Evaluation of video transmission systems over information centric content delivery networkstowards the ICNaaS

Resumen

OBJETIVOS Las propuestas que formarán parte de esta tesis encaran la optimización de la transmisión de vídeo sobre la red desde tres metodologías distintas, una continuista, otra transgresora y finalmente una conciliadora con respecto a su posible impacto en su adopción sobre la actual red. La metodología continuista está basada en un protocolo ya estandarizado por el IETF como es SCTP. Por su parte, la apuesta transgresora pasa por analizar cómo afecta la transmisión de vídeo en redes de las denominadas FI y cómo nuevos entornos más restrictivos como son las redes IoT pueden afectar al transporte de vídeo sobre las mismas. Finalmente, la apuesta conciliadora pasa por aprovechar las posibilidades que ofrece SDN para ofrecer servicios de transmisión de vídeo avanzados, mejorando las alternativas de forma transparente y no rupturista. METODOLOGÍA La propuesta de empleo de SCTP es específica para la transmisión de vídeo escalable dadas las propiedades inherentes del mismo. La idea consiste en aprovechar el concepto de flujos de una asociación SCTP junto con la definición de capas y sus dependencias del vídeo escalable para permitir distintos tipos de protección para las mismas, dependiendo de la relevancia de las capas para la decodificación del vídeo. En particular se propone el uso de H.264/SVC. La evaluación del sistema es realizada mediante simulaciones. La opción rupturista viene de la mano de HIMALIS y CCN, dos arquitecturas de FI que rompen con la asunción de que una dirección de red debe estar asociada con una localización, tal y como asumen las redes basadas en IP. Mientras que HIMALIS ofrece una infraestructura de red completa con un sistema de rutas basado en direcciones de red, CCN aboga por la metodología ICN. Evaluamos por tanto el uso de estas dos arquitecturas para la transmisión de vídeo sobre HTTP producido o consumido por 'cosas' en el ámbito de IoT. En este caso la metodología empleada es la del despliegue de las arquitecturas sobre laboratorios globalmente distribuidos y obteniendo repetibilidad mediante la adopción de sistemas de gestión de experimentación. Finalmente, esta tesis propone un sistema capaz de sustituir los actuales sistemas de distribución de contenido CDN de forma transparente, integrando algunos de sus elementos actuales y aportando características deseables a dichos sistemas como son la segmentación por proveedor o CDN como servicio de contenidos mediante el uso de SDN. Además una aproximación de tipo ICN es adoptada, de ahí que nos refiramos en la tesis a ICNaaS, ofreciendo optimizaciones específicas en la red en cuanto a la localización del contenido basada en la meta-información del mismo, en particular mostrando el caso de uso de video escalable sobre HTTP. Para ello se define una arquitectura de capas sobre el controlador SDN y se definen las interfaces a emplear por los distintas entidades involucradas en la provisión del servicio. La propuesta es evaluada en dos despliegues reales con un sistema de gestión de experimentación fruto de la experiencia obtenida durante la evaluación de FI para garantizar la repetibilidad. CONCLUSIONES Para cada alternativa se presentan conclusiones y vías futuras. De entre ellas la más interesante a corto/medio plazo teniendo en cuenta los últimos acontecimientos en la comunidad investigadora sería la inclusión de la propuesta de ICN como servicio en entornos de virtualización de funciones de red o NFV. Además, aunque el caso de uso para el cual ICNaaS fue diseñado está orientado a la transmisión de vídeo, el sistema es lo bastante genérico para ser empleado en otros entornos que emplean HTTP como medio de transporte.