P2P S TREAMING Brun Yann Clavier Thomas RICM3. P2P S TREAMING P LAN I ) Introduction II) Histoire et généralités Le P2P Le streaming III) Fonctionnement.

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