• شماره ركورد
    25756
  • شماره راهنما
    COM2 712
  • عنوان

    تحويل بهينه جريان پخش زندهHTTP : يك رويكرد تركيبي سرور- شبكه

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي كامپيوتر- شبكه هاي كامپيوتري
  • دانشكده
    مهندسي كامپيوتر
  • تاريخ دفاع
    1404/08/26
  • صفحه شمار
    110 ص.
  • استاد راهنما
    احمدرضا منتظرالقائم
  • كليدواژه فارسي
    پخش زنده مبتني بر پروتكل انتقال ابرمتن , محاسبات لبه , كيفيت تجربه , تأخير كم , شبكه‌هاي نرم‌افزار محور
  • چكيده فارسي
    در دهه‌هاي اخير، رشد چشمگير ترافيك داده و افزايش تقاضا براي سرويس‌هاي چندرسانه‌اي باكيفيت بالا در بستر شبكه‌هاي توزيع محتوا، چالش‌هاي جدي را در زمينهٔ كارايي، مقياس‌پذيري و مديريت شبكه‌هاي توزيع محتوا همچون افزايش تأخير، ازدحام ترافيكي و مصرف بالاي پهناي باند به همراه داشته است. با گسترش فناوري‌هاي مجازي‌سازي و ظهور شبكه‌هاي نرم‌افزارمحور، امكان مديريت پويا و هوشمندانهٔ منابع شبكه فراهم شده است؛ به‌گونه‌اي كه مي‌توان با استفاده از ديد متمركز كنترلر و قابليت برنامه پذيري آن در لايه كنترل، تخصيص پويا‌ي منابع را در لايه‌هاي مختلف شبكه بهينه نمود. در اين پژوهش با تركيب قابليت‌هاي اين معماري، روشي هوشمند براي انتخاب پويا و بهينهٔ سرور كش و تخصيص تطبيقي منابع شبكه ارائه شده است كه هدف آن كاهش زمان پاسخ‌گويي، افزايش نرخ اصابت كش و بهبود كيفيت تجربهٔ كاربر است. پژوهش حاضر باهدف ارائهٔ يك مدل هوشمند و مناسب براي تخصيص منابع و انتخاب سرورهاي كش در شبكه‌هاي CDN مبتني بر SDN انجام شده است تا ضمن كاهش زمان پاسخ‌گويي و بهبود بهره‌وري شبكه، ميزان ترافيك ارسالي به سرور مبدأ نيز به حداقل برسد. همچنين، مسئلهٔ تخصيص مناسب منابع و انتخاب سرور مناسب براي پاسخ‌گويي به درخواست‌هاي كاربران به‌صورت يك مدل تصميم‌گيري چندمرحله‌اي طراحي شده است. مدل پيشنهادي در محيط Python پياده‌سازي و در محيط Mininet شبيه‌سازي شده است. داده‌هاي ورودي شامل خوشه‌بندي كلاينت‌ها، نگاشت سرورهاي محلي و غير محلي و مجموعه‌اي از درخواست‌هاي محتوايي باكيفيت‌هاي مختلف است. كنترلر SDN در هر بازه زماني باتوجه‌به وضعيت شبكه يكي از الگوريتم‌ها را فعال كرده و مسير پاسخ‌دهي به درخواست‌ها را تعيين مي‌نمايد. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه سيستم پيشنهادي با بهره‌گيري از انتخاب تطبيقي الگوريتم‌ها قادر است تعادلي مناسب ميان تأخير، بار شبكه و نرخ اصابت كش برقرار كند. مقايسهٔ نتايج با مقالهٔ مرجع نشان مي‌دهد كه روش ارائه‌شده موجب بهبود ميانگين زمان پاسخ و افزايش چشمگير نرخ اصابت كش شده است. به‌طوركلي، روش پيشنهادي با بهره‌گيري از هوشمندي كنترلر SDN و تلفيق سه الگوريتم مكمل، مدلي كارا و تطبيقي براي تخصيص منابع در شبكه‌هاي CDN ارائه مي‌دهد كه ضمن افزايش كارايي و كاهش ترافيك مبدأ، كيفيت تجربهٔ كاربر را نيز به‌طور محسوسي بهبود مي‌بخشد.
  • كليدواژه لاتين
    HTTP Adaptive video Streaming (HAS) , Edge Computing , Quality of Experience (QoE) , Low Latency , Software Defined Networks (SDN)
  • عنوان لاتين
    Optimal Delivery of HTTP Live Stream: A Hybrid Server-Network Approach
  • گروه آموزشي
    مهندسي كامپيوتر
  • چكيده لاتين
    In recent decades, the rapid growth of data traffic an‎d the increasing deman‎d for high-quality multimedia services over Content Delivery Networks (CDNs) have introduced serious challenges in terms of performance, scalability, an‎d management. These challenges include increased latency, traffic congestion, an‎d high ban‎dwidth consumption. With the advancement of virtualization technologies an‎d the emergence of Software-Defined Networking (SDN), it has become possible to manage network resources dynamically an‎d intelligently. By utilizing the centralized control an‎d programmability capabilities of the SDN controller, resource allocation can be optimized across different network layers in a flexible an‎d adaptive manner.In this research, by integrating the features of SDN an‎d CDN architectures, an intelligent method is proposed for the dynamic an‎d optimal selec‎tion of cache servers an‎d adaptive resource allocation. The proposed method aims to minimize response time, increase cache hit ratio, an‎d enhance the overall Quality of Experience for end users. The study is conducted to design an‎d implement an optimized model that efficiently manages resource allocation an‎d cache server selec‎tion in SDN-based CDN environments. This model not only reduces response delay an‎d improves network performance but also minimizes the amount of traffic sent to the origin server.The resource allocation an‎d server selec‎tion problem is formulated as a multi-stage decision-making model. The proposed system is implemented an‎d simulated in the Python environment. The input data include client clustering information, mappings of local an‎d non-local cache servers, an‎d a set of content requests with various quality levels. The SDN controller monitors the network status an‎d dynamically activates one of the selec‎tion algorithms based on the current load condition. Simulation results demonstrate that the adaptive algorithm selec‎tion enables the system to achieve an optimal balance between delay, network load, an‎d cache hit rate.Comparative eva‎luations with the baseline model confirm that the proposed method significantly improves the average response time an‎d provides a notable increase in cache hit ratio. Overall, the proposed approach, by leveraging the intelligence of the SDN controller an‎d the integration of three complementary algorithms, offers an efficient an‎d adaptive model for resource allocation in CDN environments. This model effectively enhances network performance, reduces origin traffic, an‎d considerably improves users’ Quality of Experience.
  • سازمان طرف قرارداد
    پژوهشگاه ارتباطات و فناوري اطلاعات (مركز تحقيقات مخابرات)
  • تعداد فصل ها
    6
  • فهرست مطالب pdf
    157991
  • نويسنده

    اميني تهراني، فايزه