Sammendrag
Multimediaapplikasjoner består ofte av store og tidsavhengige
multimediadatatyper som f.eks. video og audio. I forhold til
tradisjonelle datatyper stiller håndteringen av disse datatypene nye
krav til systemet applikasjonen er en del av. For å presentere
dataobjekter av tidsavhengige multimediadatatyper må det reserveres
ressurser over en viss tidsperiode i alle hardware- og
software-komponentene, og det må reserveres så mye ressurser at
presentasjonen kan gjennomføres med en viss tjenestekvalitet. Det
trengs derfor en håndteringsmekanisme for tjenestekvalitet eller en
Quality-of-Service-forvalter som allokerer og schedulerer
ressurser. En del av denne mekanismen er adgangskontroll og
ressursreservasjon som regulerer tilgangen til ressurser for å
forhindre ressursoverlast og for å forhindre at ressurser brukes på
forespørsler som ikke kan utføres tilfredstillende sammen med de andre
forespørslene.
Vi ser i denne oppgaven på adgangskontroll og ressursreservasjon i et
multimediadatabasesystem som skal håndtere forespørsler fra
en Lecture-on-Demand-applikasjon. Det kan være en forespørsel
om avspilling av en bestemt presentasjon eller f.eks. en forespørsel
om en forelesning om et bestemt tema. I det siste tilfellet vil
brukeren få en liste av eventuelle presentasjoner som tilfredstiller
forespørselen, og han/hun kan da velge å starte avspilling av en av
dem. En presentasjon kan bestå av både diskrete og kontinuerlige data
og flere multimediastrømmer samtidig. For hver forespurte presentasjon
estimeres mengden disk-, buffer- og CPU-ressurser som trengs, og denne
sammenliknes med mengden ressurser som er tilgjengelig i systemet. Vi
bruker såkalte traces (som f.eks. avspillingsraten i
bit/sekund) av multimediadataene som er kodet i variabel bitrate til
å beregne et diskressursbrukestimat. Den estimerte diskressursbruken
benyttes deretter for å beregne et buffer- og
CPU-ressursbrukestimat. Adgangskontroll og
ressursreservasjonsmekanismen tilbyr tre QoS-nivåer; et garantert
eller deterministisk nivå, et prediktivt nivå og et best-effort-nivå.
Vi beskriver også hvordan denne delmekanismen samarbeider med de
andre delene i QoS-forvalteren og komponentene i
multimediadatabasesystemet. I tillegg gir vi en beskrivelse
av QoS-rammeverket som sørger for at ressursene i systemet organiseres
på en slik måte at QoS-kravene til applikasjonene blir fulgt.
Vi har testet adgangskontroll og ressursreservasjonsmekanismen ved
hjelp av simuleringer i MatLab. Simuleringene viser at den gir et godt
estimat dersom det ikke er interaksjoner siden vi benytter traces og
dermed har detaljerte beskrivelser av hvordan presentasjonene ser
ut. Hvis brukerinteraksjoner er tillatte kan man ikke forutse hvordan
avspillingen vil arte seg. Ved bruk av en Lecture-on-Demand-applikasjon er det naturlig å gå ut fra at brukerinteraksjoner vil
være nyttige, og vi ser derfor spesielt på hvordan adgangskontroll og
ressursreservasjonsmekanismen kan håndtere disse. I den forbindelse
presenterer vi to forskjellige håndteringsmåter: En optimistisk og en
pessimistisk strategi. Den optimistiske oppdaterer
ressursreserveringen etter at interaksjonen har funnet sted, mens den
pessimistiske strategien forsøker å ta høyde for interaksjoner før
presentasjonen starter ved at brukeren oppgir et estimat for hvor
lenge han/hun vil holde på. Resultatene viser at den optimistiske
strategien gir et godt nok estimat og at flere klienter blir gitt
adgang enn ved den pessimistiske strategien uten ressursoverlast.