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도커 기반에 가상머신을 이용한 사용자 네트워크의 최적 멀티미디어 데이터 분할 전송 방법

Optimal Multimedia Data Division Method for Network User using Docker-based Virtual Machine

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초록

기존 멀티미디어 전송 방식은 실시간으로 네트워크 상황을 고려하지 않기 때문에 멀티미디어 서비스를 제공받는데 있어 잦은 멈춤 현상이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 실시간 네트워크 상황을 고려하지 않은 기존의 멀티미디어 전송방식을 상황에 따른 가상머신 기반의 멀티미디어 전송방식으로 사용자가 제공받는 디바이스와 네트워크 환경을 고려한 맞춤형 분할전송 방법을 제안한다. 또한, 실시간으로 변화하는 네트워크 환경에 맞춰 가상머신에 따른 네트워크 환경 구성과 최적의 멀티미디어 전송을 위한 분할 전송 기법을 설명한다. 가상머신은 전체 서버를 관리하는 메인 서버와 멀티미디어 서비스를 제공하는 데이터 서버로 구성된다. 또한, 실시간으로 변화하는 네트워크 환경에 대처하기 위하여 Docker를 이용하여 구성 하였으며, 생성된 다수의 데이터 서버는 메인 서버가 실시간으로 관리를 한다. 사용자가 멀티미디어 콘텐츠를 요청하면 메인서버는 사용자의 네트워크 환경과 데이터 서버 환경에 따라 리다이렉트 알고리즘을 통해 최적의 서버를 선택한다. 데이터를 제공하는 서버는 멀티미디어 분할전송기법을 통해 사용자의 네트워크 상황에 따라 적합한 멀티미디어 데이터를 실시간으로 변화하며 제공을 한다. 본 논문에서는 1:1방식의 멀티미디어 전송방식과 서버 네트워크 환경에 따른 데이터 전송방식의 전송속도를 비교 분석한다. 또한 비교 분석을 통해 기존의 방식보다 분할 전송 방식이 빠르다는 것을 실험을 통해 증명 하였다.

Abstract

Existing multimedia transmission method does not consider the network situation in real time such as a frequent interruption while playing back at a multimedia client. Thus, in this paper, we propose a customized split transmission method that considers the device characteristic and network environment. The user receives multimedia data based on a Docker-based system. Besides, we describe the configuration of a network environment in the Docker platform where multimedia quality changes according to the changing of network condition in real time. The virtual machine consists of a main server that manages the entire server and data servers that provide multimedia services. Moreover, we build a Docker-based virtual machine to cope with a changing network environment. The main server manages the generated data servers in real time. When a user requests multimedia contents, the main server selects an optimal server through a redirect algorithm based on the user's network and data server environment. The data servers provide multimedia quality in real time according to the user's network situation through the multimedia division transmission technique. In the experiment, we compare and analyze the data transmission rate between two methods, 1:1 multimedia transmission and server-based network transmission. Throughout comparative analysis of experiments, it showed that the split transmission method is faster than the conventional method.

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