Descarga en paralelo de archivos sensible a variaciones del ancho de banda

Abstract

Este proyecto tiene a lugar en la Universidad del Bío-Bío sede Concepción, ubicada en la Región del Bío-Bío, Chile. En el cual se presenta una estudio comparativo de diversas técnicas de descargas en paralelo de archivos grandes desde múltiples servidores, con el fin de disminuir sus tiempos de descarga. El incremento de ancho de banda en la red que experimentan los usuarios ha estimulado el desarrollo de material Web con características multimediales, es decir, material que contiene audio y video cuyo tamaño puede ser de cientos de Mbs o GBs. En muchas ocasiones tal material, el cual llamamos simplemente archivo, está almacenado en diversos servidores ya sea por propósito de disponibilidad o bien para reducir su tiempo de descarga (rendimiento). Dado que el material está replicado, el usuario debe de seleccionar el mejor servidor para ejecutar desde este la descarga. La mayoría de las veces un usuario desconoce cual es el mejor servidor para comenzar la descarga y aún si la conociese, dada la inestabilidad del ancho de banda de la red y de las variaciones de la carga de trabajo del servidor elegido, este pudiera no mantener su alto rendimiento (bajo tiempo de descarga) durante todo el tiempo de la descarga. En una situación extrema puede suceder que la descarga sea interrumpida, teniendo que ser reanudada desde otro servidor. Para enfrentar estos problemas, diversos investigadores [2-8] han propuesto a la descarga en paralelo. Esta consiste en establecer varias sesiones TCP concurrentes de descarga de partes de un archivo desde diversos sitios que poseen el archivo requerido. Cuando todas las partes del archivo son finalmente descargadas, el archivo es reconstituido y verificada su correcta organización. Esta técnica de descarga ha sido extensivamente usada por servicios de distribución de software que operan con servidores espejo, por ejemplo empresas desarrolladoras de Linux, o bien aplicaciones de almacenamiento basadas en la nube o redes de archivos basadas en P2P, como es el caso de BitTorrent. En este proyecto proponemos una nueva técnica de descarga en paralelo que es consciente a las variaciones del ancho de banda. Nuestra idea es periódicamente realizar estimaciones de ancho de banda a cada uno de los servidores escogidos y realizar ajustes del rango de Bytes descargados desde cada servidor. Mientras mayor sea la tasa de descarga obtenida con un servidor, mayor será el número de Bytes a descargar desde ese servidor. Dado que el chequeo es periódico nuestra técnica es capaz de adaptarse a fuertes cambios del ancho de banda. Realizamos extensivos experimentos de la técnica propuesta y comprobamos que se adapta adecuadamente a escenarios de ancho de banda variable. Este trabajo de título se resume del siguiente modo. En el Capítulo uno se define cual es el propósito de este proyecto y en que consiste lo propuesto. Luego en el capítulo dos se da a conocer lo que la aplicación necesita para poder ejecutarse y lo que debe realizar o no realizar. El capítulo tres se realiza un análisis de los procesos que tiene la aplicación. Antes de terminar en el capítulo cuatro se presentan los experimentos realizados con las técnicas propuestas, para luego terminar en el capítulo cinco con las conclusiones que se obtuvieron.