Fleksibel støtte for tjenestekvalitet i mellomvare

Like dokumenter
Utfordringer til mellomvare: Multimedia

Neste Generasjon Datanett

Utfordringer til mellomvare: Multimedia

CORBA Objektmodell (Java RMI)

Gruppe 11. Frank Petter Larsen Vegard Dehlen

Invitation to Tender FSP FLO-IKT /2013/001 MILS OS

RM-ODP og Multimedia middleware (M3W):

Presentasjon av: Erling Ringen Elvsrud Nils Fredrik Gjerull Håkon Torjus Bommen

Server-Side Eclipse. Bernd Kolb Martin Lippert it-agile GmbH

GeWare: A data warehouse for gene expression analysis

Hvordan komme i gang med ArchiMate? Det første modelleringsspråket som gjør TOGAF Praktisk

HARP-Hybrid Ad Hoc Routing Protocol

Server-Side Eclipse. Martin Lippert akquinet agile GmbH

LAVA. Om LAVA prosjektet UNINETT96

Hybrid Cloud and Datacenter Monitoring with Operations Management Suite (OMS)

Multimedia in Teacher Training (and Education)

Distributed Component Object Model. Utvikling av distribuerte applikasjoner. Utvidelse av COM for støtte av distribuerte objekter

CORBA Component Model (CCM)

Endringsdyktige og troverdige systemer

Den europeiske byggenæringen blir digital. hva skjer i Europa? Steen Sunesen Oslo,

A Study of Industrial, Component-Based Development, Ericsson

Er du nysgjerrig på om det er mulig...

Information search for the research protocol in IIC/IID

MID-TERM EXAM TDT4258 MICROCONTROLLER SYSTEM DESIGN. Wednesday 3 th Mars Time:

Referansearkitektur use cases. Kjell Sand SINTEF Energi AS NTNU Institutt for elkraftteknikk

Reliable RT Spotify

HONSEL process monitoring

Øystein Haugen, Professor, Computer Science MASTER THESES Professor Øystein Haugen, room D

Grid computing for radiologi

Brukerkrav og use case diagrammer og -tekst 19. januar Agenda. Brukerkrav og use case. Diagrammer Tekst.

DCOM. 21. oktober Mai et al. Hva er egentlig en komponent?

Basert på en artikkel fra Microsoft propaganda November 1996

HVILKE ENDRINGER KAN BRANSJEN FORVENTE SEG FREMOVER SETT FRA ET BRUKERPERSPEKTIV CHRISTIAN HEIBERG, EXECUTIVE DIRECTOR CBRE AS NORSK EIENDOM

Erfaringer fra en Prosjektleder som fikk «overflow»

Software applications developed for the maritime service at the Danish Meteorological Institute

Status for IMOs e-navigasjon prosess. John Erik Hagen, Regiondirektør Kystverket

Emergency Management Training

IT Grunnkurs Nettverk 3 av 4

Sascha Schubert Product Manager Data Mining SAS International Copyright 2006, SAS Institute Inc. All rights reserved.

Mål med prosjektet. proactima.com. Utvikle, markedsføre og selge den beste løsningen for Risikostyring og HMS ledelse for det globale markedet

CYBER SECURITY AUTONOME SYSTEMER. Marie Moe, forskningsleder for Cyber Security,

Compello Fakturagodkjenning Versjon 10 Software as a service. Tilgang til ny modulen Regnskapsføring

Fakultet for informasjonsteknologi, Løsning på eksamen i TDT4190 Distribuerte systemer Torsdag 9. juni 2005,

Compello Fakturagodkjenning Versjon 10.5 As a Service. Tilgang til Compello Desktop - Regnskapsføring og Dokument import

Kundetilfredshetsundersøkelse FHI/SMAP

Improving Customer Relationships

FMEM: A Fine- grained Memory Estimator for MapReduce Jobs

TTM4175 Hva er kommunikasjonsteknologi?

SUPPLIER UPDATE. September 23, 2015

Mellomvarestøtte for mobilitet Reflektiv mellomvare

Distributed object architecture

Unit Relational Algebra 1 1. Relational Algebra 1. Unit 3.3

En praktisk anvendelse av ITIL rammeverket

Innovasjonsvennlig anskaffelse

Confidence-based Data Management for Personal Area Sensor Nets

ESTABLISHING A EUROPEAN HIGH POWER CHARGING NETWORK JAN HAUGEN IHLE, REGIONSDIREKTØR NORTHERN EUROPE, IONITY. IONITY Präsentation October 2018

Europeiske standarder -- CIM og ENTSO-E CGMES. Svein Harald Olsen, Statnett Fornebu, 11. september 2014

Uke 5. Magnus Li INF /

SRP s 4th Nordic Awards Methodology 2018

TILLEGGSSPØRSMÅL BILLETT- OG ADMINISTRASJONSSYSTEM KINONOR AS COMPLEMENTARY QUESTIONS POINT OF SALE SOFTWARE PACKAGE KINONOR AS

Legacy System Exorcism by Pareto s Principle. Kristoffer Kvam/Rodin Lie Kjetil Jørgensen-Dahl

What's in IT for me? Sted CAMPUS HELGELAND, MO I RANA Tid

Forelesning III Kap 8 & 7; Dagsplan. Gjenbruk. Condition synchronization. Gjennomgående eksempler. Kode: Design: Verktøy

Need for resources. Grid systems - utfordringer innenfor medisin? Wolfgang Leister Sjefsforsker, Norsk Regnesentral

Litt mer detaljer om: Detaljerte funksjoner i datanett. Fysisk Lag. Multipleksing

Litt mer detaljer om: Detaljerte funksjoner i datanett. Fysisk Lag. Multipleksing

Nettnøytralitet - regulering på jakt etter markedssvikt. Bjørn Hansen, Telenor Research Nettnøytralitetsforum 27. november 2014

Grunnlag: 11 år med erfaring og tilbakemeldinger

Oppgaveanalyse. Kjært navn har mange betydninger. Utgangspunkt i ergonomi, psykologi og SU Oppgave: målrettet handling på mange nivåer

Ad-hoc / selvkonfigurerende sensornettverk. Knut Øvsthus, PhD Professor Høgskolen i Bergen

Arbeidsflyt - definisjoner

Kurskategori 2: Læring og undervisning i et IKT-miljø. vår

Krav til sikkerhet og personvern hos tjenestesteder som skal koble seg opp til en felles elektronisk pasientjournal

Midler til innovativ utdanning

Atea Klientologi. - Læren om leveranse av innhold til klienter

E-faktura. Brukergruppe Norge

Kontor i Stockholm, Oslo og København Lang erfaring fra produkt og sw. utvikling innenfor IT og Telecom segmentet

Capturing the value of new technology How technology Qualification supports innovation

System integration testing. Forelesning Systems Testing UiB Høst 2011, Ina M. Espås,

Public roadmap for information management, governance and exchange SINTEF

Welcome to RiskNet open workshop

DecisionMaker Frequent error codes (valid from version 7.x and up)

Trådløsnett med Windows XP. Wireless network with Windows XP

Bufferhåndtering i multimedia datahåndteringssystemer

Kanskje en slide som presenterer grunderen?

Introduction to DK- CERT Vulnerability Database

Internasjonal standardisering. Erlend Øverby

Familieeide selskaper - Kjennetegn - Styrker og utfordringer - Vekst og nyskapning i harmoni med tradisjoner

Litt mer detaljer om: Tids multipleksing

Bærekraftig FM til tiden/ Bærekraftig FM på tid

TTM4175 Hva er kommunikasjonsteknologi?

Hvordan predikere sikkerhet mht. endring

Little Mountain Housing

The Akamai Network: A Platform for High-Performance Internet Applications. Erik Nygren Ramesh K. Sitaraman Jennifer Sun.

Generalization of age-structured models in theory and practice

God praksis på personalutvikling i TTO/KA. Presentasjon FORNY Seminar Sommaroy

Bruk av ucmdb til SLM og Change Management EDB Business Partner Industri

Andrew Gendreau, Olga Rosenbaum, Anthony Taylor, Kenneth Wong, Karl Dusen

EXAM TTM4128 SERVICE AND RESOURCE MANAGEMENT EKSAM I TTM4128 TJENESTE- OG RESSURSADMINISTRASJON

Neural Network. Sensors Sorter

Transkript:

Fleksibel støtte for tjenestekvalitet i mellomvare Tom Kristensen Universitetet i Oslo, Institutt for Informatikk Universitetsstudiene på Kjeller tomkri@unik.no http://www.unik.no/~tomkri

Oversikt Multimedia Tjenestekvalitet Distribuerte systemer Mellomvare Kommunikasjons-protokoller Vår tilnærming og første prototype

Hva er multimedia? Digital multimedia Datamaskin-kontrollert integrasjon av tekst, grafikk, stillbilder, bevegelige bilder, animasjon, lyd og etthvert annet medium Alle datatypene over representeres, lagres, overføres, og prosesseres digitalt. Kontinuerlig vs diskret media En kontinuerlig media type har en implisitt tidsmessig dimensjon, mens en diskret type har det ikke.

Utfording fra multimedia til mellomvare Støtte for multimedia programmeringsmodell systemstøtte for kontinuerlige media strømmer (enkle og sammensatte) QoS forvaltning (management) statisk og dynamisk Synkronisering i sann tid intra- og inter-synkronisering gruppekommunikasjon programmeringsmodel QoS forvaltning av grupper gruppemedlemmer med ulike QoS krav

Krav Støtte for multimedia: Systemstøtte Kontinuerlige media krever en forpliktelse til å yte et gitt nivå av tjeneste f.eks. 25 rammer per sekund for video Denne forpliktelsen må vare i hele interaksjonens levetid Analyse Eksisterende mellomvare kan ikke tilfredstille de ønskede sanntidskrav fra multimedia Eksisterende mellomvaresystemer gir ingen garantier

Tjenestekvalitet og multimedia QoS Max forsinkelse (s) Max jitter (ms) Gj.snittlig gjennomstrømning (Mbit/s) Akseptabel bitfeil rate Akseptabel pakke feil rate Audio 0.25 10 0.064 < 10-2 < 10-1 Video (TV kvalitet) 0.25 100 100 10-3 10-3 Komprimert video 0.25 100 2-10 10-9 -10-5 10-9 Data (filoverføing) 1-2 - 100 0 0 Sann-tids data 0.001-1 - < 10 0 0 Bilde 1-2 - 10 10-4 10-9

Oppgaver i QoS forvaltning QoS spesifikasjon QoS parameter oversetting og distribusjon QoS forhandling adgangskontroll/reservering QoS monitorering QoS reforhandling/ressurs adaptering ressurs deallokering

Distribuerte multimediasystemer Ende-til-ende QoS-støtte MMI MMI Applikasjon Applikasjon OS Ende-til-ende protokoller Ende-til-ende protokoller OS Nettverksgrensesnitt Nettverksgrensesnitt Nettverk

Programmeringsabstraksjoner Maskinvare og nettverk billigere, raskere, mindre Distribuert programvare dyrere å utvikle/vedlikeholde, treigere, større Må redusere kompleksitet for utviklere heterogenitet, portabilitet, lavnivå abstraksjoner Økt gjenbruk objekter komponenter Objektorientert mellomvare distribuerte objekter

CORBA-arkitekturen Developed by vendors,e.g., spreadsheets, CAD tools, etc. Application Objects Common Facilities (CORBA Facilities) high level facilities for applications horizontal and vertical category Object Request Broker (ORB) Object Services (CORBA Services) naming (X.500), event, persistence, transactions, relationships, concurrency control,

Object Request Broker Client Object implementation Dynamic invoke Client stubs ORB interface Implement. Skeletons Object adapter ORB core 1 interface 1 interface/adaptor 1 interface/operation Proprietary interface Normal call interface Upcall interface

Da CaPo - Dynamic Configuration of Protocols General goal: flexible protocol support for multimedia applications Quality-of-Service (QoS) functional behaviour Principles: decomposition of complex protocols into finegranular micro-protocols selection of optimal protocol configuration run-time configuration & re-configuration implementing open and explicit bindings

Protocol Functions Function De-/Encryption Segmentation/Reassembly Mechanisms DES SW, DES HW, PGP, Segmentation/Reassembly, Packet Corruption Detection CRC16, Parity bit, Error Control Selective Retransmission, Idle Repeat Request, FEC, Flow Control Non-traditional Rate Based, Credit Based, A/V Compression, Filters, Media Conversion,

Da CaPo Abstractions Protocol graph for a video service Implementation of receiving peer entity Compression MPEG Decomp. Protocol Function Protocol Mechanism Sending Module Receiving Module Error handling Instantiation Flow control Rate Control Abstract Concrete Transmission IIPv6 & RSVP

Da CaPo Configuration Application Application QoS Requirements MPEG FEC Flow Cntr. - check resources - check End-to-end available - modules install module graph communication - select support and negotiate optimal protocol configuration MPEG FEC Flow Cntr. Network

Da CaPo Configuration Application Application MPEG FEC Flow Cntr. - install module graph - exchange data MPEG FEC Flow Cntr. Network

Enabling Flexible QoS Support in the Object Request Broker COOL Tom Kristensen and Thomas Plagemann University of Oslo, Center for Technology at Kjeller (UniK) {tomkri, plageman}@unik.no International Workshop on Distributed Real-Time Systems (IWDRS 2000) at 20th International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS 00)

Outline Role of middleware in general How CORBA fails to support QoS MULTE-ORB approach QoS specification and negotiation flexible protocol framework status and further work Conclusion

The Problems to Solve by the Middleware Heterogeneity of user requirements: user preferences, QoS, cost user needs, blind students don t need video but good audio Play-out Multimedia Middleware Heterogeneity of equipment and network: network access, LAN or modem? Intel Pentium III or 486 based PC? which video formats are supported?

Lack of Existing CORBA Implementations Known problems streams QoS & realtime: CPU scheduling, FIFO queues, TCP/IP performance optimizations: de-multiplexing, de-marshalling Client Object Implementation Dynamic Invocation Client IDL Stubs Server IDL Stubs Object Adapter TCP IP Object Request Broker Core TCP IP

CORBA extension: OMG A/V Streams Flow Source Stream Adaptor Stream I.f. Ctrl Object Adaptor Ctrl & Mgnt Stream I.f. Ctrl Object Adaptor Flow Sink Stream Adaptor ORB Core Control and Management of Audio/Visual Streams QoS specification ORB for management Data on separate connections SFP (Simple Flow Protocol) over several transport protocols

CORBA extension: Real-Time CORBA CORBA extension end to end priority propagation (fixed priority) thread pools (different models) explicit binding protocol policies and configuration protocol and implementation specific scheduling service Requirements on other system components OS, communication, applications,... Implementations TAO, ORBexpress, LM HardPack

MULTE-ORB: General Principles General goal: flexible protocol support for multimedia applications decomposition of complex protocols into finegranular micro-protocols Quality-of-Service (QoS) functional behaviour Principles: run-time configuration & re-configuration selection of optimal protocol configuration implementing open and explicit bindings Prototype integrates Da CaPo and COOL

MULTE-ORB Architecture Based on commercial CORBA implementation COOL Enables objects to specify QoS and performs QoS negotiation Object and message level IIOP Generic Message Protocol COOL Protocol QIOP COOL extensions Transport level TCP/IP Generic Transport Protocol Chorus IPC Da CaPo (v1) Da CaPo (v2) Flexible protocol framework Chorus OS

Lack in CORBA revisited MULTE-ORB v1 Flexible protocol QoS specification and negotiation Client MULTE-ORB v2 Efficient adapter and stubs Buffer management Object Implementation Dynamic Invocation Client IDL Stubs Server IDL Stubs Object Adapter TCP IP Object Request Broker Core TCP IP

QoS Specification at Object and Message Layer - I QoS per object: to coarse solution QoS per binding: changes in QoS requirements require renegotiation of binding QoS per method invocation: each method invocation results in a request and reply message messages are transported over one transport connection QoS per parameter: most flexible and most complex approach multiplexing different parameters with different QoS over one transport connection? or using multiple connections? QoS per binding and per method invocation

QoS Specification at Object and Message Layer - II QoS per binding and per method invocation setqosparameter(struct QoSparameter **qp) to inform stub about QoS requirements setqosparameter(q 1 ) object.method() object.method() setqosparameter(q 2 ) object.method() binding established

QoS Negotiation at the Message Layer Client GIOP Request with QoS parameters Server Client Server GIOP Request with QoS parameters NACK GIOP Reply (i) (ii)

Extensions in GIOP Differentiating GIOP and QIOP: use of version field in GIOP header: standard GIOP: major 1, minor 0 QIOP: major 9, minor 1 Integrating QoS parameters in QIOP messages extended header of request message QoS parameter spec. IDL compiler has been extended to marshal method invocation and QoS parameter into the extended request message

Client IDL stub GIOP Transport GIOP IDL skeleton Object Layer Implement. setqospar. inv. method marshal QoS and method request connection with QoS 1 establish connection send message transport receive messsage unmarshal QoS and method 1 handle request marshal results send message transport receive messsage method call returns unmarshal results 1 The operation will be aborted if the requested QoS cannot be supported and an exception will be returned to the client

Related research Lancaster University Ensemble + COOL Focus on group communication Coarse grained modules No dynamic QoS specification and negotiation Electra ORB Ensemble based Focus on security and reliability Operation invocation

Status Implemented QIOP Da CaPo integration v1 Ongoing Perform measurements and evaluation Da CaPo integration v2

Further work Multimedia stream adapter Open signalling protocol build signalling protocol from modules connection management binding protocol QoS and configuration negotiation resource reservation

Summary and conclusion Presented today s middleware fails solutions to the problem our approach Basis in CORBA implementation conforms to standard Able to support QoS specify dynamic QoS flexible protocol in ORB core minor changes to extend the ORB backwards compatible