한정된 자원 환경에서의 주문형 비디오 스트리밍 서비스를 위한 효율적인 인센티브 메커니즘

Abstract

과거에는 단순한 파일 공유 어플리케이션들이 인터넷 트래픽의 가장 큰 비중을 차지하고 있었지만 현재는 실시간 스트리밍을 포함한 비디오 어플리케이션들이 그 자리를 대체하고 있다. 이에 따라 협조적 분산 환경을 지원하는 피투피 (P2P) 어플리케이션들의 패러다임도 비디오 스트리밍을 지원하는 방향으로변화하고 있다. 현재 비디오 스트리밍을 지원하는 피투피 방식들은 대부분 구협이 쉽고 스트리밍 어플리케이션으로의 전환이 용이한 비토렌트 (BitTorrent)를 기반하고 있다. 하지만 비토렌트 기반의 비디오 스트리밍방식들은 무임승차에 취약한 비토렌트의 특성을 그대로 반영하기 때문에 무임승차에 의해 시스템 자원이 부족한 상황에서는 제대로 동작하지 않는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 비토렌트 기반의 비디오 스트리밍 방식들의 무임승차에 대한 취약성을 분석하고, 기존 방식들에 대한 대안으로 (협조적 분산 환경 하에서 협동을 강제하기 위해 개발되었던) T-Chain의 적용 가능성에 대해 검토한다. 시뮬레이션 결과 T-Chain을 기반으로 한 비디오 스트리밍 방식인 S-TChain의 경우 부족한 자원환경에서 비토렌트 기반의 다른 방법들에 비해 평균 60% 이상의 향상된 성능을 보였다. Recently the ratio of the Internet traffic generated by video streaming applications including video-on-demand (VOD) is getting higher and higher, while P2P-based naive content distribution has been the main source of the Internet traffic in the past. As a result, the paradigm of cooperatively distributed systems (e.g., P2P) is changing to support streaming applications. Most P2P assisted approaches for video streaming today are based on Bit Torrent thanks to its simplicity of implementation and easy adaptability. They, however, have immanent vulnerability to free-riding inherited from Bit Torrent, which inevitably hurts their performance under limited system resources with free-riding. This paper studies the weakness to free-riding of existing Bit Torrent-based video streaming applications and investigates the adaptability of T-Chain (which was originally designed to prevent free-riding in cooperatively distributed systems) to video streaming applications. Our experiment results show that the video streaming approach based on T-Chain outperforms most existing Bit Torrent-based ones by 60% on average under limited system resources with free-riding.