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Conclusioni
Prendendo in considerazione un servizio di streaming multimediale on demand, fornito in modalità unicast ad un client da uno dei molteplici server connessi attraverso una rete IP con supporto della QoS, la tesi1 ha avuto come scopo l’implementazione e la valutazione di schemi per l’affidabilità basati sull’integrazione di tecniche di ripristino a livello di rete e di applicazione
Inizialmente sono state passate in rassegna le architetture di rete attualmente proposte per la fornitura di garanzie di QoS a reti IP. In particolare sono state prese in considerazione le architetture IntServ, DiffServ e MPLS-DiffServ. Quest’ultima, combinando le funzionalità di
traffic engineering messe in campo da MPLS e le funzionalità di forwarding differenziato
proposte da DiffServ, è in grado di instradare sulla rete connessioni a banda garantita lungo percorsi che evitino la congestione dei link, mediante tunnel LSP CSPF-routed.
In seguito sono stati esaminati i possibili tipi di fault che possono affliggere l’applicazione considerata in una infrastruttura di rete di questo tipo; essi possono essere localizzati sia sui
server che erogano il servizio, sia sulla rete; in relazione all’architettura MPLS-DiffServ si è
considerata l’eventualità che il LSP che fornisce la garanzia di banda al servizio possa subire
preemption da parte di altri LSP a maggiore priorità. Le tecniche di ripristino a livello di rete
consentono di recuperare la connettività end-to-end mediante il rerouting del LSP lungo path alternativi, ed in particolare è stata considerata la tecnica di dynamic path recovery. La tecnica di migrazione del server consente al client di ricevere lo streaming da un altro server, se da quello che eroga il servizio la rete non è più in grado di garantire un LSP a banda protetta. L’integrazione delle due tecniche richiede di stabilire criteri di coordinazione che eviti loro di entrare in concorrenza e portare il sistema in uno stato inconsistente: è stato allora scelto di far intervenire la migrazione del server solo qualora la rete, in caso di fault, non sia in grado di effettuare il rerouting della connessione protetta per mancanza di path alternativi.
Due differenti implementazioni sono state valutate. La prima si basa su uno schema di migrazione coordinato con la rete secondo il criterio suddetto, la quale è stata implementata sul software open-souce VideoLAN client; questo schema si basa su un approccio alla migrazione basato sul client, il quale opera la migrazione qualora il decadimento dei
1 Da questo lavoro è stato tratto un articolo dal titolo “Multilayer bandwidth recovery for multimedia
communications: an experimental evaluation”, pubblicato nel corso della conferenza internazionale IEEE First Euro NGI conference on Next Generation Internet (Roma, 18-20 aprile 2005)
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parametri di QoS dello streaming (in particolare il throughput) facciano rilevare un fault (di rete o del server) che la rete non è in grado di recuperare. L’implementazione proposta, utilizzando un tunnel LSP prestabilito dal server di backup, non richiede alcuna interazione tra rete e applicazione nel corso delle procedure di ripristino, ma presenta un utilizzo non ottimale delle risorse di rete. La valutazione sperimentale dello schema, eseguito su un testbed MPLS-DiffServ, mostrano la consistenza dello schema con i criteri di coordinazione stabiliti, e mostra che la migrazione è in grado di completarsi in tempi sufficientemente ristretti (circa 1 secondo) per garantire la continuità dello streaming
La seconda implementazione si basa su uno schema in cui le tecniche sono completamente integrate e in cui entrambi i livelli sono coinvolti nella procedura di migrazione, allo scopo di stabilire il LSP dal server di backup solo dopo il fault, qualora la rete non sia in grado di recuperare e la migrazione si rileva necessaria. Tale approccio, se da un lato migliora lo schema dal punto di vista dell’utilizzo delle risorse di rete, richiede d’altra parte una funzionalità centralizzata (il resource broker), che gestisca la procedura di segnalazione tra applicazione e piano di controllo di rete. La valutazione dello schema, eseguita sullo stesso
testbed MPLS-DiffServ, evidenzia che questo porta ad un allungamento complessivo dei
tempi di ripristino (fino a 6 secondi).
I due approcci si rilevano entrambi funzionali, nel senso che utilizzando dei playout buffer di dimensioni di pochi secondi (5 secondi nel caso del primo schema, 15 secondi nello schema integrato) in tutte le esperienze non si sono rilevate perdite di qualità nel corso della riproduzione del contenuto multimediale al client host. Tuttavia è evidente che l’approccio integrato, comportando tempi di recupero maggiori in caso di migrazione, richiede un playout
buffer di maggiore lunghezza, con conseguente maggiore dispendio di memoria al client host,
che può essere rilevante in caso di uno streaming ad alta qualità caratterizzato da un elevato
bit rate.
La soluzione integrata presenta inoltre problematiche di scalabilità, in quanto utilizza una funzionalità centralizzata (resource broker); tuttavia è possibile adottare una soluzione maggiormente distribuita con diversi RB legati ciascuno ad un contenuto multimediale particolare, oppure ad un sottoinsieme dei client.
