Pertemuan 7 QOS MANAGEMENT

QOS MANAGEMENT Definition QOS adalah spesifikasi kuantitatif dan kualitatif kebutuhan aplikasi yang harus dipenuhi oleh sistem multimedia, agar tercapai kualitas aplikasi yang diinginkan. aspek QOS: Persyaratan QoS ditentukan oleh aplikasi. Parameter QOS, bit rate, error rate, delay maks, dan delay jitter.

General QOS Framework Model Operasi QOS sistem komunikasi multimedia : Aplikasi menentukan persyaratan QoS, yang disampaikan ke sistem. Sistem akan menerima aplikasi bila sumber daya yang dibutuhkan dipenuhi, dan sumber daya dialokasikan. Bila tidak aplikasi ditolak, dan disarankan persyaratan QoS yang lebih rendah.

Elemen2 untuk untuk Jaminan QOS Specifikasi QOS aplikasi : untuk menentukan kebutuhan mereka Admission control : untuk menentukan apakah aplikasi baru harus diterima tanpa mempengaruhi QOS aplikasi lain yang sedang berlangsung. QOS negotiation : bertujuan untuk sebanyak mungkin aplikasi dapat dilayani. Resource allocation and scheduling : untuk memenuhi kebutuhan QOS aplikasi yang diterima. Traffic policing : untuk memastikan Aplikasi menghasilkan jumlah data sesuai dengan spesifikasi yang disepakati.

Hal yang dapat dilakukan untuk memenuhi kebutuhan aplikasi multimedia Renegosiasi QOS : untuk memungkinkan Aplikasi melakukan perubahan spesifikasi QOS awal. Pemantauan QOS Aktual : untuk melakukan tindakan yang tepat saat sesi sedang berlangsung bila terjadi masalah dalam menyediakan jaminan QoS. skalabilitas media dan teknik penurunan kualitas yang masih diterima harus digunakan.

Isyu Manajemen QOS QOS Specification Untuk memenuhi spesifikasi QoS dan jaminan, sesi connection-oriented harus digunakan. Sebelum sesi dibangun, parameter QoS ditentukan dan dinegosiasikan antara semua subsistem yang bersangkutan. Dalam banyak kasus penerima akhir informasi multimedia adalah manusia, hasil dari QOS adalah kualitas yang dirasakan oleh pengguna yg juga sebagai inisiator QOS. Di tingkat pengguna, kualitas biasanya diukur secara kualitatif, seperti sangat baik, baik, diterima, tidak dapat diterima, atau sangat buruk. (MOS)

Model Konseptual QOS

User layer Pada tingkat ini QOS ditentukan secara kualitatif. Pengguna menentukan jenis aplikasi dan kualitas yang diinginkan bersifat subyektif. Kualitas yang dipilih terkait dengan biaya layanan. Persyaratan QOS yang diminta pengguna dilakukan dengan menggunakan antarmuka yang sesuai untuk memfasilitasi parameter yang dipilih. Selain parameter QOS kinerja, pengguna juga dapat menentukan parameter QOS fungsional seperti persyaratan keamanan.

Application layer Memetakan kebutuhan Aplikasi pengguna ke dalam bentuk set parameter. Parameter memperhatikan Unit data logika media , seperti frame video dan sampel audio. Parameter Video : ukuran gambar, kedalaman warna, dan Laju gambar. Parameter Audio : sampling rate, bit per sampel, dan kenyaringan.

System layer Untuk memenuhi parameter yang telah ditentukan pada layer aplikasi . Lapisan ini mencakup sistem operasi , protokol transport , penyimpanan sekunder , dan underlying Networks. Menentukan parameter end-to -end delay dan jitter.

Parameter QOS pada 2 Level

Negotiation and Renegotiation Setelah koneksi dengan QOS yang telah ditentukan dibangun, parameter QOS ditranslasikan dan dinegosiasikan antara semua subsistem. Semua subsistem harus menyetujui parameter QoS tersebut . Langkah proses negosiasi QOS. Parameter QOS dipetakan atau diterjemahkan dari satu lapisan yang lain. Lapisan atau subsistem harus menentukan apakah dapat mendukung layanan yang diperlukan, jika ya, sumber daya tertentu disediakan untuk sesi ini. Hanya ketika semua subsistem menerima parameter QOS sesi dibangun. Jika tidak, sesi ditolak.

Perubahan QOS Alasan perubahan QOS selama sesi komunikasi berlangsung : Pengguna awalnya meminta sesi dengan saluran video dan saluran audio berkualitas tinggi . Karena pengguna dibebankan atas dasar QOS yang digunakan, ia mungkin memutuskan untuk menurunkan kualitas saluran video atau menghapus saluran video sepenuhnya. Pengguna awalnya meminta sesi dengan saluran video dan saluran audio berkualitas rendah , tetapi mendapatkan kualitas saluran video terlalu rendah dan memutuskan untuk meningkatkan QOS untuk saluran video. Pengguna awalnya meminta sesi dengan video dan saluran audio. Selama proses komunikasi ternyata memerlukan saluran ekstra untuk mengakses database multimedia.

Level Guarantee Jaminan keras(Hard) atau deterministik : QOS yang ditentukan pengguna harus dipenuhi 100 % . Jaminan ini paling mahal dalam hal sumber daya sistem . Jaminan lembut (Soft) atau statistik: QOS yang ditentukan pengguna harus dipenuhi untuk persentase tertentu tertentu. Ini adalah jenis yang paling tepat untuk media kontinyu, karena media ini biasanya tidak perlu akurasi 100% dalam playback. Upaya Terbaik (Best Effort) : Tidak ada jaminan, aplikasi dijalankan dengan sumber daya apa saja yang tersedia. Sistem komputer tradisional beroperasi dalam mode ini.

Providing QOS Guarantees QOS dapat dijamin, jika sumber daya yang cukup tersedia dan penjadwalan yang tepat dari proses yang diimplementasikan. Admission control digunakan untuk pencegahan kelebihan sumberdaya. Mekanisme policing, untuk pencegahan aplikasi menggunakan sumber daya lebih dari apa yang dialokasikan. End-to-end QoS diperlukan harus dipenuhi oleh setiap subsistem dari sistem komunikasi multimedia.

Contoh Penangan QOS Klien ingin memutar audio kualitas telepon dari server jauh, Langkah-langkah berikut membangun sesi bagi pengguna: Pengguna memilih nama file audio telepon berkualitas melalui user interface. Aplikasi Retrieval menerjemahkan kebutuhan pengguna ke dalam parameter berikut: sample rate = 8 kHz (mungkin dengan variasi kecil), bit per sampel = 8 (yaitu, satu sampel harus dimainkan setiap 125 ms). Aplikasi melakukan permintaan ke sistem operasi klien, yang menentukan apakah dapat memproses satu byte setiap 125 ms pada klien. Jika tidak, permintaan sesi ditolak. Sistem operasi meneruskan permintaan ke sistem transportasi termasuk protokol transport dan semua lapisan bawah, yang menentukan apakah dapat mendukung bit rate sekitar 64 kbps. Jika tidak, permintaan sesi ditolak. Sistem transportasi meneruskan permintaan ke sistem operasi server, yang menentukan apakah dapat memproses satu byte setiap 125 ms. Jika tidak, permintaan sesi ditolak. Server meneruskan permintaan ke disk controller untuk menentukan apakah dapat mendukung transfer rate 64 kbps tanpa mempengaruhi QOS sesi yang ada. Jika tidak, permintaan sesi ditolak. Sesi ini berhasil dibuat dan pengguna mendengar bagian audio yang diminta.

PROBLEMS In a distributed multimedia system, audio samples and video frames should be played out at their fixed rate. This property is called isochrony. But the data transmission path from the source to sink causes delay variations to the arriving data. Explain what the receiver can do to remove the delay variation to maintain isochrony of audio and video. Explain why an end-to-end throughput guarantee is required for multimedia applications. Explain why an end-to-end delay bound guarantee is required for continuous media communications. Explain why an end-to-end delay jitter bound guarantee is required for continuous media communications. What are the relationships between end-to-end throughput and delay? What are the relationships between delay bound and delay jitter bound? Why are both delay bound and delay jitter bound guarantees required for multimedia communications? Describe the major differences between multimedia systems and critical real-time systems. Broadly speaking, how many types of networked multimedia applications are there? What are the main differences among these types of multimedia applications in terms of their supporting requirements? Describe the performance-critical subsystems in a conversational multimedia application system and explain why they are critical. What are the general design goals of multimedia systems? “When communications networks are fast enough, multimedia communication can be achieved.” Is this statement correct? Why? What is QOS? Why is the concept of QOS important in distributed multimedia systems? In Figure 4.5, if two end systems need to exchange PAL-quality video between them, describe the steps required to establish a two-way session.