Μελέτη, σχεδιασμός, υλοποίηση και αξιολόγηση ενός συστήματος παρακολούθησης και ελέγχου της δικτυακής απόδοσης μιας πλατφόρμας διαδραστικής επίγειας ψηφιακής ευρυεκπομπής.

Abstract

H συγκεκριμένη διατριβή παρουσιάζει μια ημικατανεμημένη αρχιτεκτονική προσέγγιση για τον σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός συστήματος παροχής, σε πραγματικό χρόνο, υπηρεσιών παρακολούθησης και ελέγχου της δικτυακής απόδοσης διαδραστικών DVB-T (IDVB-T) δικτύων. Αυτό το είδος της αρχιτεκτονικής επιλέχθηκε επειδή, σε αντίθεση με την κεντροποιημένη προσέγγιση, διαμοιράζει το φόρτο εργασίας μεταξύ των κεντρικών και των περιφερειακών κόμβων, ενώ ταυτόχρονα αποφεύγει την πολυπλοκότητα και την επικοινωνιακή επιβάρυνση μιας πλήρως κατανεμημένης αρχιτεκτονικής. Το προτεινόμενο σύστημα παρακολούθησης χρησιμοποιεί την παθητική προσέγγιση για τη μέτρηση της απόδοσης του δικτύου - γιατί με τον τρόπο αυτό η κίνηση στο δίκτυο δεν αυξάνεται - και υποστηρίζει τόσο online όσο και offline ανάλυση. Όσον αφορά τις λειτουργικές μονάδες του συστήματος παρακολούθησης, η μονάδα ανάλυσης και παρουσίασης των αποτελεσμάτων εδρεύει σε ένα κεντρικό κόμβο της DVB-T πλατφόρμας, ενώ η μονάδα σύλληψης και φιλτραρίσματος της δικτυακής κίνησης εδρεύει σε όλους τους ενδιάμεσους κόμβους διανομής (CMNs) του IDVB-T δικτύου. Η σύστημα μας αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας τη γλώσσα προγραμματισμού JAVA, ενώ για τη δόμηση των πληροφοριών που συλλέγονται από το IDVB-T δίκτυο χρησιμοποιείται η γλώσσα XML. Μια σειρά πειραμάτων που πραγματοποιήθηκαν σε ένα πραγματικό IDVB-T δίκτυο, απέδειξαν την αποτελεσματικότητα του υλοποιημένου συστήματος, ακόμη και σε περιπτώσεις υψηλού και απρόβλεπτου δικτυακού φόρτου. Για το μέλλον έχουμε ως στόχο να ενσωματώσουμε στο σύστημά μας δυνατότητες εκτίμησης της ποιότητας της εμπειρίας (QoE) των τελικών χρηστών του IDVB-T δικτύου.

This thesis uses a semi-Distributed architectural approach to provide real time monitoring services tο Interactive DVB-T (IDVB-T) networks. This kind of architecture was chosen because, as opposed to the Centralized approach, it divides the workload between a central and several peripheral nodes while at the same time avoids the complexity and communication overhead of a fully Distributed architecture. The implemented monitoring system uses a passive approach to measure the network performance--because in this way the network traffic is not increased--and supports both online and offline analysis. As far as the monitoring modules concerned, (the Analysis and Presentation modules) reside at a central node of the DVB-T platform while the traffic filtering and capturing modules reside at the intermediate distribution nodes (CMNs) of the IDVB-T network. The monitoring modules were developed using the programming language JAVA while mark up language XML was used for structuring the captured traffic's info. A series of experiments conducted on a real IDVB-T network, proved the efficiency of the implemented system, even in cases of high and unpredicted network load. For the future we aim towards integrating Quality of experience (QoE) assessment capabilities to our monitoring system.