Yazılım tanımlı ağ sistemlerinde eş zamanlı çoklu katmanlı video akışlarında kalite eniyileme

Abstract

Önümüzdeki yıllarda olası internet kullanım alışkanlıkları üzerine yapılan incelemelerde, internet kullanımında artış olacağını ve bu artışa bağlı olarak daha etkili çözümler üretmek gerekeceğini öngörülmüştür. Son yıllarda önem kazanan yazılım tanımlı ağlar (SDN) tabanlı sistemlerle, paket yönlendirme ve kaynak kullanımı konularında etkili bir merkezi kontrol imkanı sağlanmıştır. Bu çalışmada, SDN sisteminde ölçeklendirilebilir videoları iletmek için jitter ve gecikme kısıtlarını dikkate alan eş zamanlı bant genişliği ve çoklu yol paket yönlendirme eniyileme problemi tanımlanmış ve çözülmüştür. Önerilen çözümün uygulanma maliyeti dolayısıya SDN denetleyicisinde düşük maliyetle hayata geçirilebilecek sezgisel bir algoritma geliştirilmiştir. Problemin iki farklı yapılandırma ile benzetim ve emülasyonları yapılmıştır. Yapılan nicel değerlendirmeler sonucunda her iki yapılandırmada önerdiğimiz sistem modelinin, kendisiyle karşılaştırmalı yapılan algoritmalardan daha iyi sonuç verdiği görülmüştür. Mininet'te gerçekleştirilen emülasyonlarla, elde edilen kuramsal sonuçların doğrulaması yapılmıştır.

Projections estimating future online traffic reveal that better techniques are required to meet the expected demand. An emerging network paradigm, software defined networking (SDN) provides effective central management in routing and resource management. In this article, we define and solve a jointly optimal bandwidth allocation and multipath routing problem for SDN based delay/jitter constrained transmission of scalable videos. We also develop a heuristic approach that can easily be implemented in an SDN controller. Two different configurations of the problem are simulated. Numerical evaluations show that proposed multipath routing solutions provide considerable improvement in both configurations when compared to benchmark algorithms. Mininet emulation results also agree with the theoretical results.