Network bandwidth requirements for optimized streaming media transmission to interactive users

摘要

In order to minimize bandwidth requirements and improve on demand streaming media distribution scalability, several distribution protocols based on stream sharing by multiple users have been proposed. Despite the great scalability of these protocols proven for workloads where users access the entire media with no interruptions, several studies show that protocol scalability is severely degraded under interactive scenarios, where users access media segments. These scenarios are commonly observed in real streaming media server workloads. In reply to these results, a number of extensions to the original protocols, optimized for interactive access, have been proposed and evaluated, indicating significant server bandwidth savings even under highly interactive scenarios. However, one of the most promissing class of optimizations may send extra streams through the network during inactive client periods. Therefore, network bandwidth requirements for these optimizations become a critical issue that has notbeen evaluated yet. This work presents an evaluation of the network bandwidth requirements for the interactive access optimized protocols, considering realistic workloads of different interactivity levels and canonical and real network topologies. Results indicate that the optimizations also lead to a significant reduction in the average network bandwidth requirements (peak of 60%).Visando minimizar os requisitos de banda e aumentar a escalabilidade da distribuicao sob demanda de midia continua, v´rios protocolos de distribuicao baseados em compartilhamento de fluxos por multiplos usu´rios foram propostos. Embora esteja comprovada a grande escalabilidade desses protocolos para cargas onde os usu´rios acessam toda a midia sem interrupcoes, v´rios estudos mostraram que a mesma e severamente degradada em cen´rios interativos, onde os usu´rios acessam segmentos da midia. Cen´rios comumente observados em cargas de acesso a servidores reais de midia continua. Em resposta a esseresultado, v´rias extensoes dos protocolos originais, otimizadas para acesso interativo, foram propostas e avaliadas, indicando uma grande economia de banda de servidor mesmo em cen´rios com alta interatividade. Entretanto, uma das classes de otimizacoes mais promissoras pode enviar fluxos extras pela rede durante periodos inativos do cliente. Assim, os requisitos de banda de rede dessas otimizacoes se torna um ponto critico que ainda nao foi avaliado. Este artigo avalia o consumo de banda de rede pelos protocolos otimizados para acessos interativos, considerando cargas de trabalho realistas com diferentes niveis de interatividade e topologias de redes canonicas e reais. Os resultados indicam que as otimizacoes tambem levam a uma significativa reducao no consumo medio de banda de rede (pico de ate 60%).