muitas características desejáveis incluindo o …

O “Protocolo de Transmissão de Controle de Fluxo” (SCTP) é um protocolo de transporte confiável, combinando as vantagens do TCP/IP e UDP. SCTP tem muitas características desejáveis incluindo o “multihoming”, “multistreaming” e a confiabilidade dos dados parciais.

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
399
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ PAULO CEZAR DIAS SILVEIRA UM ESTUDO DA ROBUSTEZ DO PROTOCOLO SCTP PARA O TRANSPORTE DE VÍDEO CODIFICADO ESCALONÁVEL CURITIBA 2013
  • 2. 2 1 INTRODUÇÃO O “Protocolo de Transmissão de Controle de Fluxo” (SCTP) é um protocolo de transporte confiável, combinandoas vantagens do TCP/IP e UDP. SCTP tem muitas características desejáveis incluindo o “multihoming”, “multistreaming” e a confiabilidade dos dados parciais. Estas características fazem com que o SCTP tenha um desempenho muito mais efetivo em aplicações de redes multimídia. Elas também funcionam melhor no ambiente sem fio no qual os tradicionais protocolos são ineficazes e complicados. Antes da transmissão, uma aplicação utilizando SCTP precisa estabelecer um vinculo entre o cliente e o servidor. O estabelecimento do vinculo requer um conjunto de característicasque serãoutilizados para criar vários fluxos. No entanto o SCTP não especificou um método ou sugeriu alguma ideia para determinar estas características. No campo das telecomunicações, o protocolo SCTP pode providenciar uma solução para os problemasencontrados pelossistemas móveisTCP/IP e UDP. Ao explorar as características ”multihoming” do protocolo SCTP para se conectaras diversas redes sem fio separadas e ao mesmo tempo, possibilita que um nó móvel escolha qual o caminho sem fio que atende as necessidades especificas de aplicação que esta sendo executado pelousuário. No entanto, há uma desvantagem para esse cenário – o atual sistema de transmissão implementado em SCTP é centrado em falhas de natureza intrínseca ao sistema.Este estudo propõe uma melhoria no sistema de transmissão com SCTP, utilizando dispositivos propostosnas simulações o qual oferece o beneficio de realizar a transmissão com base em atrasos medidos no trajeto, portanto não requer que uma falha no caminho de transmissão ocorra. Em alguns casoso dispositivo pode realmente se antecipar a falha de caminho e fazer a transmissão antes da ocorrência. Para ter subsídios na elaboração, foi realizada uma pesquisa no site de periódicos da “Capes”, buscando artigos científicos que abordassem o tema do SCTP e com relevância na classificação. Nessa pesquisa foram filtrados artigos a partir de 2010 que utilizassem aplicativos e simulações de testes dentro do contexto atual da tecnologia, possibilitando agregar novas ferramentas com o objetivo de atingir os resultadosplanejados dentro do projeto. Nessa pesquisa foi selecionado o artigo “A Lightweight SCTP for PartiallyReliable Overlay VideoMulticast Service for Mobile Terminals” dos autores “JinsukBaek ,Paul S. Fisher, MinhoJo e Hsiao-Hwa
  • 3. 3 Chen”. O grau de relevância do artigo escolhido foi obtido através do Webqualis no site da “Capes” e obteve-se a seguinte classificação: ISSN Titulo Estrato Area Avaliação Classificação 1520- 9210 IEEE TransactionsonMultimedia A1 ENGENHARIAS IV Em Atualização 2 RESUMO A questão fundamental de interesse na abordagem de simulação de testes com esse protocolo é a capacidade de prever a perda de pacotes e retransmitir os pacotes perdidos tão brevemente quanto um terminal móvel “multi-homed” (host com múltiplos endereços de IP e/ou conectado para múltiplos enlaces na mesma ou em diferentes redes) complete o seu procedimento de mudança do caminho principal.A simulação funciona com sobreposição ponto a ponto em instalações de vídeo multicast na camada de aplicação. Para um terminal móvel “multi-homed”, uma rajada de erros pode ocorrer quando um “handover” (comutação entre células) esta em andamento no procedimento de mudança de caminho.O protocolo pode tolerar perdas parciais na transmissão de vídeo desde que a perda seja limitada a um numero relativamente pequeno de rajadas de erro. O objetivo da pesquisa é reduzir significativamente o “overhead”e fornecer um mecanismo de comunicação escalonável para aplicações “multicast”. Muitos terminais moveis estão configurados em ambientes “multi-homed” por simplesmente instalar duas ou mais interfaces de rede para suportar diferentes protocolos.Os serviços de transferência de dados oferecidos pelos protocolos tradicionais tais como TCP e UDP, são inadequados para estes ambientes devido ao “multicasting” em IP não garantir a entrega confiável do datagrama, visto que a sua transmissão exige que todos os roteadores implantados sejam atualizados com a capacidade de “multicasting”.O protocolo de controle de transmissão do streaming (SCTP) tem sido proposto como um protocolo na camada de transporte adequado para o suporte de sobreposição para “multicast”, devido as suas características de “multi-streaming” e “multi-homed”. O recurso do “multi-homing” permite que um MR use mais de um endereço para suportar mais de um recurso de comunicação que pode maximizar a utilização
  • 4. 4 do ambiente “multi-homing” e aumentar a disponibilidade da rede.O protocolo SCTP é um protocolo de transporte orientado para a conexão, providenciando confiável entrega de mensagens ponto a ponto via seletivo ACK (SACK), controle de fluxo e controle de congestionamento.O MR não mudara o seu caminho principal até que o seu novo caminho seja ativado e seu novo endereço de IP atualizado para o MS. Configuração da rede com sobreposição de serviço multicast Durante este período o MR esta em seu estado inacessível, causando perda de pacotes contínuos.Devido a sua abordagem de comutação do caminho principal, um MR pode facilmente sofrer perdas de pacotes contínuos quando o MR realiza um “handover”. O protocolo proposto exige que cada MR adaptativamente decida se a retransmissão é necessária quando ele detecta a existência de múltiplos caminhos, para proporcionar uma transmissão confiável parcialmente, baseada na
  • 5. 5 velocidade esperada e na distância de movimento esperada do MR na área de cobertura.Se perdas de pacotes contínuos são esperadas, o MR envia um retorno para o MA depois de receber esta mensagem. O MA imediatamente retransmite os pacotes para o MR sem esperar por outras mensagens para o mesmo pacote de outros MRs. Se não são esperadas perdas de pacotes contínuos, os MRs também enviam ACKs cumulativos em intervalos fixos e não frequentes. O objetivo do estudo é propor um protocolo, chamado extensão do “multicast” para abrir o primeiro caminho mais curto (MOSPF), no qual o “unicast” recursivo foi utilizado para a escalabilidade na existência de protocolo de roteamento “multicast”, para evitar a situação de encaminhamento dos pacotes para o roteador, o qual evita custos de roteamento relativamente caros e do uso de larguras de banda maiores devido ao uso do RTP comparado ao “multicasting” IP.O protocolo na camada de transporte deve ser projetado para suportar perdas de pacotes intermitentes apenas para atender suas características de perda tolerantes, mas com características sensíveis a atrasos. Os pacotes, os quais são continuamente perdidos, devem ser retransmitidos para o MR tão rapidamente quanto possível para manter os requisitos doQoS. Perdas de pacotes podem acontecer de tempos em tempos, porque cada MR adota um acesso de comutação do caminho principal. Portanto, as perdas de pacotes tendem a ocorrer ao longo da rajada de erros, durante o processo de “handover” do SCTP.As perdas de pacotes de erro ocorrem durante rajadas curtas, separadas por períodos relativamente longos de transmissão com sucesso. No entanto, se o comprimento de uma rajada de erro não é significativamente longo, esses pacotes não precisam ser retransmitidos, especialmente quando os pacotes são para a transmissão de dados de vídeo e tem características de perda de tolerância. Mudança de cenário do caminho principalMudança de cenário do caminho principal com tempos decorridos já esperados com movimento esperado da distancia O tamanho do buffer do MA para uma especifica sessão de “multicast” é limitado. Portanto, o MA deve descartar periodicamente os pacotes a partir de seu
  • 6. 6 buffer. Pacotes descartadoscom atraso resultam em um uso ineficiente do limite do espaço do buffer no MA.O protocolo criado na simulação exige que o MR faça uma previsão de quantos pacotes serão recebidos com sucesso na zona de cobertura e quantos pacotes serão perdidos durante o período crítico acimado mencionado.Esta previsão é executada tendo em conta a esperada velocidade do MR em movimento quando ele está na área de sobreposição. Pode-se estimar a velocidade de movimento dos MRs com base no tempo decorrido e movendo-se a distância que se deslocam na rede atual. O protocolo exige que cada MR faça a previsão do número de pacotes que seriam perdidos durante a execução do processo de comutação do caminho principal para lidar com a rajada de erros. Uma vez que isto é conhecido, o protocolo requisita a retransmissão daqueles pacotes antes dele experimentar uma longa rajada de erros.No protocolo simulado, cada agente “multicast” (MA) é requerido manter em seu buffer todos os pacotes que ele recebeu recentemente do emissor de “multicast” (MS). Eles executam a recuperação de erros locais para todos os seus receptores de “multicast”(MRs). Como os MAs tem tamanhos de buffer limitados, precisamos de um mecanismo que permita que os MAs descartem periodicamente os pacotes de seus buffers de forma segura. O SCTP fornece um mecanismo desse tipo que emprega SAKS para cada pacote recebido com sucesso. Analisando o desempenho do protocolo simulado(Baek, Fisher, Jo, & Chen, 2010), obteve-se como resultado que um pacote transmitido a partir do MA é perdido devido a uma mudança do caminho principal, quando um MR executa um processo de entrega. A notificação do estado do pacote entre os correspondentes dispositivos não é instantânea. O atraso de retransmissão é importante para avaliar o desempenho do protocolo criado. Por outro lado, o protocolo permite que um MA retransmita imediatamente o pacote requisitado com uma mensagem, sem esperar que a temporização de retransmissão expire. A vantagem do protocolo proposto é que os MRs não são obrigados a transmitir mensagens de retorno desnecessárias para o seu MA e o pedido de retransmissão previsto é mais importante para o movimento rápido dos MRs, assim como a diferença aumenta linearmente em função da velocidade. Isso permitirá que um MA possa lidar com um número muito menor de mensagens de retorno enviadas por seusMRs. Ao comparar o protocolo simulado para o legado do SCTP, verifica-se que este exige que todos os MRs transmitam SAKs para cada pacote recebido com sucesso.
  • 7. 7 Modelo esperado da rede As características das transmissões de vídeo incluem a tolerância de perdas de pacotes de curta duração, mas a intolerância para pacotes de longa duração. Estes fatos implicam que todos os protocolos atuais são inadequados a nova proposta de protocolo ponto a ponto para dispositivos móveis “multi-homed”, mas é resistente às falhas de transmissão que resultaram do procedimento de comutação do caminho principal.Perdas de pacotes são reduzidas antecipando a comutação do caminho de rede, ou seja, para calcular a quantidade de pacotes que serão perdidas em locais de rede previstos. Isso permite que os MRs recebam esses pacotes imediatamente após a comutação do caminho das redes sem atraso. REFERÊNCIAS
  • 8. 8 Baek, J., Fisher, P. S., Jo, M., & Chen, H.-H. A Lightweight SCTP for Partially Reliable Overlay Video Multicast Service for Mobile Terminals. , 12 IEEE Transactions on Multimedia 754–766 (2010). Japan. doi:10.1109/TMM.2010.2053523

×