ストリーム配信におけるトラフィック制御に関する
研究(3.2 第4回情報シナジー研究会, 3. 研究活動)
著者
富田 和雄, 菅野 浩徳, 曽根 秀昭
雑誌名
年報
巻
5
ページ
88-92
発行年
2006-06
URL
http://hdl.handle.net/10097/48523
ストリーム配信における
トラフィック制御に関する研究
富田和雄†′ 菅野浩徳目 曽根秀昭・,#
†東北大学大学院情報科学研究科‡仙台電波工業高等専門学校
・東北大学情報シナジーセンターJ情報通信研究機構
現在,コンピュータネットワークでは, TCP Friendlin。ssに基づき個々の通信間で等しく帯域が共有される.しかし,個々のアプリケーションが必要と
一する帯域は異なり・等しい帯域の共有では,アプリケーションレベルでのQoS
の公平性を満たすことはできない.本稿では,ストリーム配信のトラフィック
を川いた利川可能な樺域の推定により,パスを共有する他の通イ言が要求する樺
域を検知する・クライアントのバッファが保持するデータ昌に基づく優先度制
御を行い,推定された利用可能な帯域をストリーム配信の送信レートの制御
に利用することで,アプリケーションレベルでのQoSの公平性を考慮したス
トリーム配信のトラフィック制御を目指す.
Rate adaptation mechanism 玩)r streamlng delivery
Kazuo TOMITAI, Hironori KANNOH, Hideaki SONE*,a
l Graduate School of Information Sciences, Tohoku University
I Sendai National College of Technology
* Information Synergy Center, Tohoku University
#NICT
The authors proposed a rat,e adaptation mechanism for video streaming
delivery via TCP・ The mechanism evaluates the application level QoS, such
as video quality andfile t,ransfer delay'by measurlng the buffering amount at clients and estimation or available baIldwidth・ The proposed estilnation technique of available bandwidth is an analysts Of arrlVlng data packets in a streaming, does llOt use extra probing packets and the TCP bandwidth control mechanism is not changed・ The authors showed t・he effectiveness ofthe proposed mechanism in terms of cross tra氏c interference. The result
decreased cross tranc interference and improved the application level QoS.
-88-'個々のアプリケーションが要求する帯域に対応
する制御
.アプリケ-ションレベルの公平性-。帯域が低下してもサービス品質の維持が
可能であるアプリケーションが制御対象
-'実時間性を重視しない、バッファによる品質の
維持が可能なストリーム配信を対象とする 3
∼-i-1.2本研究の目的
一- 一目的- lアプリケ-シ∃ンレベルでの公平性を考慮した ストリーム配信のトラフィック制御の実現 -提案-。利用可能帯域推定に基づくストリーム配信の
トラフィック制御方式 ■ストリーム配信のトラフィックを用いた利用可能帯域 の推定 .クライアントの保持するバッファに基づく優先度制御 54,..背景
。ネットワーク資源は有限-
■TCPによるトラフィック制御 '各通信間で等しい帯域を共有(TCPFrjendliness)-
。アプリケーションにより要求する帯域は異なる 。TCPによる個々のアプリケーションの必要とする帯域に応じ た、帯域の配分は困難-
■個々のアプリケーションが要求する帯域に対応する制 御の追加が必要2tふ-2.1提案方式の概妄
一- TCPによる帯域の共有 劔澱 、、、JE詞FL7厩E;:---tj野■ ストリーム配信■uトラフィック トフフイツクIl優先度による切り替えl
提案方式を利用した送信レート制御l ストリーム配信 " " " 制御対象外の トラフィック " " " トラフィックJ ・..…HHH...…...…=…...….….…….……….….….…..………=…..∫-89-・克2.2利用可能帯域の推定
一- l前提=利用するネットワークの各リンクの通信容量は既知l ■提案方式と従来方式の違い .計測用のトラフィックを必要としない .カーネルやTCPの変更を必要としない ]提案方式の特徴 .ストリーム配信のトラフィックを利用 .能動的計測法のパケットギャップモデルによる推定 .TCPの遅.延ACK機構とMSSに着目 7 ふ2.2..パケットギャップモデル(従来手法, 一- ?.仰AM.叩''''"LI---
盟_nl;「臥票
訂鵡荒≡ W ボトルネックリンク'…■…………
通信容量:a,プロ利用可能帯域 ヒ76'=rE.r善帥A-C,(1-響).
9 ふ2.2..′けツトギャップ群!レ(従来手法, 一-- `M'''''【"'' '…ヽ -■■●.-■■●-■l■●禁_Fi葡-妻r---i;票
訂-芳一T ㊨′L三三二三ブイ荊蓋D/JAZ三
8ー90--⊥2.3優先度制御の動作例
■-
F詣品㌫TttBETLk刊
一L rヽ Tt やメリ蒔Bメぴリ耳爾メモ ネホゥ5メ
書 4 l< ウglA w窈窈 b Tb
読-J奇/I T.ト-}.一七'!.ずiFL批一 亡.■ElJ1∵丁★-I.⊥llrT=tJt 偖ツク ヌC
E i篭註I慧望監誓認諾/i- 113
p一一も ■送 y駅 Eツ ヒ帯域推定による送信レ-ト制御
信レート制一 Sen′e rosstraffi sender 佩H,ノtネマ イ
ス 刄gリーム配信 F;にclient ∽(〟 ≦≦ crosstraffic TCPコネクション -測定対象 T6VナfW" l x8ィ ク8 Gゥ リ, し 綿5 x8ィ ク8 Gゥ リ* . ツ 一一一一一一一一一■ 制御対象外のl トラフィック 5 レ4イ xホI ク、 ,ニツ 6x8 H4(6(4 --⊥3.2利嗣能帯域推定に禦;=レート制御 -I I- ス 牛ー プ ツ- 上 ≡ 0-- tJ め - I .r &ニ 帝8R 綴調 白 ,r *ツ 「 ,r / ョツ ィ ネ爾 r 4I-I-■IIZ-■■ー 時間[sec] ストリーム配備とTCPコネクションのスループット -.ふ3..検証環境と検証項目 -■100Nhp8...1Gbps Server 「「 '也B rob ∽0) <{
rosstra用 & 77G& df
sender;ボトルネック.: T6VナfW" capture'...-...I PC 実トラフィックを測定 検証項目 送信レート制御の有効性 ・優先度制御の有効性 14 rr.去3.2≡J用≡能帯讐空警レート制御 -■ーP"軽L一一一一一 丑:-..6Mbps Jも.叫■J'、-の低下 ス ノ「 プ ッ ト l・.■■1 ≡ tT 「l⊃ ∽ し..・...■ ィ メ 8 i+■ - +>J 0Mbpsの低下 - LL●tItJII■1■1 送信バッファサイズ【KB】 十cpコネクションのスループット16