Recent research has focused on a fact that multicast functionality should be inserted into edge nodes since IP multicast has few unsolved dilemma in terms of its scalability and deployment, so called Application Level Multicast. In this thesis, an optimized tree construction and maintenance is suggested for a media streaming. The features of our system are that it is aimed to support single source multicast and an available bandwidth is regarded as a performance metric in order to form overlay network multicast tree. In addition, our system provides a high serviceability by introducing two important concepts of one-step-search and pre-stored parent candidates table. Two of the ideas make our multicast tree reach a stabilized tree as fast as streaming application service is meaningful. In the case of join, departure, and link disconnection of multicast nodes, our Fast Tree Construction scheme flexibly adapts to those hazards.
단 방향 비디오 스트리밍 응용 애플리케이션에서 오버레이 멀티캐스트 트리의 생성 및 유비 관리 시 트리 안정화의 시간 지연은 응용 애플리케이션을 사용하는 사용자들에게 낮은 서비스(Low serviceability)를 제공한다. 파일 전송과 같은 콘텐츠 분배(Content Distribution)와 같은 응용 애플리케이션에서는 오버레이 멀티 캐스트 생성 및 유지를 시간에 구애 받지 않고 사용할 수가 있지만 비디오 스트리밍과 같은 응용 애플리케이션에서는 서비스를 받는 노드들이 동적으로 움직(Leave)이거나 시스템 노드들간의 연결성이 끊어질 경우(Link Failure) 빠르게 트리를 복구해야 하고 또한 새로운 노드들이 멀티캐스트에 붙을 경우(Add) 오버레이 네트웍 멀티캐스트 적합화(Optimization)를 위해 많은 노드들이 노드들 사이에 이동을 하게 되는데 이를 단 수초 내에 하게 되어야지 비디오 스트리밍 서비스를 가능하게 해줄 수가 있다.
본 논문에서는 기존에 제안된 대역폭을 측정요소로 한 응용 레벨 멀티캐스트의 트리 생성과 복구 시간이 스트리밍 애플리케이션에서 서비스 유용성(Low serviceability)을 제공하기 때문에 이를 보완 하기 위해 새로운 트리 생성 및 유지 (Fast tree construction and maintenance) 응용 계층 멀티캐스트를 제안하였다. 미디어 스트리밍의 서비스 가용성(Serviceability)을 높여 주기 위해서 트리 안정화 시간을 수초 내에 이루어야 하고 이를 위해 멀티 캐스트참여시간과 복구시간을 만족시키기 위해서 새로운 노드가 참여할 경우 루트에서 최종부모까지 브로드캐스팅 기반 일단계 조사를 거쳐 최종 부모를 찾을 수 있도록 함으로써 트리의 빠른 생성을 가능하게 하였다. 또한 네트웍의 불안정한 상황에서의 부모와의 연결 실패(Link Failure)와 노드들의 자유로운 이동(Client Departure) 대비해 노드 들은 후보 부모테이블을 두어 상황 발생시 후보 부모들의 동시 일단계 조사를 거쳐 찾을 수 있게 함으로써 전체적인 트리의 안정화 시간을 빠르게 하였다. 결과적으로, 멀티 캐스트 참여시 참여 시간은 노드들의 트리 생성 구조에서 루트로부터 얼마만큼의 깊이로 떨어져 있는가에 좌우되고 복구 시간은 멀티캐스트 참여 노드들의 후보 부모 테이블의 엔트리 값을 얼마 만큼 두느냐에 따라 값이 좌우되는 것을 알았다. 이러한 과정을 통해 슬레이브들이 마스터에 문제가 생겼을 경우 마스터의 역할을 대신해줌으로 해서 피코넷 재형성에 드는 시간을 줄일 수 있었고 이는 실시간이나 시간에 민감한 어플리케이션에 유용하게 사용될 수 있을 것이다. 또한 제안된 방법은 링크 레벨에서의 끊김이 없이 데이터 전송을 끝낼 수 있도록 보장해 줄 수 있었다.
따라서 비디오 스트리밍과 같은 응용 애플리케이션에서 서비스를 받는 노드들이 동적으로 움직(Leave)이거나 시스템 노드들간의 연결성이 끊어질 경우(Link Failure) 빠르게 트리를 복구해야 하고 또한 새로운 노드들이 멀티캐스트에 붙을 경우(Add) 오버레이 네트웍 멀티캐스트 적합화(Optimization)를 위해 많은 노드들이 노드들 사이에 이동을 하게 되는데 이를 수초 내에 해결함으로써 비디오 스트리밍 서비스를 가능하게 해 준다.
