Konstruktion sabotageresistenter und effizienter Overlay-Topologien für IPTV-Verteilungsinfrastrukturen

• Antragsteller: Professor Dr. Manfred Kunde; Professor Dr.-Ing. Günter Schäfer
• Fachliche Zuordnung: Sicherheit und Verlässlichkeit, Betriebs-, Kommunikations- und verteilte Systeme
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 39604624

Im Rahmen des laufenden Projektes “Konstruktion sabotageresistenter und effizienter Overlay-Topologien für Live-Streaming-Anwendungen“ wurden im ersten Antragszeitraum angriffs- und sabotageresistente Topologien für push-basierte Application Layer Multicast (ALM) Streaming Systeme untersucht und grundlegende Schritte für deren dezentrale Konstruktion durch die Streaming-Teilnehmer unternommen. Durch den vermehrten praktischen Einsatz von Peer-to-Peer-Streaming-Systemen ergeben sich in Kombination mit neuen Entwicklungen im Forschungsumfeld neue bisher nicht berücksichtigte Fragestellungen und Optimierungsprobleme. So beschränken sich marktübliche Streaming-Systeme nicht auf die Auslieferung eines einzigen Streams, sondern senden üblicherweise ein breites Angebot mehrerer Programme die u.U. von verschiedenen Quellen eingespeist werden. Zusätzlich ist eine zunehmende Heterogenität sowohl der Ansprüche als auch der Ressourcenausstattung der Teilnehmer zu beobachten. Ein praxisgerechtes Streaming-System sollte deshalb in der Lage sein, gleichzeitig sowohl per Glasfaserleitung angebundene Haushalte mit HDTV-Inhalten, als auch mobile Clients mit Inhalten in reduzierter Qualität zu versorgen und die jeweils verfügbaren Ressourcen optimal auszunutzen. Dabei sind außerdem zeitliche Schwankungen im Zuschauerverhalten zu berücksichtigen. Weiterhin sollte die logische Einbettung des Overlay-Netzwerks, unter Einbeziehung von Effizienz- und Robustheitskriterien, in das zu Grunde liegende Infrastrukturnetzwerk berücksichtigt werden. Schließlich bietet die aktuelle Forschung zur Zukunft des Internets auf Basis zunehmender Netzwerkvirtualisierung die Möglichkeit zur Verlagerung von applikationsspezifischer Routing-Logik in intelligente Router in Form von migrierbaren, virtualisierten Maschinen. Die Nutzung dieser Mittel zur Etablierung migrierbarer ALM-Router im Kernnetz des Diensterbringers verspricht für ein Peer-to-Peer-Streaming System wiederum eine deutliche Erhöhung der Auslieferungseffizienz, wie auch der Stabilität. Die Ziele der hier beantragten zweiten Projektphase bestehen somit in einem ersten Schritt in der Übertragung der bisherigen Erkenntnisse zu sabotageresistentem ALM-Streaming auf das nun deutlich erweiterte Szenario. Darauf aufbauend sollen eine Reihe zentraler weiterführender Fragestellungen identifiziert und gelöst werden. So ergeben sich besonders durch die Berücksichtigung starker Heterogenität in Ansprüchen und Ausstattung der Peers sowie der Einbettung in das Infrastrukturnetz neue Herausforderungen und Fragestellungen bzgl. der Topologiestabilität und Topologieeffizienz, die geklärt werden sollen. Die in diesem Zusammenhang erarbeiteten Lösungsansätze sollen in Simulationsstudien ausführlich evaluiert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Dr. Michael Brinkmeier