P2Patching : Effective Patching Scheme for On-Demand P2P Services

P2Patching : 주문형 P2P 서비스를 위한 효율적인 패칭 기법

  • Published : 2006.02.01

Abstract

In this paper, we propose a multicast P2Patching technique in the application layer. The P2Patching technique serves VOD stream effectively with Patching in P2P environment. The P2Patching provides multicast tree construction technique that reduces the server load and minimizes the start delay with extended multicast technique. And we provide a fast recovery technique by tree failure and dynamic buffering scheme that guarantees the continuous streaming by frequent tree disconnections. Comparing the method with that of $P2Cast^{[12]}$, we obtained the better performance by our scheme in terms of average join count, service rejection probability, tree recovery failure and buffer starvation. The average about 16$\%$ of the improvement is shown by the simulation. Most of all, the performance of buffer starvation and average join count shows a significant improvement than that of P2Cast.

본 연구는 P2P 환경에서 패칭을 이용하여 주문형 스트림을 효율적으로 서비스하기 위한 응용 계층 멀티캐스트 기법인 P2Patching을 제안한다. P2Patching은 전통적인 패칭 기법을 응용 계층 멀티캐스트 기법에 확장 적용하여 서버의 부하를 감소시키고 초기 지연을 최소화하는 멀티캐스트 트리의 구축 기법이다. 그리고 트리의 장애로부터 빠른 복구 기법과 잦은 트리의 단절로 인하여 연속적인 재생을 보장하기 위한 동적 버퍼링 기법도 제안한다. 또한, 본 논문과 유사한 $P2CAST^{[12]}$와의 몇 가지 중요한 실험에서 향상된 결과를 보여준다. 실험 결과에서는 평균 조인횟수, 서비스 요청 거부율, 트리 복원 실패율 그리고, 버퍼 스타베이션(Buffer Starvation)이 발생한 노드 수 등의 측정에서 약 16$\%$ 정도의 성능 향상을 보였으며, 특히, 버퍼 스타베이션과 평균 조인횟수에 대한 실험에 대해서는 우수한 성능 향상을 보였다.

Keywords

References

  1. K. A. Hua, Y. Chai, S. Sheu, 'Patching : A Multicast Technique for True Video-on- Demand Service', Proc. of ACM Multimedia 1998, pp. 191-200, Bristol, England, September 1998
  2. 최성욱, 김종경, 박승규, 최경희, 김동윤, 최덕규, '효율적인 사용자 서비스를 위한 적응적 배칭 스케줄링 정책', 대한전자공학회 논문지 제37권 제2호, pp. 44-53, 2000
  3. L. Golubchik, J. C. S. Lui, R. R. Muntz, 'Adaptive Piggybacking: A Novel Technique for Data Sharing in Video-on-Demand Storage Servers', Multimedia Systems 4, pp. 140-155, 1996 https://doi.org/10.1007/s005300050019
  4. C. C. Aggarwal, J. L. Wolf, P. S. Yu, 'A Permutation-based Pyramid Broadcasting Scheme for Video-on-Demand Systems', Proc. of ICMCS, pp. 118-126, June 1996
  5. Y. Chu, S. Rao and H. Zhang, 'A case for end system multicast', in Proceedings of ACM SIGMETRICS, Santa Clara, CA, June 2000, pp. 1-12
  6. M. Bawa, H. Deshpande, and H. Garcia- Molina, 'Transience of peers and streaming media', ACM SIGCOMM Computer Communication Review, vol. 33 Issue 1, January 2003
  7. D. A. Tran, K. A. Hua and T. T. Do, 'A Peer-to-Peer Architecture for Media Streaming', in IEEE journal on Selected Areas in Communications, vol. 22, no. 1, Jan 2004
  8. M. Castro, P. Druschel, A. -M. Kermarrec, A. Nandi, A. Rowstron and A. Singh, 'SplitStream: High-bandwidth Multicast in Cooperative environments', in ACM SOSP, Bolton Landing, NY, USA, October 19-22, 2003
  9. V. N. Padmanabhan, H. J. Wang, P. A. Chou and K. Sripandidkulchai, 'Distributing streaming media content using cooperative networking', in ACM/IEEE NOSSDAV, Miami, FL, USA, May 12-14 2002
  10. V. N. Padmanabhan, H. J. Wang, P. A. Chou, 'Resilient peer-to-peer streaming', in IEEE ICNP, Atlanta, GA, USA, November 19-22 2003
  11. 'SSF Simulator implementation', http://www. ssfnet.org/ssfImplementations.html
  12. Yang Guo, Kyungwon Suh, James F. Kurose, Donald F. Towsley, 'P2Cast : peer-to-peer patching scheme for VOD service', in Proceeding of the twelfth International Conference on WWW, 2003
  13. S. Banerjee, B. Bhattacharjee and C. Kommareddy, 'Scalable application layer multicast' in ACM SIGCOMM, Pittsburgh, PA, USA, 2002