scholarly journals Optimal Cache Deployment for Video-On-Demand in Optical Metro Edge Nodes under Limited Storage Capacity

2020 ◽  
Vol 10 (6) ◽  
pp. 1984
Author(s):  
Omran Ayoub ◽  
Davide Andreoletti ◽  
Francesco Musumeci ◽  
Massimo Tornatore ◽  
Achille Pattavina

Network operators must continuously explore new network architectures to satisfy increasing traffic demand due to bandwidth-hungry services, such as video-on-demand (VoD). A promising solution which enables offloading traffic consists of terminating VoD requests locally through deploying caches at the network edge. However, deciding the number of caches to deploy, their locations in the network and their dimensions in terms of storage capacity is not trivial and must be jointly optimized, to reduce costs and utilize network resources efficiently. In this paper, we aim to find the optimal deployment of caches in a hierarchical metro network, which minimizes the overall network resource occupation for VoD services, in terms of number of caches deployed across the various network levels, their locations and their dimensions (i.e., storage capacity), under limited storage capacity. We first propose an analytical model which serves as a tool to find the optimal deployment as a function of various parameters, such as popularity distribution and location of metro cache. Then, we present a discrete-event simulator for dynamic VoD provisioning to verify the correctness of the analytical model and to measure the performance of different cache deployment strategies in terms of overall network resource occupation. We prove that, to minimize resource occupation given a fixed budget in terms of storage capacity, storage capacity must be distributed among caches at different layers of the metro network. Moreover, we provide guidelines for the optimal cache deployment strategy when the available storage capacity is limited. We further show how the optimal deployment of caches across the various metro network levels varies depending on the popularity distribution, the metro network topology and the amount of storage capacity available (i.e., the budget invested in terms of storage capacity).

2019 ◽  
Vol 9 (1) ◽  
pp. 137
Author(s):  
Zhiyong Ye ◽  
Yuanchang Zhong ◽  
Yingying Wei

The workload of a data center has the characteristics of complexity and requirement variability. However, in reality, the attributes of network workloads are rarely used by resource schedulers. Failure to dynamically schedule network resources according to workload changes inevitably leads to the inability to achieve optimal throughput and performance when allocating network resources. Therefore, there is an urgent need to design a scheduling framework that can be workload-aware and allocate network resources on demand based on network I/O virtualization. However, in the current mainstream I/O virtualization methods, there is no way to provide workload-aware functions while meeting the performance requirements of virtual machines (VMs). Therefore, we propose a method that can dynamically sense the VM workload to allocate network resources on demand, and can ensure the scalability of the VM while improving the performance of the system. We combine the advantages of I/O para-virtualization and SR-IOV technology, and use a limited number of virtual functions (VFs) to ensure the performance of network-intensive VMs, thereby improving the overall network performance of the system. For non-network-intensive VMs, the scalability of the system is guaranteed by using para-virtualized Network Interface Cards (NICs) which are not limited in number. Furthermore, to be able to allocate the corresponding bandwidth according to the VM’s network workload, we hierarchically divide the VF’s network bandwidth, and dynamically switch between VF and para-virtualized NICs through the active backup strategy of Bonding Drive and ACPI Hotplug technology to ensure the dynamic allocation of VF. Experiments show that the allocation framework can effectively improve system network performance, in which the average request delay can be reduced by more than 26%, and the system bandwidth throughput rate can be improved by about 5%.


2014 ◽  
Vol 1044-1045 ◽  
pp. 1481-1483
Author(s):  
Hong Mei Xing ◽  
Lei Sun ◽  
Yan Zeng

Video-on-demand transmission system which is based on IP/DVB technology adopts C/S structure that is easy to operate and maintain for users to manage interactive commands and data transmission. Through interactive control on commands and media flow transmission by IP/DVB technology, it forms instant video-on-demand of transmission platform. The system is designed on the bases of multiple functions such as: response based on user command; analytical transmission of media stream; media stream receiving. Shaoxing radio is one of the digital cable TV pilots approved by the state, and has modified two-way radio and television network equipment. If large number of input network resources are idle, it will bring a lot of loss to radio companies.


2017 ◽  
Vol 14 (2) ◽  
pp. 26-33
Author(s):  
Arnold Picot ◽  
Hermann Rotermund ◽  
Helwin Lesch

Das Medium Fernsehen hat sich in den letzten Jahrzehnten eher inkrementell weiterentwickelt. Durch neue Übertragungswege wie Satelliten und Kabelnetze haben sich Programmspektrum und Darstellungsqualität deutlich verbessert. Smartphones und andere Endgeräte ermöglichen den Zugriff auf Inhalte jenseits des klassischen Fernsehers. Mit Cloud-TV deutet sich nun eine grundlegende Veränderung an. Cloud-TV bündelt lineares Fernsehen, Video-on-Demand-Dienste und zahlreiche weitere Dienste in einem Angebot, das ein Nutzer von allen Endgeräten aus nutzen kann. Es stellt die bekannten Muster der Mediennutzung, der Wertschöpfung im Medienbereich und die vorhandene Regulierung genauso in Frage wie die Arbeitsteilung zwischen privaten und öffentlichen Anbietern. Diesem Thema hatte das Munich Center for Internet Research (MCIR), ein interdisziplinäres Forschungszentrum der Bayerischen Akademie der Wissenschaften, am 16. Mai 2017 eine Veranstaltung gewidmet. Im Rahmen einer Podiumsdiskussion hatten sich Arnold Picot, Hermann Rotermund und Helwin Lesch intensiv mit dem Thema Cloud-TV auseinandergesetzt. Nachfolgend findet sich eine Zusammenfassung ihrer Statements. Wir knüpfen damit an den Beitrag aus Heft 3/2016 zur Zukunft des Fernsehens und speziell zu der Rolle der öffentlich-rechtlichen Rundfunkanstalten in Zeiten der Cloud an. Sicherlich beschäftigen wir uns aber nicht das letzte Mal mit der Zukunft des klassischen Fernsehens!


2016 ◽  
Vol 13 (3) ◽  
pp. 37-39
Author(s):  
Ralf Kaumanns

Der Kampf um das Wohnzimmer ist voll entbrannt. Eine Reihe von Anbietern versuchen Streaming Media-Dienste im deutschen Markt zu etablieren. Amazon hat sich mit seiner Strategie eine marktführende Rolle erarbeiten können. Laut einer Analyse von Goldmedia¹ besitzt Amazon mittlerweile einen Anteil im Video-On-Demand-Markt von 38,9%, deutlich vor Wettbewerbern wie Apple, Maxdome, Google oder Netflix. Der Erfolg kommt nicht von ungefähr. Der Grund liegt vor allem in einer umfassenden Strategie rund um das Thema Bewegtbild und Video Content. Im Kampf um das Wohnzimmer haben selbst große und finanzkräftige Wettbewerber einen schweren Stand, um mit umfassend gebündelten Angeboten Schritt zu halten.


2006 ◽  
Vol 3 (4) ◽  
pp. 51-56
Author(s):  
Constantin Lange ◽  
Bernd Kleinsteuber ◽  
Thomas Hintze
Keyword(s):  

Als Premiere bei der Vergabe der Bundesliga-Fernsehrechte für die nächsten drei Jahre durch die DFL leer ausging, wurde von dort eine ordnungs- und medienpolitisch relevante Kritik geäußert. Arena, der neue Inhaber der Pay-TV-Rechte, ist nämlich eine hundertprozentige Tochtergesellschaft des Unternehmens Unity Media, das gleichzeitig die Kabelnetze von ish, iesy und Tele Columbus betreibt. Bisher war die Trennung von TV-Programm und -Distribution nicht nur ein Prinzip der Medienpolitik, sondern auch ein struktureller Vorteil aus ordnungspolitischer Sicht, da es den funktionierenden Wettbewerb auf der Programmebene von eventuellen Wettbewerbsproblemen auf der Distributionsebene unabhängig macht. Mehr als die Hälfte aller Haushalte erhalten ihre Fernsehprogramme über das TV-Kabel, das überall ein regionales Monopol besitzt. Allerdings steht das TV-Kabel in Substitutionskonkurrenz zu anderen Distributionswegen wie Satellit und Terrestrik (insb. DVB-T) und zukünftig auch zu den aufgerüsteten, breitbandigen Telekommunikationsnetzen (insb. VDSL) im Kontext von Triple Play. Diese verschärfte Wettbewerbssituation, die die Geschäftsmodelle der Kabelnetze in Gefahr bringt, zwingt diese, nach neuen Erlösmöglichkeiten Ausschau zu halten. Solche können einerseits im Angebot von Telefon- und Internetdiensten bestehen und andererseits im eigenen Angebot audiovisueller Inhalte, insbesondere als Pay-TV oder Pay-per-View bzw. Video-on-Demand. Damit ist die Interessenkollision zwischen Kabelnetzbetreibern und Programmanbietern vorgezeichnet. Im Folgenden beziehen Dr. Constantin Lange von der RTL inter active GmbH, Bernd Kleinsteuber von der Cablecom GmbH und Prof. DI Thomas Lange von der UPC Austria mit ihren Standpunktbeiträgen Position auf die Frage: Kabelnetzbetreiber als Programmveranstalter?


1997 ◽  
Vol 25 (2) ◽  
pp. 13-20 ◽  
Author(s):  
Weifeng Shi ◽  
Shahram Ghandeharizadeh

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