Analysis optimization video_download_mobile_services

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  • 1. Analysis and optimization of video download
    onmobiledevies
    Pedro Merino, Alberto Salmerón
    Universidad de Málaga
  • 2. Índice
    Introducción
    Vídeo sobre TCP
    Análisis dirigido por objetivos
    Caso de estudio: análisis y optimización
    Conclusiones
    2
  • 3. Introducción
    Análisis de sistemas de redes
    Corrección y rendimiento
    Objetivos: ausencia de interbloqueos, throughput mínimo…
    Análisis parametrizado
    3
  • 4. Herramientas
    Modelchecking, simuladores de redes
    Formalismos y herramientas incompatibles
    Soluciones: extensión de formalismos, transformación de modelos…
    4
  • 5. Nuestro enfoque
    Integración de herramientas: SPIN y ns-2
    Análisis parametrizado
    Objetivos (propiedades)
    SPIN genera y controla las simulaciones
    5
  • 6. Trabajos relacionados
    ANSWER (Automated NS-2 WorkflowManagER)
    XML con declaración de variables y métricas
    Simulación completa de los escenarios
    Comparativa gráfica de los resultados
    6
  • 7. Vídeo sobre TCP
    Popularidad de servicios multimedia
    Protocolos específicos: RTP…
    Vídeo sobre TCP: YouTube…
    7
  • 8. TCP para entornos móviles
    Desafíos: degradación de la señal, cambios de celda, desconexiones…
    Freeze-TCP: recuperación rápida para desconexiones predecibles
    Requiere cambios en el cliente TCP (móvil) e información de la capa física (cross-layer)
    8
  • 9. Aplicación de ejemplo
    9
  • 10. Análisis dirigido por objetivos
    Análisis exhaustivo sobre escenario parametrizado
    Demasiado costoso para ser práctico
    Usar objetivos permite optimizar el análisis
    Resultado: configuración iniciales que han cumplido los objetivos
    10
  • 11. Objetivos
    Fórmulas lógicas con operadores temporales
    Ej: “una vez que el cliente esta en el estado playing, no vuelve al estado buffering”
    Conocer el resultado de una simulación puede hacer que otras no se tengan que ejecutar
    Ej: “aumentar el buffer inicial en una simulación exitosa no afecta al resultado”
    11
  • 12. Integración de herramientas
    12
  • 13. Caso de estudio
    Análisis y optimización de vídeo sobre TCP en entornos móviles ante desconexiones
    Escenario parametrizado
    Variables: ventana TCP, segmento TCP, buffer inicial, aviso de desconexión, tiempo de desconexión
    13
  • 14. Variables
    14
  • 15. Análisis
    Queremos evitar el rebuffering
    Objetivo: “simulaciones que lleguen al estado final, sin que vuelvan al estado stopped tras haber pasado por playing”
    Positivo: $status == 3
    Negativo: <> (playing && <> stopped)
    15
  • 16. Resultados del análisis
    16
  • 17. Resultados del análisis
    17
  • 18. Tiempo de análisis
    2.4 veces más rápido usando objetivos
    Ganancias dependientes del escenario y los objetivos
    18
  • 19. Optimización
    Escenario dinámico
    Cambio en las condiciones del enlace tras cada corte de conexión
    Reselección de parámetros TCP a partir de los resultados del análisis
    19
  • 20. Resultados de la optimización
    20
  • 21. Conclusiones
    Análisis exhaustivo de escenarios parametrizados
    Optimización mediante uso de objetivos
    Integración de modelchecking y simulación
    Orientado a rendimiento
    21
  • 22. Trabajos futuros
    Interfaz gráfica
    Soporte de otros lenguajes de propiedades
    Soporte de procesadores multi-núcleo
    Integración con otros simuladores o implementaciones reales
    22
  • 23. Referencias
    Holzmann, G.J.: The SPIN Model Checker: Primer and Reference Manual. Addison-Wesley Professional (September 2003)
    The Network Simulator - ns-2: http://www.isi.edu/nsnam/ns/. (February 2010)
    Andreozzi, M.M., Stea, G., Vallati, C.: A frameworkforlarge-scalesimulations and output resultanalysiswith ns-2. In: Simutools ’09: Proceedings of the 2nd International ConferenceonSimulation Tools and Techniques, ICST, Brussels, Belgium, Belgium, ICST (InstituteforComputerSciences, Social-Informatics and TelecommunicationsEngineering) (2009) 1–7
    Goff, T., Moronski, J., Phatak, D., Gupta, V.: Freeze-TCP: a true end-to-end TCP enhancementmechanismformobileenvironments. In: INFOCOM 2000. NineteenthAnnualJointConference of the IEEE Computer and CommunicationsSocieties. Proceedings. IEEE. Volume 3. (Mar 2000) 1537–1545
    Merino, P., Salmerón, A.: Combining SPIN with ns-2 for protocol optimization. In: 17th International SPIN Workshop on Model Checking of Software, SPIN 2010. (2010) To appear
    23