Analysis of Model for Multichannel Peer-to-Peer TV Network with View-Upload Decoupling Scheme

Abstract

* Кафедра прикладной информатики и теории вероятностей † Кафедра информационных технологий Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, Россия, 117198 Последние годы концепция одноранговых P2P-сетей успешно используется в системах телевещания P2PTV, которые предоставляют пользователям возможность смотреть теле-визионные каналы по сетям P2P. Для повышения качества предоставления услуги P2P-телевидения используются различные схемы организации структуры наложенной сети. В работе исследована так называемая «модель VUD» (View-Upload Decoupling), основанная на разделении (Decoupling) загружаемых пользователем потоков данных на два типа: по-ток для собственного просмотра, соответствующий телевизионному каналу, зрителем ко-торого он является (View), и поток (один или несколько) другого телевизионного кана-ла, исключительно для раздачи другим пользователям (Upload). Как правило, последние -это потоки телевизионных каналов с низкой популярностью, принудительное распро-странение которых обеспечивает стабильность многоканальной системы. Для модели VUD построена вероятностная модель обмена данными между пользователями в однородной и неоднородной с точки зрения скоростей раздачи пользователей P2P-сети, позволяющая проводить анализ основного показателя качества обслуживания в потоковых сетях -ве-роятности состояния всеобщей передачи, как для отдельного телевизионного канала, так и для системы в целом. На основе построенной модели предложен метод расчёта этих ха-рактеристик, приведён пример сравнения двух схем организации структуры наложенной сети -традиционной модели ISO (Isolated Channel) и модели VUD.Ключевые слова: peer-to-peer, одноранговая сеть, потоковые данные, вероят-ность всеобщей передачи, View-Upload Decoupling, P2PTV, замкнутые сети массового об-служивания ВведениеВ настоящее время телекоммуникационные сети все чаще используют техноло-гию P2P (peer-to-peer) [1, 2] при обмене файлами, для организации распределённых -облачных и туманных -вычислений, а также при передаче потокового видео. Известен целый список успешных коммерческих проектов по созданию систем теле-вещания P2PTV, включая PPLive [3], Tribler [4], PPS.tv [5], которые предоставляют десяткам тысяч пользователей несколько сотен телевизионных каналов для про-смотра в режиме реального времени. При организации телевещания по технологии P2P к известным преимуществам одноранговой сети, таким как устойчивость, мас-штабируемость, добавляется невысокая стоимость функционирования, поскольку сеть P2PTV является наложенной, и дополнительное оборудование для получения услуги телевещания пользователю сети Интернет не требуется.Статья поступила в редакцию 1 декабря 2016 г. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научных проектов №14-07-00090, № 17-07-00845.