Distribución de Contenidos Multimedia en Internet

Este elemento es una ampliación de los cursos y guías de Lawi. Ofrece hechos, comentarios y análisis sobre este tema. [aioseo_breadcrumbs]

Distribución de Contenidos Multimedia en Internet

Véase también la evolución de las tecnologías multimedia hasta el tiempo actual y la evolución de las tecnologías multimedia hacia el futuro.

Una arquitectura simple de cliente/servidor puede resultar rápidamente inviable cuando se ponen a disposición en línea más contenidos de medios de comunicación y un mayor número de usuarios están preparados para la red y los multimedia. Se han realizado importantes estudios sobre la distribución eficiente de contenidos por Internet, dirigidos a un gran número de usuarios. La mayoría de ellos se optimizó para la entrega de objetos convencionales de la web o para la descarga de archivos.

Puntualización

Sin embargo, el enorme tamaño, el uso intensivo del ancho de banda y la rica interactividad de los medios de transmisión por caudales plantean nuevos retos. Muchas aplicaciones emergentes, como la televisión por Internet y la transmisión de eventos en vivo, exigen además servicios de transmisión multimedia en tiempo real con un público masivo, y el desafío de la ampliación puede ser enorme.Entre las Líneas En este capítulo se analizan los mecanismos de distribución de contenido que permiten la transmisión de contenido multimedia de alta calidad y escalable, incluidos el almacenamiento en caché por proxy, la multidifusión, las redes de distribución de contenido, la transmisión entre pares y la transmisión por HTTP.

Es necesario hacer mención a la infraestructura básica de Internet y los protocolos para los servicios multimedia en tiempo real. Estos conjuntos de protocolos han sido incorporados por reproductores de medios del lado del cliente que reciben corrientes de los servidores de medios a través de Internet. La funcionalidad clave para la transferencia de datos multimedios la proporciona el Protocolo de Transporte en Tiempo Real (RTP), que incluye la identificación de la carga útil, la numeración de las secuencias para la detección de pérdidas y el sellado de tiempo para el control de la reproducción. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto). Ejecutándose sobre el UDP, el RTP en sí mismo no garantiza la Calidad de Servicio (QoS), pero confía en su compañero, el Protocolo de Control RTP (RTCP), para monitorear (vigilar) el estado de la red y proporcionar retroalimentación para la adaptación de la capa de aplicación. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto). El Protocolo de Transmisión en Tiempo Real (RTSP) coordina la entrega de objetos de medios y permite un rico conjunto de controles para la reproducción interactiva.

Se han realizado importantes estudios sobre la distribución eficiente de contenidos por Internet, dirigidos a un gran número de usuarios. La mayoría de ellos fueron optimizados para la entrega de objetos convencionales de la web (por ejemplo, páginas HTML o imágenes pequeñas) o para la descarga de archivos.

Puntualización

Sin embargo, la transmisión de medios de comunicación plantea un nuevo conjunto de desafíos:

• Un tamaño enorme: Un objeto web estático convencional es típicamente del orden de 1-100 K bytes.
  

  Pormenores

  Por el contrario, un objeto multimedia tiene una alta velocidad de datos y una larga duración de reproducción, que combinados producen un enorme volumen de datos. Por ejemplo, un vídeo estándar de una hora en MPEG-1 tiene un volumen total de unos 675 MB. Los estándares posteriores han mejorado con éxito la eficiencia de la compresión, pero los tamaños de los objetos de vídeo, incluso con la última compresión H.265, siguen siendo grandes, por no mencionar los nuevos vídeos de alta definición (HD) y 3D.

• Uso intensivo del ancho de banda: La naturaleza del streaming de entrega requiere una cantidad significativa de E/S de disco y ancho de banda de red, sostenida durante un largo período.
• Rica interactividad: La larga duración de la reproducción de un objeto de streaming también permite varias interacciones cliente-servidor. Por ejemplo, estudios existentes encontraron que casi el 90% de las reproducciones de medios son terminadas prematuramente por los clientes.
  

  Otros Elementos

  Además, durante una reproducción, un cliente a menudo espera operaciones similares a las de un VCR, tales como adelantar y rebobinar. Esto implica que las tasas de acceso pueden ser diferentes para diferentes porciones de un flujo.

Muchas aplicaciones emergentes, como la televisión por Internet y la transmisión de eventos en directo, exigen además servicios de transmisión multimedia en tiempo real con un público masivo, que puede sobrecargar fácilmente el servidor. El reto de la ampliación de la distribución de ese contenido multimedia es enorme. Para llegar a 100 millones de espectadores, la entrega de vídeo de calidad televisiva codificado en MPEG-4 (1,5 Mbps) puede requerir una capacidad agregada de 1,5 Tbps. Para poner las cosas en perspectiva, consideremos dos emisiones de vídeo a gran escala por Internet: la emisión de la CBS del torneo de la NCAA en marzo de 2006, que en su momento tuvo 268.000 espectadores simultáneos, y la ceremonia de apertura de los Juegos Olímpicos de verano de Londres en julio de 2012, que tuvo una audiencia máxima de 27,1 millones de espectadores, de los cuales 9,2 millones fueron a través del sitio móvil de la BBC y 2,3 millones en tabletas. Incluso con un ancho de banda bajo de vídeo en Internet de 400 Kbps, la transmisión de la CBS/NCAA necesita más de 100 Gbps de ancho de banda de servidor y de red; en el día más concurrido de los Juegos Olímpicos de Londres, el sitio web de la BBC entregó datos de 2,8 Petabytes, con un pico de tráfico de 700 Gbps. Estos apenas pueden ser manejados por un solo servidor.

“Proxy Caching”

Para reducir las latencias de acceso percibidas por los clientes, así como las cargas de los servidores/redes, un medio eficaz es almacenar en caché los datos utilizados con frecuencia en proxies cercanos a los clientes. También mejora la disponibilidad de los objetos y mitiga las pérdidas de paquetes, ya que una transmisión local suele ser más fiable que una transmisión remota. Así pues, el almacenamiento en caché de los proxies se ha convertido en uno de los componentes vitales de prácticamente todos los sistemas web. Los medios de transmisión, en particular los prealmacenados, también podrían beneficiarse de una importante mejora del rendimiento (véase una definición en el diccionario y más detalles, en la plataforma general, sobre rendimientos) gracias a la caché de proxy, dada su naturaleza estática en el contenido y los intereses de acceso altamente localizados.

Sin embargo, el almacenamiento en caché de medios tiene muchos enfoques distintos del almacenamiento en caché convencional de la web. Por un lado, el almacenamiento en caché tradicional de la web dedica un esfuerzo considerable a asegurar que las copias en los servidores de origen y en el proxy sean consistentes. Como el contenido de un objeto de audio/vídeo rara vez se actualiza, estas cuestiones de gestión son menos críticas en el almacenamiento en caché de medios. Por otra parte, dados los elevados requisitos de recursos, el almacenamiento en caché de cada objeto de medios de comunicación en su totalidad en un proxy no resulta práctico. Es necesario decidir qué partes de qué objetos se van a almacenar en caché bajo las restricciones de espacio de caché, E/S de disco y E/S de red, de modo que el beneficio del almacenamiento en caché supere los gastos generales de sincronización de las diferentes partes de un flujo de vídeo en el proxy y en el servidor.

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

El proxy debe responder a la solicitud de PLAY de un cliente e iniciar la transmisión de mensajes RTP y RTCP al cliente para la porción en caché, mientras solicita la porción o las porciones no en caché al servidor. Esta obtención puede lograrse mediante una solicitud de Rango RTSP que especifique los puntos de reproducción, como se ilustra en la Fig. 16.3. La solicitud de Range también permite a los clientes recuperar diferentes segmentos de un objeto multimedia desde múltiples servidores o proxies, si es necesario.

Redes de Distribución de Contenidos (CDN)

El caching es generalmente pasivo, en el sentido de que solo si un usuario obtiene un objeto, éste será cacheado en un proxy.Entre las Líneas En otras palabras, un proxy necesita tiempo para llenar su espacio de caché y no habrá un beneficio inmediato para el primer usuario que acceda a un objeto. Una solución más proactiva es, como se describe ampliamente en otro lugar, una Red de entrega de contenido o Red de distribución de contenido (CDN), que es un gran sistema geo-distribuido de servidores desplegados en centros de datos a través de Internet; estos servidores replican el contenido del servidor de origen, empujándolos a los bordes de la red cerca de los usuarios finales, a fin de evitar en lo posible los cuellos de botella a media milla. Hoy en día, sirven a una gran fracción de la distribución de datos por Internet, incluidos tanto los accesos convencionales a la web y la descarga de archivos, como la nueva generación de aplicaciones como los medios de transmisión en directo, los medios de transmisión a petición y las redes sociales en línea.

Datos verificados por: Marc

Recursos

Véase También

Entrega de contenidos, Compartición de archivos, Multimedia, Almacenamiento de datos, Plataformas de distribución de software, Plataforma de vídeo en línea, Plataformas de intercambio, Redes de distribución de contenido, Aplicaciones de informática, Almacenamiento en la nube, Redes informáticas, Televisión digital, Algoritmos distribuidos, Almacenamiento de datos, Tecnología Multimedia, Transmisión por Internet, Radio, Internet, Televisión, Multimedia, Distribución de contenido en línea, Peercasting, Hospedaje Informático, Video a la carta, Ciencias de la computación, Procesamiento de imágenes, Redes de comunicación, Almacenamiento de Información, Recuperación de información, Gestión de bases de datos, Proveedor de Contenido, Medios de Comunicación, Sesión de Subida, Ancho de Banda, Proxy, Cache,

▷ Esperamos que haya sido de utilidad. Si conoces a alguien que pueda estar interesado en este tema, por favor comparte con él/ella este contenido. Es la mejor forma de ayudar al Proyecto Lawi.