Journal of KIISE:Computing Practices and Letters (한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터)

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

Implementation of a Cluster VOD Server and an Embedded Client based on Linux

리눅스 기반의 클러스터 VOD서버와 내장형에 클라이언트의 구현

  • 서동만 (강원대학교 컴퓨터정보통신공학과) ;
  • 방철석 (강원대학교 컴퓨터정보통신공학과) ;
  • 이좌형 (강원대학교 컴퓨터정보통신공학과) ;
  • 김병길 (강원대학교 컴퓨터정보통신공학과) ;
  • 정인범 (강원대학교 전기전자통신공학부)
  • Published : 2004.12.01
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Abstract

For VOD systems, it is important to provide QoS to more users under the limited resources. To analyze QoS issues in real environment, we implement clustered VOD server and embedded client system based on the Linux open source platform. The parallel processing of MPEG data, load balancing for nodes and VCR like functions are implemented in the server side. To provide more user friendly interface, the general TV is used for a VOD client's terminal and the embedded board is used supporting for VCR functions. In this paper, we measure the performance of the implemented VOD system under the various user requirement features and evaluate the sources of performance limitations. From these analyses, we propose the dynamic admission control method based on the availability memory and network bandwidth. The proposed method enhances the utilization of the system resource for the more QoS media streams.

VOD 시스템에서는 한정된 자원을 이용하여 많은 사용자에게 안정적인 QoS(Quality of Service)를 제공하는 것이 중요하다. 실제 구현 환경에서 QoS의 문제점들을 분석하기 위하여 본 연구에서는 소스 공개 플랫폼인 리눅스를 기반으로 하는 클러스터형 VOD 서버와 내장형 클라이언트 시스템을 구현하였다 서버에서는 MPEG 미디어 데이타의 병렬 처리와 부하 균등, VCR 기능을 구현하였다. VOD 사용자에게 보다 친밀한 인터페이스를 제공하기 위하여 일반 TV를 단말로 사용하였고 VCR 기능들을 제공하기 위하여 내장형 보드를 사용하였다. 본 논문에서는 사용자들의 다양한 요구사항에서의 성능 측정을 바탕으로 VOD 시스템의 성능 한계 일인들을 평가한다. 또한, 분석된 자료를 근거로 VOD 시스템에서의 가용 메모리와 가용 네트워크 대역폭을 기준으로 하는 동적 진입 제어의 방법을 제안한다. 제안된 방법은 시스템 자인의 효율성을 증가시켜 더욱 많은 사용자들에게 QoS가 보장되는 미디어 스트림을 제공한다.

Keywords

References

  1. Dinkar Sitaram, Asit Dan, 'Multimedia Servers: Applications, Environments, and Design,' Morgan Kaufmann Publishers, 2000
  2. Joseph Kee-Tin Ng, Calvin Kin-Cheung Hui, Wai Wong, 'A Multi-server Design for a Distributed MPEG Video System with Streaming Support and QoS Control', IEEE RTCSA, 2000 https://doi.org/10.1109/RTCSA.2000.896385
  3. Calvin K. Hui, Joseph K. Ng, Wai Wong, Karl R.P.H. Leung, 'The Implementation of a Multi-server Distributed MPEG Video System,' IEEE RTAS, 2001 https://doi.org/10.1109/RTTAS.2001.929871
  4. Jack Y.B. Lee, 'Parallel Video Servers: A tutorial,' IEEE Multimedia, pp. 20-28, 1998 https://doi.org/10.1109/93.682522
  5. 최숙영, 유관종, '병렬 VOD 서버의 확장을 위한 스트 라이핑 기법' 정보과학회논문지 : 정보통신 제 28 권 제 3 호, 2001
  6. 이호석, 김준기, '알기 쉬운 MPEG-2 소스코드 해설' 홍릉과학출판사, 2001
  7. 배인한, 천성광, '분산 주문형 비디오 시스템을 위한 영화 할당 알고리즘의 설계 및 평가' 정보과학회논문 지(A) 제 25 권 제 6 호. 1998
  8. Gerard Beekmans, 'Linux From Scratch Version 3.3', (http://www.linuxfromscratch.org)
  9. 'Qt/Embedded Whitepaper', trolltech, (http://trolltech.com/products/embedded/)
  10. mplayer 개발 사이트 (http://mplayerhq.hu/)
  11. B. K. Schmidt, M. S. Lam, and J. D. Northcutt, 'The Interactive Performance of SLIM: A Stateless, Thin-Client Architecture,' Proceedings of the 17th ACM Symposium on Operating Systems Principles, Kiawah Island Resort, SC, Dec. 1999 https://doi.org/10.1145/319151.319154
  12. D, James Gemmell, Harrick M. Vin, Dilip D. Kandlur, P. Venkat Rangan, 'Multimedia Storage Servers: A Tutorial and Survey,' IEEE computer, 1995 https://doi.org/10.1109/2.384117
  13. Segate Barracuda ATA IV 데이타 시트. (http://www.seagate-asia.com/seagatefilesAorea/pdf/Barracuda_ATA4-KR(Datasheet).pdf)
  14. Florin Lahan, Irek Defee, Marius Vlad, Aurelian Pop, Prakash Sastry, 'Integrated system for multimedia delivery over broadband ip networks,' IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol. 48, No. 3, pp. 564-565, 2002 https://doi.org/10.1109/TCE.2002.1037042
  15. Sooyong Kang, Heon Y. Yeom, 'Modeling the Caching Effect in Continuous Media Servers,' Multimedia Tools and Applications, 2001
  16. Prashant J. Shenoy, Pawan Goyal, Harrick M. Vin, 'Issue in multimedia Server Design,' ACM Computing Surveys, Vol.27, No 4, pp. 636-639, 1996 https://doi.org/10.1145/234782.234810
  17. Craig S. Freedman, David J. DeWitt, 'The SPIFFI Scalable Video-on-Demand System,' ACM SIGMOD, 1995 https://doi.org/10.1145/223784.223851
  18. SuperNAVA, http://archive.dstc.edu.au/SuperNOVA/
  19. VODKA, http://vodka.lfcia.org/
  20. Wanghong Yuan, Klara Nahrstedy, Kihun Jim, 'R-EDF: A Reservation-Based EDF Scheduling Algorithm for Multiple Multimedia Task Classes,' IEEE RTAS, 2001 https://doi.org/10.1109/RTTAS.2001.929881
  21. 김순철, 조유근, '가변 비트율을 이용하는 주문형 비디오 서버에서의 효율적인 버퍼 관리 기법', 정보과학회 논문지(A) 제25권 제2호, pp. 177-186, 1998
  22. 원유집, '주문형 비디오 서버의 버퍼 최소화를 위한 가변적 서비스 모드 변환', 정보과학회논문지:시스템 및 이론 제28권 제5호, pp. 213-227, 2001
  23. Tom Fawcett, 'The Linux Bootdisk HOWTO,' (http://www.tldp.org)