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三、 利用多重路徑、多種子傳送大量多媒體電子廣告的方法

3.4 分割種子

3.4.3 多重路徑派送

假設每台廣告點上皆有 40 支廣告,在每個廣告點上皆有 30 支相同的 廣告需要派送,而每個廣告點只剩下 10 支廣告不相同,因此可以採 用本論文提出的架構和演算法來派送廣告,以減低傳輸的時間。

若廣告叢集內共有 20 個廣告點,共有 40 支廣告內容要傳輸,而有 30 支廣告是相同的,10 支是依不同廣告點來傳送,在頻寬為 T2 專線 (6.1 Mbps)下,所需要之時間:

廣告不同的部份(P2P-like):

10 支廣告 * 8 MB * 8 bit * 19 端點 / 6.1 Mbps = 1994 秒 所以我們算出以多重路徑和多種子的方法來傳送多媒體電子廣告所 需的時間為:

廣告相同的部份(P2P-like):

步驟一階段:廣告點 1 分派各廣告點各自的部份。

2 支廣告* 8MB * 8bit * 19 廣告點 / 6.1 Mbps = 399 ≈ 7 分鐘

步驟二階段 :各廣告點同時派送分享廣告內容。

2 支廣告* 8MB * 8bit * 18 廣告點 / 6.1 Mbps = 378 ≈ 7 分鐘

步驟三階段 : 每個廣告點現在都已派送所有的廣告內容,並檢查完 整性。則全部的傳送時間大概:34 + 7 + 7 ≈ 48 分鐘

相對單一路徑的批次傳送需 133 分鐘,而多重路徑、多種子方法是 48 分鐘,比較結果如下表所示:

表 3-1 批次傳送法 和多重路徑,多種子法作比較

第 4 章模擬實驗

真實世界所使用的 TCP/IP Protocol Stack 來產生高精確度的模 擬結果。這兩項特點是所有其他網路模擬器(如 NS, OPNET)所 達不到的。

2. 由於哈佛 TCP/IP 網路模擬器只能模擬固定網路及點對點傳輸 線,而 NCTUns 網路模擬器可模擬無線、有線網路及移動網路節點,

NCTUns 網路模擬器因此可被用來研究真實世界應用程式在 Mobile Ad Hoc Networks 上的效能。這一項特點亦是所有其他網路模擬 器所達不到的。 體,獲選在 ACM MobiCom'02 (Atlanta, USA, 09/23/2002) 參展,

推出至今,已經有來自世界 57 個國家 1,340 個著名機構及使用 者下載使用。

基 於 以 上 所 列 的 優 點 , 所 以 本 系 統 選 用 NCTUns 來 模 範 真 實 的 Internet 網路情況,做為衡量的平台。

4.1 模擬計劃

依區域相近的特性所構成的叢集,在實際設計上,本次模擬以 10 至 60 個 node,依序遞增 10 個 node。

而資料量則以 100MB 到 800MB,依序遞增 100MB 來觀察資料增加時,

對相同 Node 數的叢集會產生什麼樣的影響。

4.1.2 使用 NCTUns 建立拓樸

NCTUns 是國內交通大學-網路與系統實驗室自行發展出來的一套網路 模擬軟體。之前做網路方面的研究,大部分的研究者所使用的模擬器 是 ns2,不過使用上就沒有交大發展出來的這一套方便了,因為要會 使用 ns2,要會一些 tcl script,利用簡單的 script 對 ns2 進行 模擬環境的配置和操作。

NCTUns 可以使用圖形化的界面,直接在畫面上拉出所要進行模擬的 節點和連線,再調整個各個節點要在什麼時候開始送封包,整個環境 差不多就完成了,使用上比起 ns2 方便多了。

不過在研究新的 routing protocol 的時候,因為 NCTUns 中沒有寫 好的協定,要自己動手增加上去。如同系統要建立的單路徑傳送、多 路徑傳送,就必須自己完成 socket 到應用層的各元件,且寫進 log 檔 案中,以驗證資料正確性。

如果我們想要建立拓樸和執行模擬,必須依以下的步驟來完成:

步驟一、 D : 繪製網路拓樸

4.2 模擬結果

4.2.1 單一路徑傳送模擬結果

表 4-1 以單一路徑來模擬批次傳送方式的結果 Nodes of cluster

1 2 3 4 5 6

Single-path (6.1Mb/Sec)

10 20 30 40 50 60

1 100 1286.557 3064.918 4297.705 6086.557 7133.115 7815.082 2 200 2738.361 5581.639 7910.82 11968.52 14523.28 16094.43 3 300 3895.082 8521.967 13121.31 18259.67 19471.48 27391.48 4 400 4768.525 10266.23 16278.03 23732.46 29303.61 36212.46 5 500 5901.639 15324.59 20537.7 27108.2 33737.7 38688.52 6 600 8781.639 17193.44 26470.82 37746.89 47425.57 48747.54 7 700 9832.131 18838.03 30616.39 43680 51883.28 59038.69 Data Size (MB,

1unit/MB)

8 800 10009.18 23522.62 34381.64 46327.21 56550.82 76758.03

首先,我們觀察相同資料量,不同 node 數目時,傳送時間的變化情

100 200 300 400 500 600 700 800 資料量( MB )

接下來,我們以不同觀察方式,看在相同 node 數目,不同資料量時,

4.2.2 多重路徑、多種子方法傳送的模擬結果

表 4-2 以多重路徑、多種子方法的模擬結果 Nodes of cluster

1 2 3 4 5 6

Multi-path (6.1Mb/Sec)

10 20 30 40 50 60

1 100 287.3588 296.2554 265.5059 300.3615 270.0033 280.878 2 200 579.6721 531.2166 572.2555 569.6511 638.6618 598.1662 3 300 810.0546 781.5013 943.4483 893.3165 848.9528 889.4471 4 400 990.8925 1052.217 1113.578 1211.803 1080.013 1123.512 5 500 1473.953 1494.047 1585.302 1462.968 1375.979 1352.376 6 600 1843.06 1639.62 1763.166 1646.81 1791.368 1638.455 7 700 2086.084 2163.175 2093.115 2084.405 1908.103 1856.916 Data Size (MB,

1unit/MB)

8 800 2240.328 2370.043 2289.022 2423.607 2097.718 2205.413

首先,我們觀察相同資料量,不同 node 數目時,傳送時間的變化情

100 200 300 400 500 600 700 800 資料量 ( MB )

接下來,我們觀察在相同 node 數目,不同資料量時,傳送時間的變

4.2.3 結果分析

100 200 300 400 500 600 700 800 資料量 ( MB )

Single Multi Single Multi Single Multi Single Multi Single Multi Single Multi

10 10 20 20 30 30 40 40 50 50 60 60

100 1286.6 287.36 3064.9 296.26 4297.7 265.51 6086.6 300.36 7133.1 270 7815.1 280.88 200 2738.4 579.67 5581.6 531.22 7910.8 572.26 11969 569.65 14523 638.66 16094 598.17 300 3895.1 810.05 8522 781.5 13121 943.45 18260 893.32 19471 848.95 27391 889.45 400 4768.5 990.89 10266 1052.2 16278 1113.6 23732 1211.8 29304 1080 36212 1123.5 500 5901.6 1474 15325 1494 20538 1585.3 27108 1463 33738 1376 38689 1352.4 600 8781.6 1843.1 17193 1639.6 26471 1763.2 37747 1646.8 47426 1791.4 48748 1638.5 700 9832.1 2086.1 18838 2163.2 30616 2093.1 43680 2084.4 51883 1908.1 59039 1856.9 800 10009 2240.3 23523 2370 34382 2289 46327 2423.6 56551 2097.7 76758 2205.4

number of node

資料量(MB) 單一路徑法和多重 路徑、多種子法的

比較

圖 4-5 單一路徑和多重路徑、多種子方法結果比較的圖示

同時,二種方法都會因資料量的增加而增加傳送時間,但本論文所提 出的多重路徑、多種子傳送方法卻因增加頻寬而節省了傳送時間,而 且隨著資料量的增加,節省的時間更多。

所以綜合以上論點,多重路徑、多種子傳送方法在端點數目的變化上 具有穩定,同時因為使用多重路徑法法增加頻寬而節省了傳送時間的 特性,特別適合多媒體電子廣告的分眾性傳送。

所以在時漸重要的電子看板系統中,如何把傳送分眾性的多媒體電子 廣告傳送到各個端點,相對於僅只是使用多重路徑法,或者只用 BitTorrent 法,都不如結合兩者的多重路徑,多種子架構來傳送多 媒體電子廣告。因為本論文提出的多重路徑,多種子架構不會因為端 點的增加而使傳送時間有爆炸性的增加。且傳送時間因為使用多重路 徑法來擴充頻寬而節省傳送時間。因此我們可以說本論文所提出的多 重路徑,多種子的傳送方法是可行,且適用於多媒體電子廣告的分眾 性和大量資料之特性。

第5章 結論及未來研究方向

點網路拓樸及最新的 BitTorrent 法,都是我們探討的對象,各個方 法都有其長處,但僅使用其中一個方法並不適用於多媒體電子廣告的 transmission in networks),以求擴充網路頻寬,縮減傳輸時 間。

由實際的商業環境以及使用國立交通大學的網路與系統實驗室所開 發出來的 NCTUns(網路模擬器)得到的結果,本架構在面臨端點的擴 增時,具有穩定的表現;同時,當資料量增加時,因為使用多重路徑 法來擴充頻寬,也不會使傳送時間出現不穩定的現象;而我們可以透 過管理機制,將具有分眾性的多媒體電子廣告順利的分佈在適當的端 點。基於以上,我們可以說本論文所提出的多重路徑,多種子的傳送 方法是可行,且適用於多媒體電子廣告的分眾性和大量資料之特性。

5-2 未來研究方向

在完成本篇論文,中間經過了許多的困難與問題,也受到許多人的幫 助,讓我可以堅持而完成論文,同時受到許多人所給予的指正及建 議,使本論文得以更加完善。但時間匆促,本架構仍有許多不足和考 量不夠的地方,列舉如下,以期作為後續改善或應用於不同環境。

本論文所展現的方法是一個同時利用多重路徑法與BitTorrent的架 構、適於多媒體電子廣告的分眾性及大量資料的傳送,而這個方法是 不是可以轉用於不同的應用上,就必須考慮本論文所提出的特性是否 適合該應用。

因多媒體電子廣告所構成的封閉式對等網路,是因為其商業的考量,

以期望有封閉和穩定的特性。同時,也使得我們未考慮到非封閉式的 網路特性時,要如何達到負載平衡的問題,所以要應用不同網路環境 時,必須考慮到不同網路環境的特性及傳送時的網路情況,才不致於 發生擁塞的情況。

而本論文所提出的方法,首先要由派送系統的伺服器從多媒體電子廣 告資料庫中取出必要的廣告,帶和叢集中的中繼點採取一對一的傳送 工作,雖然簡化了操作流程,但也形成所有的廣告都要先由此一要徑

參 考 文 獻

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