Analysis optimization video_download_mobile_services

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Analysis optimization video_download_mobile_services

  1. 1. Analysis and optimization of video download<br />onmobiledevies<br />Pedro Merino, Alberto Salmerón<br />Universidad de Málaga<br />
  2. 2. Índice<br />Introducción<br />Vídeo sobre TCP<br />Análisis dirigido por objetivos<br />Caso de estudio: análisis y optimización<br />Conclusiones<br />2<br />
  3. 3. Introducción<br />Análisis de sistemas de redes<br />Corrección y rendimiento<br />Objetivos: ausencia de interbloqueos, throughput mínimo…<br />Análisis parametrizado<br />3<br />
  4. 4. Herramientas<br />Modelchecking, simuladores de redes<br />Formalismos y herramientas incompatibles<br />Soluciones: extensión de formalismos, transformación de modelos…<br />4<br />
  5. 5. Nuestro enfoque<br />Integración de herramientas: SPIN y ns-2<br />Análisis parametrizado<br />Objetivos (propiedades)<br />SPIN genera y controla las simulaciones<br />5<br />
  6. 6. Trabajos relacionados<br />ANSWER (Automated NS-2 WorkflowManagER)<br />XML con declaración de variables y métricas<br />Simulación completa de los escenarios<br />Comparativa gráfica de los resultados<br />6<br />
  7. 7. Vídeo sobre TCP<br />Popularidad de servicios multimedia<br />Protocolos específicos: RTP…<br />Vídeo sobre TCP: YouTube…<br />7<br />
  8. 8. TCP para entornos móviles<br />Desafíos: degradación de la señal, cambios de celda, desconexiones…<br />Freeze-TCP: recuperación rápida para desconexiones predecibles<br />Requiere cambios en el cliente TCP (móvil) e información de la capa física (cross-layer)<br />8<br />
  9. 9. Aplicación de ejemplo<br />9<br />
  10. 10. Análisis dirigido por objetivos<br />Análisis exhaustivo sobre escenario parametrizado<br />Demasiado costoso para ser práctico<br />Usar objetivos permite optimizar el análisis<br />Resultado: configuración iniciales que han cumplido los objetivos<br />10<br />
  11. 11. Objetivos<br />Fórmulas lógicas con operadores temporales<br />Ej: “una vez que el cliente esta en el estado playing, no vuelve al estado buffering”<br /> Conocer el resultado de una simulación puede hacer que otras no se tengan que ejecutar<br />Ej: “aumentar el buffer inicial en una simulación exitosa no afecta al resultado”<br />11<br />
  12. 12. Integración de herramientas<br />12<br />
  13. 13. Caso de estudio<br />Análisis y optimización de vídeo sobre TCP en entornos móviles ante desconexiones<br />Escenario parametrizado<br />Variables: ventana TCP, segmento TCP, buffer inicial, aviso de desconexión, tiempo de desconexión<br />13<br />
  14. 14. Variables<br />14<br />
  15. 15. Análisis<br />Queremos evitar el rebuffering<br />Objetivo: “simulaciones que lleguen al estado final, sin que vuelvan al estado stopped tras haber pasado por playing”<br />Positivo: $status == 3<br />Negativo: <> (playing && <> stopped)<br />15<br />
  16. 16. Resultados del análisis<br />16<br />
  17. 17. Resultados del análisis<br />17<br />
  18. 18. Tiempo de análisis<br />2.4 veces más rápido usando objetivos<br />Ganancias dependientes del escenario y los objetivos<br />18<br />
  19. 19. Optimización<br />Escenario dinámico<br />Cambio en las condiciones del enlace tras cada corte de conexión<br />Reselección de parámetros TCP a partir de los resultados del análisis<br />19<br />
  20. 20. Resultados de la optimización<br />20<br />
  21. 21. Conclusiones<br />Análisis exhaustivo de escenarios parametrizados<br />Optimización mediante uso de objetivos<br />Integración de modelchecking y simulación<br />Orientado a rendimiento<br />21<br />
  22. 22. Trabajos futuros<br />Interfaz gráfica<br />Soporte de otros lenguajes de propiedades<br />Soporte de procesadores multi-núcleo<br />Integración con otros simuladores o implementaciones reales<br />22<br />
  23. 23. Referencias<br />Holzmann, G.J.: The SPIN Model Checker: Primer and Reference Manual. Addison-Wesley Professional (September 2003)<br />The Network Simulator - ns-2: http://www.isi.edu/nsnam/ns/. (February 2010)<br />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<br />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<br />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<br />23<br />

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