P2P STREAMING
Brun YannClavier ThomasRICM3
P2P STREAMINGPLAN
I ) Introduction II) Histoire et généralités
Le P2P Le streaming
III) Fonctionnement du P2P Streaming Architecture Fonctionnement général Mécanisme du tampon
IV) Etude comparative de 2 logiciels : TVAnts et Sopcast
V) Conclusion
I ) INTRODUCTION
P2P très connu du public
Souvent généralisé au téléchargement via Edonkey,…
D’autres applications moins connues : streaming video ou audio
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS PLAN
A) Le P2P 1 ) histoire 2 ) généralités
B) Le streaming 1 ) histoire 2 ) généralités
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS A ) LE P2P
1 ) HISTOIRE
Juillet 1999 : publication du protocole Freenet Septembre 1999 : création de Napster Novembre 1999 : 1er client direct connect Mars 2000 : 1ère version de Gnutella Septembre 2000 : 1ère version de
Edonkey2000 Avril 2001 : début de BitTorrent Juillet 2001 : fermeture de Napster Novembre 2002 : création de Gnutella2
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS A ) LE P2P
2 ) GÉNÉRALITÉS
Modèle client –serveur:
• Un ou plusieurs serveurs
• Systèmes centralisés
• Client envoie une requête au serveur, qui lui envoie alors la réponse
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS A ) LE P2P
2 ) GÉNÉRALITÉS
Modèle client –serveur:
Avantages :
• Ressources centralisées
• Meilleur sécurité
• Réseau évolutif
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS A ) LE P2P
2 ) GÉNÉRALITÉS
Modèle client –serveur:
Inconvénients :
• Cout élevé : du à l’entretien et la gestion du serveur
•Maillon faible : le serveur est le maillon faible car tous le réseau est architecturé autour de lui
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS A ) LE P2P
2 ) GÉNÉRALITÉS
Architecture P2P:
• Pas de serveur dédié
• Chaque ordinateur a le rôle de client et de serveur
• Partage de ressources
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS A ) LE P2P
2 ) GÉNÉRALITÉS
Architecture P2P:
Avantages :
• Resistance aux pannes
•Coût nettement moins élevé
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS A ) LE P2P
2 ) GÉNÉRALITÉS
Architecture P2P:
Inconvénients :
• Pas de centralisation des données
• Applications beaucoup plus difficiles à concevoir
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS B ) LE STREAMING
1 ) HISTOIRE
1980 -1990 : Processeur peu puissant Réseau très limité
Stream diffusé par CD ROM
1990 – 2000 : Bande passante plus conséquente Accès internet plus fréquent Utilisation de protocole standardisé Commercialisation d’Internet
Utilisation d’Internet pour diffuser du contenu en streaming ( 1ère radio internet)
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS B ) LE STREAMING
2 ) GÉNÉRALITÉS
Lecture en progressif
Pas de serveur spécialisé Le navigateur gère la lecture du flux
Avantages :
Pas de gestion particulière du serveur
Inconvénients :
Pas d’adaptation à la connexion de l’utilisateur Attente pour voir les 1ères images
II ) HISTOIRE ET GÉNÉRALITÉS B ) LE STREAMING
2 ) GÉNÉRALITÉS
Lecture en continu
Un seul fichier diffusé Serveur de lecture en continu
Avantages:
Le serveur d’adapte à la connexion de l’utilisateur
Inconvénients:
Nécessite une bande passante suffisante pour avoir un contenu de qualité correct
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMINGPLAN
A) Architecture et protocole 1 ) Architecture 2 ) Protocole
B) Fonctionnement général 1 ) Architecture centralisé à serveurs multiples 2 ) Architecture décentralisé
C) Mécanisme du tampon 1 ) Le tampon 2 ) La Buffer Map
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMINGA ) ARCHITECTURE ET PROTOCOLE
1 ) ARCHITECTURE
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMINGA ) ARCHITECTURE ET PROTOCOLE
2 ) PROTOCOLE
TCP : retransmission, fiabilité.
UDP: rapidité mais perte de paquets.
Dans les 2 cas , pas de QoS : on ne peut garantir la fluidité du flux.
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMINGB ) FONCTIONNEMENT GÉNÉRAL
1) ARCHITECTURE CENTRALISÉ À SERVEURS MULTIPLES
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMINGB ) FONCTIONNEMENT GÉNÉRAL
1) ARCHITECTURE CENTRALISÉ À SERVEURS MULTIPLES
Avantages :
Recherche facilité Sécurité efficace : en cas de panne d’un serveur,
d’autres sont disponibles
Inconvénients :
Pas d’anonymat, chaque utilisateur est identifié sur le serveur
Déséquilibre entre les serveurs
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMINGB ) FONCTIONNEMENT GÉNÉRAL
2 ) ARCHITECTURE DÉCENTRALISÉ
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMINGB ) FONCTIONNEMENT GÉNÉRAL
2 ) ARCHITECTURE DÉCENTRALISÉ
Avantages :
Anonymat S’adapte parfaitement à l’évolution du réseau Taille du réseau théoriquement infinie
Inconvénients :
Pas de sécurité Problèmes de partage
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMINGC ) MÉCANISME DU TAMPON
1 ) LE TAMPON
Requête à un pair
Chaque pair a un tampon et une BufferMap.
Requête à un voisin.
Réception des segments manquants.
Transmission au lecteur media
Lecture du contenu
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMINGC ) MÉCANISME DU TAMPON
1 ) LE TAMPON
Requête d’un pair
Chaque pair a un tampon et une BufferMap.
Réception d’une requête d’un voisin.
Envoi des segments demandés.
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMINGC ) MÉCANISME DU TAMPON
2 ) BUFFER MAP
Table échangée entre les pairs
Contient des informations sur les segments possédés par les pairs
Permet à un pair de savoir ce que possèdent ces voisins
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMINGC ) MÉCANISME DU TAMPON
2 ) BUFFER MAP
Contient différents champs :
Offset du 1er segment Largeur de la table Chaîne de 0 et de 1
déterminant les segments manquant et ceux possédés
III ) FONCTIONNEMENT DU P2P STREAMINGC ) MÉCANISME DU TAMPON
1 ) LE TAMPON
Chaque pair a un tampon et une BufferMap.
Réception d’une requête d’un voisin.
Envoi des segments demandés.
IV) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELS : TVANTS ET SOPCASTPLAN A) Généralités
1 ) TVAnts et TCP 2 ) Sopcast et UDP
B) Mise en pratique 1) Démarche 2) Mécanisme de la Buffer Map 3) Mécanisme d’émission 4) Mécanisme de réception
C) Comparaison performance 1 ) Connexion 2 ) Taille de paquets 3 ) Proportion download / upload 4 ) Proportion d’échanges de données « utiles » 5 ) Débit moyen
D) Comparaison finale
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSA ) GÉNÉRALITÉS
1 ) TVANTS ET TCP
Généralités :
Créé par des étudiants de l’université de Zhejang en 2005
Principal atout : contient le + de chaines (environ 400)
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSA ) GÉNÉRALITÉS
1 ) TVANTS ET TCP
Protocole:
Utilise TCP pour tous les échanges de données
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSA ) GÉNÉRALITÉS
2 ) SOPCAST ET UDP
Généralités :
Créé à l’été 2005 en Chine
Principal atout : la vitesse
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSA ) GÉNÉRALITÉS
2 ) SOPCAST ET UDP
Protocole :
Utilise UDP pour le transport de données
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSB ) MISE EN PRATIQUE
1 ) DÉMARCHE
Capture de trame sur WireShark
Même flux, même connexion, même durée À la connexion Pendant la diffusion
Analyse des paquets échangés
Statistiques et comparaisons
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSB ) MISE EN PRATIQUE
2 ) MÉCANISME DE LA BUFFER MAP
Les pairs s’envoient leur BufferMap
Ensuite, ils connaissent ce que possède les autres pairs
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSB ) MISE EN PRATIQUE
3 ) MÉCANISME D’ÉMISSION
Réception d’une requête
J’envois le fichier demandé
L’échange continue jusqu’à que je n’ai plus les segments manquant
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSB ) MISE EN PRATIQUE
4 ) MÉCANISME DE RÉCEPTION
Envoi d’une requête à un pair qui possède le segment que je souhaite
Il me l’envoie
L’échange continue jusqu’à que le pair n’ait pas les segments manquants
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSC ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
1 ) CONNEXION
Paquets de données échangés dans les premières secondes de la connexion. ( Temps en abscisse, Octets en ordonnées)
TVAnts Sopcast
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSC ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
1 ) CONNEXION
Quantité global de données échangés en octets en 30s
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSC ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
2 ) TAILLE DE PAQUETS
TVAnts (nombre en ordonné, taille en abscisse)
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSB ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
2 ) TAILLE DE PAQUETS
Sopcast (nombre en ordonnées, taille en abscisse)
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSC ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
3 ) PROPORTION DOWNLOAD/UPLOAD
TVAnts
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSC ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
3 ) PROPORTION DOWNLOAD/UPLOAD
Sopcast
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSC ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
4 ) PROPORTION D’ ÉCHANGES DE DONNÉES UTILES
TVAnts
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSC ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
4 ) PROPORTION D’ ÉCHANGES DE DONNÉES UTILES
Sopcast
VIDEO
AUTRES
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSC ) COMPARAISON DE PERFORMANCE
5 ) DÉBIT MOYEN
IV ) ETUDE COMPARATIVE DE 2 LOGICIELSD ) COMPARAISON FINAL
Critères TVAnts SopCast
Vitesse de connexion 83s 30s
Débit Moyen 74 ko/s 106 ko/s
% Download 87 73
% Upload 13 27
% Données utiles 55 64
V ) CONCLUSION
P2P streaming se démocratise dans le monde
De + en + d’applications voient le jour
Evolue suivant les progrès du P2P
V ) CONCLUSION
Merci de votre attention