주문형 비디오 서버를 위한 실측 기반 적응형 확률 승인 제어 기법

Measurement-Based Adaptive Statistical Admission Control Scheme for Video-On-Demand Servers

  • 김인환 (부산대학교 대학원 전자계산학과) ;
  • 김정원 (기술신용보증기금) ;
  • 이승원 (부산대학교 대학원 전자계산학과) ;
  • 정기동 (부산대학교 전자전기정보컴퓨터공학부)
  • 발행 : 2000.12.01

초록

주문형 비디오 서버(Video-on-Demand server)에서 멀티미디어 데이터를 효과적으로 서비스 하기 위해 사용되는 승인제어는 시스템의 정확한 여유 자원 상태의 파악을 통해서 이루어져야 한다. 여러 자원 중에서도 디스크 자원은 요구에 대한 응답 시간이 디스크 외적인 요소에 의해 불규칙적이며 요구량 또한 편차카 크므로 적응성 있는 승인 제어가 필요하다. 기존의 승인 제어 기법에서는 이론적인 수치를 통해 승인 여부를 판단하였고, 실측에 기반할 지라도 서비스 상황에 따른 대처가 미흡했다. 본 논문에서 제안하는 실측 기반 적응형 확률 승인 제어 기법은 실제 서비스 환경에서 오프라인(Off-line) 처리 과정과 온라인(On-line) 처리 과정의 두 단계를 실시한다. 이를 통해 시스템의 자원 상황을 정확히 파악할 수 있고 상황에 따라 적응성 있게 승인 여부를 결정할 수 있다. 따라서 최대한의 자원 활용과 QoS(Quality of Service)를 동시에 보장할 수 있다. 모의 실험에서는 실측을 통해 얻어진 성능의 정확성과 요구 대역폭에 따른 적응성 있는 제어를 보임으로써 비디오 서버가 QoS를 보장하면서 최대한의 자원 활용이 가능함을 보였다.

In a Video-on-Demand system, admission control that is used to serve multimedia data efficiently has to be perfonned by an accurate grasp of the condition of surplus resources. Most of all. we need to adaptable admission control mechanism because the disk has irregular response time caused by external elements of disk, and also has high deviation of amount demanded. In previous admission control schemes, they determined whether a new user is granted or not through a theoretical value. Although they based on the measurement, they left much to be desired in dealing with the service state. Measurement ~based statistical admission control scheme, as we su~~ested in this research, perfonns 2 processes of off-line process and on-line process in real service environment. Through this processes, we can grasp the accurate resource state of system and adaptive!y detennine the admission according to circumstances. Therefore, it can guarantee both maximum resource utilization and QoS(Quality of Service). On performance evaluations, we show that the video server can utilize maximum resource utilization with QoS guarantee through precision of perfonnance by measurement and adaptable admission control according to the requested bandwidth.

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참고문헌

  1. D. Makaroff, G. Neufeld, N. Hutchinson, 'An Evaluation of VBR Disk Admissions for Continuous Media File Servers,' Proceedings of ACM Multimedia'97, pp.143-154, Seattle, Washington, November 1997 https://doi.org/10.1145/266180.266354
  2. Jeong-Won Kim, Young-Uhg Lho, Ki-Dong Chung, 'An Effective Video Block Placement Scheme on VOD Server Based on Multi-zone Recording Disks,' International Conference on Multimedia Computing and Systems, pp.29-36, Ottawa, Canada, June 1997 https://doi.org/10.1109/MMCS.1997.609549
  3. S. Chen, D. Towsley, 'A Performance Evaluation of RAID Architectures,' IEEE Transactions on Computers, Vol.45, No.10, October 1996 https://doi.org/10.1109/12.543706
  4. E. Chang, A. Zakhor, 'Cost Analyses for VBR Video Server,' IEEE Multimedia, Vol.3, No.4, pp.56-71, 1996 https://doi.org/10.1109/93.556461
  5. In-Hwan Kim, Jeong-Won Kim, Seung-Won Lee, Ki-Dong Chung, 'VBR Video Data Scheduling Using Window-Based Prefetching,' International Conference on Multimedia Computing and Systems, pp.159-164, Florence, Italy, June 1999 https://doi.org/10.1109/MMCS.1999.779140
  6. W. Feng, 'Rate-constrained bandwidth smoothing for the delivery of stored video,' IS&T/SPIE Multimedia Computing and Networking, February 1997 https://doi.org/10.1117/12.264304
  7. S. Jamin, S. J. Shenker, P. B. Danzig, 'Comparison of measurement-based admission control algorithm for controlled-load service,' Proceedings of. INFOCOM '97, Vol.3, pp.973-980, Kobe, Japan, April 1997 https://doi.org/10.1109/INFCOM.1997.631035
  8. E. Chang, A. Zakhor, 'Admission Control and Data Placement for VBR Video Server,' IEEE International Conference on Image Processing, pp.278-282, Austin, Texas, November 1994 https://doi.org/10.1109/ICIP.1994.413319
  9. E. Chang, A. Zakhor, 'Variable Bit Rate MPEG Video Storage on Parallel Disk Arrays,' First International Workshop on Community Networking Integrated Multimedia Services to the Home, pp. 127-137, San Francisco, July 1994
  10. H. Vin et al., 'A Statistical Admission Control Algorithm for Multimedia Server,' Proceedings of ACM Multimedia'94, New York, 1994 https://doi.org/10.1145/192593.192616
  11. H. Vin et al., 'Algorithms for Designing Large-Scale Multimedia Servers,' Computer Communications, Vol.18, No.3, pp.192-203, 1995 https://doi.org/10.1016/0140-3664(95)98542-D
  12. Y. Bao, 'Quality of Service Control for Real-Time Multimedia Applications in Packet-Switched Networks,' PhD thesis, pp.84-145, University of Delaware, Newark, DE, February 1998
  13. Y. Bao, A. S. Sethi, 'Performance-driven Adaptive Admission Control for Multimedia Applications,' IEEE International Conference on Communications, 1999 https://doi.org/10.1109/ICC.1999.767922
  14. 박상수, 박은정, 이수형, 신현식, '리눅스 멀티미디어 서버에서 정밀한 회전 지연 시간 모델에 의한 디스크 서비스 시간의 예측', 한국정보과학회 학술발표논문집, 제27권 제1호, pp.83-85, 2000