Szacuje się, że filmy oraz pozostałe materiały wymagające dużej
przepustowości będą podstawową przyczyną przyszłego nasilenia ruchu w
Internecie. Zgodnie z przewidywaniami w roku 2016 przez Internet co
sekundę będzie przesyłane około 1,2 miliona minut filmów (ponad dwa
lata). Jednak współczesne sieci przesyłają powyższe treści w niezbyt
wydajny sposób.
"Obecnie Internet służy głównie do uzyskiwania dostępu do danych,
dostarczania i strumieniowania ich, a także do korzystania z usług
sieciowych. Użytkowników interesują wyłącznie treści, a nie miejsce ich
przechowywania, pod warunkiem, że treści te dostarczane są na czas, i w
niezawodny sposób", tłumaczy dr Theodore Zaharidis, dyrektor ds.
technicznych w greckiej firmie Synelixis Solutions. "Użytkownik wie, że
pragnie obejrzeć wiadomości CNN, filmy dostępne przez YouTube, czy też
sprawdzić prognozę pogody, korzysta więc z przeglądarki internetowej,
pozwalającej pobrać dane z odpowiedniego serwera".
"By obsłużyć zapytania pochodzące od poszczególnych użytkowników
serwery aplikacji miliardy razy powielają fragmenty informacji, które
następnie przemierzają globalną sieć. Często fragmenty te są identyczne.
Oznacza to, że te same dane przesyłane są wielokrotnie przez te same
segmenty sieci, co powoduje wykładniczy wzrost ruchu internetowego oraz
wymagań wobec infrastruktury sieciowej".
Istnieje jednak znacznie bardziej wydajna alternatywa, która pozwala
nie tylko zmniejszyć obciążenie serwerów i sieci, ale także sprawia, że
użytkownicy mogą w prostszy i szybszy sposób odnaleźć pożądane treści i
uzyskać do nich dostęp. Powyższe rozwiązanie pozwoliłoby także poprawić
jakość usług świadczonych użytkownikom oraz wzbogacić przesyłane
treści. Kluczowym elementem jest skupienie się nie tylko na kanałach
przesyłowych, ale także na przesyłanych treściach, poprzez wbudowanie
inteligentnych mechanizmów w obrębie sieci, dzięki czemu serwery,
routery oraz urządzenia posiadane przez użytkowników końcowych będą
"wiedziały" jakie treści i z jakiej lokalizacji pobierają użytkownicy,
co pozwoli, na przykład, dostosowywać strumieniowane treści do warunków
panujących w sieci, w celu zoptymalizowania materiałów o wysokiej
rozdzielczości do urządzeń, na których będą wyświetlane.
Powyższe podejście do projektowania tzw. Przyszłych Sieci
Dostarczania Treści ('Future Content Networks' - FCNs) wdrożono i
przetestowano w ramach projektu "Świadome treści wyszukiwanie,
pobieranie oraz strumieniowanie danych" ('Content-aware searching,
retrieval and streaming',
COAST),
którego koordynatorem był włoski oddział firmy STMicroelectronics.
Projekt COAST uzyskał wsparcie finansowe w kwocie 3 milionów euro ze
strony Komisji Europejskiej.
Dr Zahariadis, koordynator techniczny inicjatywy COAST, podkreśla,
że podejście obrane przez uczestników projektu było możliwe dzięki
ciągłemu wzrostowi mocy obliczeniowej, ilości pamięci oraz ilości
pamięci podręcznej urządzeń sieciowych oraz urządzeń posiadanych przez
użytkowników końcowych, który sprawia, że urządzenia te mogą stać się
świadome przesyłanych treści. To z kolei umożliwiło opracowanie trzech
kluczowych rozwiązań, wdrożonych przez uczestników projektu w obrębie
architektury sieci FCN.
Po pierwsze węzły sieciowe (np. routery, bramy oraz urządzenia
posiadane przez użytkowników) wzbogacono o inteligencję, która pozwala
im na bieżąco identyfikować i klasyfikować przesyłane treści oraz
określać, skąd treści te są pobierane i gdzie są przechowywane, w celu
optymalnego dopasowania zapytań o dane do dostępności pasma oraz w celu
sprostania wymogom umów dotyczących gwarancji świadczonych usług
('Service Level Agreements' - SLA) w zakresie poboru danych.
Po drugie wdrożono kompleksową, świadomą przesyłanych treści
architekturę dostarczania danych, obejmującą rozwiązania pozwalające
wydajnie i dynamicznie analizować infrastrukturę i określać rodzaj
urządzeń, z których korzystają użytkownicy, dzięki czemu treści są stale
optymalizowane pod kątem urządzenia, przez które są pobierane i na
którym będą wyświetlane.
Po trzecie zespół COAST opracował technologię pozwalającą
optymalizować treści multimedialne pod kątem preferencji użytkowników
oraz parametrów sieci i urządzeń. Co więcej, użytkownicy mają możliwość
własnoręcznego modyfikowania oglądanych treści, poprzez, np. wybór
kamery lub też zbliżanie i oddalanie obrazu.
Eliminowanie zbędnego ruchu
"Zmieniając metodologię dostarczania treści możemy zmniejszyć ilość
zbędnego (powielonego) ruchu przesyłanego przez te same łącza
internetowe, a w konsekwencji ograniczyć niezbędne inwestycje
infrastrukturalne oraz wydłużyć czas użytkowania istniejącej
infrastruktury, nadążając jednocześnie za stale rosnącym
zapotrzebowaniem na przepustowość", tłumaczy dr Zahariadis. "Natomiast
wzbogacając mechanizmy wyszukiwania treści o pasywne katalogowanie oraz o
określanie poziomu popularności możemy szybko dostarczać najbardziej
odpowiednie materiały, dostosowane do preferencji użytkownika oraz
określonego przez niego kontekstu".
Bezpośrednie korzyści dla użytkowników obejmują ławy, szybki i
potencjalnie tańszy dostęp do treści, jeśli płacą oni za czas dostępu
lub ilość przesyłanych danych, przy jednoczesnym ułatwieniu im dzielenia
się treściami. Natomiast dostawcy treści będą mogli dotrzeć do szerszej
publiczności, dzięki usprawnionym mechanizmom indeksowania i
wyszukiwania, a operatorzy sieci będą mogli wydłużyć czas korzystania z
istniejącej infrastruktury i odłożyć na później kosztowne inwestycje,
które w przeciwnym razie byłyby niezbędnym elementem sprostania
rosnącemu zapotrzebowaniu na przepustowość.
Co istotne, technologia COAST jest skalowalna i pozwala nadążyć za
stale wzrastającym zapotrzebowaniem na przepustowość niezbędną do
przesyłania filmów o wysokiej rozdzielczości, a w przyszłości także
filmów 3D.
Uczestnicy projektu COAST wnieśli ponadto znaczący wkład na rzecz
standardu "Dynamicznego, Elastycznego Strumieniowania danych po HTTP"
MPEG ('Dynamic Adaptive Streaming over HTTP' - DASH), który pozwala
płynnie dostosowywać treści wideo do zmieniających się warunków
sieciowych, oferując wysoką jakość obrazu, bez zacinania czy
wielokrotnego buforowania. Podczas prac projektowych firma
STMicroelectronics, wraz z pozostałymi partnerami inicjatywy COAST,
zaprezentowała pierwszy prototyp klienckiego oprogramowania do
strumieniowania 3D w oparciu o protokół DASH, pracującego na platformie
wbudowanej. Obecnie firma STMicroelectronics nadal aktywnie promuje
powyższy standard.
Prace uczestników projektu pozwoliły ponadto wnieść wkład na rzecz
innych działań standaryzacyjnych, obejmujących między innymi grupy
robocze organizacji 'Internet Engineering Task Force' (IETF)
odpowiedzialne za standardy AVT, CDNI, ALTO oraz Decade, a także grupę
roboczą TISPAN, należącą do Europejskiego Instytutu Norm
Telekomunikacyjnych ('European Telecommunications Standards Institute' -
ETSI) oraz 'Digital Living Network Alliance' (DLNA).
Rozważane jest także komercyjne wdrożenie technologii opracowanych
podczas inicjatywy COAST, zwłaszcza przez hiszpańską firmę Telefónica,
będącą partnerem projektu. Telefonica I+D (oddział badawczo-rozwojowy
firmy Telefonica) zidentyfikowała już potencjalne obszary zastosowań,
których wykorzystanie, przy współpracy z partnerami inicjatywy COAST
oraz firmami trzecimi, może zaowocować usprawnieniem usług z zakresu
dostarczania treści, oferowanych przez firmę Telefonica, wesprzeć
wdrażanie nowych treści, a także wzbogać mobilną sieć komórkową, którą
zarządza ten operator.
Pozostali partnerzy projektu, między innymi STMicroelectronics, NEC,
Yahoo oraz Synelixis, również wykorzystują wyniki uzyskane w ramach
projektu, we współpracy z własnymi działami produktowymi i biznesowymi,
podkreśla koordynator techniczny inicjatywy COAST. Co więcej, współpraca
pomiędzy partnerami projektu jest wciąż kontynuowana.
"Chociaż formalnie nie jest planowane rozpoczęcie projektu, który
stanowiłby kontynuację inicjatywy COAST, członkowie konsorcjum nadal
współpracują w zakresie badań dotyczących powiązanych dziedzin, w tym
sieci skupionych wokół przesyłanych treści, rozproszonego wyszukiwania i
indeksowania informacji, dynamicznego dostosowywania treści, a także
wydajnego ich przesyłania", twierdzi dr Zahariadis.
Projekt COAST uzyskał wsparcie finansowe w ramach Siódmego Programu Ramowego UE (7PR).
Odnośnik do strony internetowej projektu:
-
strona internetowa projektu
"Świadome treści wyszukiwanie, pobieranie oraz strumieniowanie danych" -
'Content-aware searching, retrieval and streaming'
Pozostałe odnośniki:
-
strona internetowa Agendy Cyfrowej Komisji Europejskiej
poleca:
