Journal of KIISE:Computer Systems and Theory (한국정보과학회논문지:시스템및이론)

Korean Institute of Information Scientists and Engineers (한국정보과학회)
권호 표지

A Dynamic Buffer Allocation Scheme in Video-on-Demand System

주문형 비디오 시스템에서의 동적 버퍼 할당 기법

  • 이상호 (한국과학기술원 전자전산학과 전산학) ;
  • 문양세 (한국과학기술원 전자전산학과 전산학) ;
  • 황규영 (한국과학기술원 전자전산학과 전산학) ;
  • 조완섭 (충북대학교 경영정보학과)
  • Published : 2001.10.01
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Abstract

In video-on-demand(VOD) systems it is important to minimize initial latency and memory requirements. The minimization of initial latency enables the system to provide services with short response time, and the minimization of memory requirements enables the system to service more concurrent user requests with the same amount of memory. In VOD systems, since initial latency and memory requirement increase according to the increment of buffer size allocated to user requests, the buffer size allocated to user requests must be minimized. The existing static buffer allocation scheme, however, determines the buffer size based on the assumption that thy system is in fully loaded state. Thus, when the system is in partially loaded state, the scheme allocates user requests unnecessarily large buffers. This paper proposes a dynamics buffer allocation scheme that allocates user requests the minimum buffer size in fully loaded state as well as a partially loaded state. This scheme dynamically determines the buffer size based on the number of user requests in service and the number of user requests arriving while servicing current requests. In addition, through analyses and simulations, this paper validates that the dynamics buffer allocation outperforms the statics buffer allocation in initial latency and the number of concurrent user requests that can be supported. Our simulation results show that, in proportion to the static buffer allocation scheme, the dynamic buffer allocation scheme reduces the average initial latency by 29%~65%, and in a systems having several disks. increases the average number of concurrent user requests by 48%~68%. Our results show that the dynamic buffer allocation scheme significantly improves the performance and reduce the capacity requirements of VOD systems.

주문형 비디오 시스템에서 초기 대기시간과 메모리요구량의 최소화는 중요하다. 초기대기시간의 최소화는 빠른 응답시간의 서비스를 제공할 수 있게 하고 메모리 요구량의 최소화는 동일한 메로리량으로 더 많은 동시 사용자 용청을 서비스할수 있게 한다. 주문형 비디오 시스템에서는 사용자 요청에서 할달되는 버퍼 크기가 증가함에 따라 초기대기시간과 메모리 요구량이 증가하므로 사용자 요청에 할당되는 버퍼의 크키를 최소화해야한다. 그러나 기존의 정적 버퍼 할당 기법은 시스템이 완전 부하된 상태에 있다는 가정하에서 버퍼 크기를 결정하여 시스템이 불안정 부하인 경우에는 사용자 요청에서 필요 이상으로 큰 버퍼를 할당한다. 본 논문에서는 시스템의 완전 부하 상태 뿐만 아니라 불와전 부하 상태에서도 사용자 요청에게 최소 크기의 버퍼를 할당하는 동적 버퍼 할당 기법을 제안한다. 동적 버퍼 할당기법은 서비스 중인 사용자 요청 수와 이들 요청들을 서비스하는 동안에 도착하는 사용자 요청수에 기반하여 버퍼크기를 동적으로 결정한다. 또한 분석과 시뮬레이션을 통하여 동적 버퍼 할당 기법이 초기대기시간과 지원 가능한 동시 사용자 요청수에 있어서 정적 버퍼 할당 기법에 비해 크게 우수함을 보인다. 시뮬레이션 결과, 동적 버퍼 할당 기법이 정적 버퍼 할당 기법에 비해 평균 초기대기시간을 29%~65%줄이고, 다수의 디스크들로 구성된 시스템에서는 서비스한 평균 동시 사용자 요청수를 48%~67% 증가시킨것으로 나타났다. 이와같은 결과는 동적 버퍼 할당 기법이 주문형 비디오 시스템의성능과 용량을 크게 향상시킴을 보여주는것이다.

Keywords

References

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