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VOD 시스템을 위한 효율적인 P2Proxy 캐싱 기법

An Efficient P2Proxy Caching Scheme for VOD Systems

  • 권춘자 (강릉영동대학 사이버경찰과) ;
  • 최지규 (바로비젼(주) 뉴미디어연구소) ;
  • 이치훈 (강원대학교 컴퓨터정보통신공학과) ;
  • 최항규 (강원대학교 IT특성화학부(대학) 컴퓨터정보통신공학)
  • 발행 : 2006.04.01

초록

인터넷 상에서 VOD 서비스 보급이 확산되면서 대규모 VOD 서비스 실현을 위한 P2P 환경에서의 VOD 시스템에 대한 관심이 대두되고 있다. 본 논문은 대규모 VOD 시스템을 실현하기 위하여 기존의 프록시를 대체하여 P2P 환경 하에서 다수의 클라이언트들로 구성되는 새로운 프록시 캐싱 방법인 P2Proxy 기법을 제안한다. 제안된 기법은 P2P 환경에서 비디오 스트림을 클라이언트들에 분산 저장하고 이들 클라이언트 그룹을 프록시로 활용하는 방법이다. 즉, 각 클라이언트는 요구한 스트림을 자신이 속한 그룹의 다른 클라이언트들로부터 캐싱된 스트림들을 전송 받으며 캐쉬에 없는 부분만을 서버로부터 전송 받는다. 본 논문은 P2Proxy의 그룹에 포함된 클라이언트와 서버 간의 스트림 캐싱 과정을 통해 각 그룹의 생성과 소멸 과정을 보이고, 클라이언트의 캐싱 정보를 공유하기 위한 디렉토리 구조를 제안한다. 이 디렉토리 정보를 이용하여 그룹에 참여한 다른 클라이언트의 정보를 얻는 과정을 보이며, 이를 활용함으로써 재생과 전송을 위한 메시지 교환을 최소화한다. 또한, P2P 환경에서 클라이언트의 불규칙한 행동으로 인한 이탈에 따른 복구 과정도 제안한다. 본 논문은 성능 평가를 통해 제안된 기법이 기존의 P2P 스트리밍 기법에 비하여 그 성능이 우수함을 보인다.

As VOD service over the Internet becomes popular, a large sealable VOD system in P2P streaming environment has become increasing important. In this paper, we propose a new proxy caching scheme, called P2Proxy, to replace the traditional proxy with a sealable P2P proxy in P2P streaming environment. In the proposed scheme, each client in a group stores a different part of the stream from a server into its local buffer and then uses a group of clients as a proxy. Each client receives the request stream from other clients as long as the parts of the stream are available in the client group. The only missing parts of the stream which are not in the client group are directly received from the server. We represent the caching process between clients in a group and a server and then describe a group creation process. This paper proposes the directory structure to share the caching information among clients. By using the directory information, we minimize message exchange overload for a stream caching and playing. We also propose a recovery method for failures about the irregular behavior of P2P clients. In this paper, we evaluate the performance of our proposed scheme and compare the performance with the existing P2P streaming systems.

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참고문헌

  1. D. S. Milojicic, V. Kalogeraki, R. Lukose, K. Nagaraja, J. Pruyne, B. Richard, S. Rollins, and Z. Xu, 'Peer-to-Peer Computing,' HP Laboratories, Palo Alto, Mar., 2002
  2. S. Viswanathan and T. Imielinski, 'Pyramid Broadcasting for Video on Demand Service,' Proc. of ST/SPIE Conference on Multimedia Computing and Networking(MMCN), 1995
  3. K. Hua and S. Sheu, 'Skyscraper Broadcasting: A New Broadcasting Scheme for Metropolitan VoD Systems,' ACM SIGCOMM, 1997 https://doi.org/10.1145/263105.263144
  4. A. Dan, D. Sitaram, and P. Shahabuddin, 'Dynamic Batching Policies for an On-Demand Video Server,' Multimedia Systems, 4(3):112-121, June, 1996 https://doi.org/10.1007/s005300050016
  5. K. A. Hua, Y. Cal, and S. Sheu, 'Patching: A Multicast Technique for True Video-on-Demand Services,' Proc. of ACM Multimedia '98, Bristol, UK, Sep., 1998
  6. L. Zhu, Z. Sahinoglu, G. Cheng, A. Vetro, N. Ansari, and H. Sun, 'Proxy Caching for Video on Demand Systems in Multicast Networks,' The John Hopkins University Conference on Information Sciences and Systems(CISS), Mar., 2003
  7. C. J. Kwon, C. K. Choi, and H. K. Choi, 'An Improved Patching Scheme for Video-On-Demand Servers,' Proc. of the International Conf. on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications, Las Vegas, NY, Jun., 2004
  8. C. J. Kwon, C. K. Choi, and H. K. Choi, 'An Efficient Patching Scheme Based on Proxy Prefix Caching and Buffer Expanding for Video-On-Demand Services,' Proc. of the 3rd International Conf. on Computer and Information Science, Los Angeles, CA, Aug., 2004
  9. Y. Guo, K. Suh, J. Kurose, and D. Towsley, 'P2Cast: Peer-to-peer Patching Scheme for VoD Service,' Proc. of ?the 12th World Wide Web Conference(WWW-03), Budapest, Hungary, May, 2003 https://doi.org/10.1145/775152.775195
  10. T. Do, K. A. Hua, and M. Tantaoui, 'P2VoD: Providing Fault Tolerant Video-on-Demand Streaming in Peer-to-Peer Environment,' Technical Report 2003, SEECS, UCF, http://www.cs.ucf.edu/tdo/
  11. Y. Cai, K. A. Hua and K. Vu, 'Optimizing Patching Performance,' Proc. of SPIE's Conference on Multimedia Computing and Networking '99, San Jose, CA, Jan., 1999
  12. S. Sen, J. Rexford, and D. Towsley, 'Proxy Prefix Caching for Multimedia Streams,' Proc. of the IEEE INFOCOM, Vol. 3, 1998 https://doi.org/10.1109/INFCOM.1999.752149
  13. B. Wang, S. Sen, M. Adler, and D. Towsley, 'Optimal Proxy Cache Allocation for Efficient Streaming Media Distribution,' Proc. of the IEEE INFOCOM, Vol.3, New York, NY, Jun., 2002
  14. O. Verscheure, C. Venkatramani, P. Frossard, and L. Amini, 'Joint Server Scheduling and Proxy Caching for Video Delivery,' Proc. of Sixth International Workshop on Web Caching and Content Distribution, Boston, MA, May, 2001
  15. K.A. Hua, S. Sheu, and D.A. Tran, 'A New Caching Architecture for Efficient Video Services on the Internet,' Proc. of IEEE Symposium on Applications and the Internet (SAINT 2003), Orlando, FL, Jan., 27-31, 2003 https://doi.org/10.1109/SAINT.2003.1183046
  16. D. Xu, M. Hefeeda, S. Hambrusch, B. Bhargava, 'On Peer-to-Peer Media Streaming,' Proc. of the 22 nd International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS'02), Jul., 02-05, 2002
  17. D. Tran, K. Hua, and T. Do, 'Zigzag: An Efficient Peer-to-Peer Scheme for Media Streaming,' Proc. of IEEE INFOCOM'03, San Francisco, CA, Apr., 2003
  18. S. Sheu, K. A. Hua, and W. Tavanapong, 'Chaining: A Generalized Batching Technique for Video-On-Demand Systems,' Proc. of IEEE International Conf. on Multimedia Computing and Systems(ICMCS'97), pp.110-117, Ottawa, Canada, Jun., 1997
  19. K. A. Hua, D. A. Tran, and R. Villafane, 'Caching Multicast Protocol for On-Demand Video Delivery,' Proc. of the ACM/SPIE Conference on Multimedia Computing and Networking, pp.2-13, San Jose, CA, Jan., 2000
  20. C. J. Kwon, C. K. Choi, and H. K. Choi, 'A Peer to Peer Proxy Patching Scheme for VOD Servers,' Proc. of 7th Asia Pacific Web Conference, Shanghi, China, Mar., 2005