Systèmes pair à pair pour la diffusion de données vidéo : PULSE, un système adaptatif pour le streaming en direct sur Internet

par Fabio Pianese

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Ernst W. Biersack.


  • Résumé

    Live Streaming consists in distributing live media (video and audio) to large audiences over a computer network. The traditional client-server approach to live streaming has a serious scalability limit, as the upload capacity requirement at the server grows linearly with the user population. A P2P solution has the big advantage of seamlessly scaling to arbitrary population sizes, as every node that receives the video, while consuming resources, can at the same time offer its own upload bandwidth to serve other nodes. In theory, if every node contributed on average at least as much as it consumed, the P2P system would have enough resources to grow indefinitely. This work presents and evaluates PULSE, a practical P2P live streaming system intended for large-scale deployment over the Internet. PULSE uses an unstructured mesh-based design and relies on local pairwise incentives as its peer selection mechanism. The most innovative feature of PULSE is the unique coupling of incentives with feedback derived from data reception, which leads to the emergence of clusters that regroup nodes with similar resources. By exploiting this intrinsic clustering phenomenon and by leveraging latency measurements to estimate network locality, PULSE is capable to successfully operate in a wide range of resource-constrained real world scenarios and to support dynamic user populations and heterogeneous node upload capacities.

  • Titre traduit

    Pulse : an adaptative practical live streaming system


  • Résumé

    Le live streaming consiste en la distribution d’un flux de données multimédias (vidéo et audio) en direct vers une large audience par le biais d’un réseau d’ordinateurs. L’approche traditionnelle client-serveur souffre d’un goulot d’étranglement au niveau de la bande passante remontante du serveur, dont la consommation augmente de façon linéaire avec le nombre d’usagers. Une approche pair-à-pair (P2P) a l’énorme avantage de permettre le passage à l’échelle du système jusqu’à une taille arbitraire, puisque chaque nœud qui reçoit le flux vidéo peut apporter ses ressources au réseau au même temps qu’il en consomme. En théorie, au cas où chaque nœud apporterait en moyenne la même quantité d’upload qu’il consomme, le système pourrait s’accroître indéfiniment. Ce travail présente et évalue les performances de PULSE, un système de streaming en direct adapté aux exigences pratiques d’un déploiement à large échelle sur l’Internet. PULSE utilise un réseau maillé non structuré et applique des mécanismes locaux d’incitation au partage en tant que critères pour le choix des nœuds avec qui établir des associations. L’aspect le plus innovant de PULSE est l’introduction d’un mécanisme qui combine l’incitation avec une boucle de rétroaction basée sur les délais de réception, qui mène à la formation de clusters parmi les nœuds qui partagent la même quantité de ressources. Exploitant cette organisation émergente et utilisant des mesures de latence de bout en bout pour estimer la proximité entre nœuds, PULSE peut supporter un large éventail de scénarios réels où les ressources sont rares et distribuées de façon hétérogène, avec une large population d’usagers au comportement dynamique.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (196 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 187-196. Résumés en anglais et en français

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  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Bibliothèque Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 07NICE4058
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