Efficient Striping Techniques for Variable Bit Rate Continuous Media File Servers

The performance of striped disk arrays is governed by two parameters: the stripe unit size and the degree of striping. In this paper, we describe techniques for determining the stripe unit size and degree of striping for disk arrays storing variable bit rate continuous media data. We present an analytical model that uses the server configuration and the workload characteristics to predict the load on the most heavily loaded disk in redundant and non-redundant arrays. We then use the model to determine the optimal stripe unit size for different workloads. We also use the model to study the effect of various system parameters on the optimal stripe unit size. To determine the degree of striping, we first demonstrate that striping a continuous media stream across all disks in the array causes the number of clients supported to increase sub-linearly with increase in the number of disks. To maximize the number of clients supported in large arrays, we propose a technique that partitions a disk array and stripes each media stream across a single partition. Since load imbalance can occur in such partitioned arrays, we present an analytical model to compute the imbalance across partitions in the array. We then use the model to determine a partition size that minimizes the load imbalance, and hence, maximizes the number of clients supported by the array

Re-engineering jake2 to work on a grid using the GridGain Middleware

With the advent of Massively Multiplayer Online Games (MMOGs), engineers and designers of games came across with many questions that needed to be answered such as, for example, "how to allow a large amount of clients to play simultaneously on the same server?", "how to guarantee a good quality of service (QoS) to a great number of clients?", "how many resources will be necessary?", "how to optimize these resources to the maximum?". A possible answer to these questions relies on the usage of grid computing. Taking into account the parallel and distributed nature of grid computing, we can say that grid computing allows for more scalability in terms of a growing number of players, guarantees shorter communication time between clients and servers, and allows for a better resource management and usage (e.g., memory, CPU, core balancing usage, etc.) than the traditional serial computing model. However, the main focus of this thesis is not about grid computing. Instead, this thesis describes the re-engineering process of an existing multiplayer computer game, called Jake2, by transforming it into a MMOG, which is then put to run on a grid

Design and implementation of a Windows NT network to support CNC activities

The Manufacturing, Materials, & Processes Technology Division is undergoing dramatic changes to bring it's manufacturing practices current with today's technological revolution. The Division is developing Computer Automated Design and Computer Automated Manufacturing (CAD/CAM) abilities. The development of resource tracking is underway in the form of an accounting software package called Infisy. These two efforts will bring the division into the 1980's in relationship to manufacturing processes. Computer Integrated Manufacturing (CIM) is the final phase of change to be implemented. This document is a qualitative study and application of a CIM application capable of finishing the changes necessary to bring the manufacturing practices into the 1990's. The documentation provided in this qualitative research effort includes discovery of the current status of manufacturing in the Manufacturing, Materials, & Processes Technology Division including the software, hardware, network and mode of operation. The proposed direction of research included a network design, computers to be used, software to be used, machine to computer connections, estimate a timeline for implementation, and a cost estimate. Recommendation for the division's improvement include action to be taken, software to utilize, and computer configurations

A server-less architecture for building scalable, reliable, and cost-effective video-on-demand systems.

Leung Wai Tak.Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2002.Includes bibliographical references (leaves 58-60).Abstracts in English and Chinese.Acknowledgement --- p.IAbstract --- p.II摘要 --- p.IIIChapter Chapter 1 --- Introduction --- p.1Chapter Chapter 2 --- Related Works --- p.5Chapter 2.1 --- Previous Works --- p.5Chapter 2.2 --- Contributions of this Study --- p.7Chapter Chapter 3 --- Architecture --- p.9Chapter 3.1 --- Data Placement Policy --- p.10Chapter 3.2 --- Retrieval and Transmission Scheduling --- p.13Chapter 3.3 --- Fault Tolerance --- p.20Chapter Chapter 4 --- Performance Modeling --- p.22Chapter 4.1 --- Storage Requirement --- p.22Chapter 4.2 --- Network Bandwidth Requirement --- p.23Chapter 4.3 --- Buffer Requirement --- p.24Chapter 4.4 --- System Response Time --- p.27Chapter Chapter 5 --- System Reliability --- p.29Chapter 5.1 --- System Failure Model --- p.29Chapter 5.2 --- Minimum System Repair Capability --- p.32Chapter 5.3 --- Redundancy Configuration --- p.35Chapter Chapter 6 --- System Dimensioning --- p.37Chapter 6.1 --- Storage Capacity --- p.38Chapter 6.2 --- Network Capacity --- p.38Chapter 6.3 --- Disk Access Bandwidth --- p.39Chapter 6.4 --- Buffer Requirement --- p.41Chapter 6.5 --- System Response Time --- p.43Chapter Chapter 7 --- Multiple Parity Groups --- p.45Chapter 7.1 --- System Failure Model --- p.47Chapter 7.2 --- Buffer Requirement --- p.47Chapter 7.3 --- System Response Time --- p.49Chapter 7.4 --- Redundancy Configuration --- p.49Chapter 7.5 --- Scalability --- p.51Chapter Chapter 8 --- Conclusions and Future Works --- p.53Appendix --- p.55Chapter A. --- Derivation of the Artificial Admission Delay --- p.55Chapter B. --- Derivation of the Receiver Buffer Requirement --- p.56Bibliography --- p.5

Cyberspace Cartography: The Case of On-line Territorial Privacy

Territorial privacy, one of the central categories of privacy protection, involves setting limit boundaries on intrusion into an explicit space or locale. Initially, the Restatement (Second) of Torts, which defined the privacy tort of intrusion, as applied by courts, most notably designated two classes of excluded areas: “private” places in which the individual can expect to be free from intrusion, and “non-private” places, in which the individual does not have a recognized expectation of privacy. In the physical world, courts ultimately held almost uniformly that the tort of intrusion could not occur in a public place or in a place that may be viewed from a public place. Cyberspace, on the other hand, was not left with a public sphere nor has a balanced territorial privacy policy so far been established. Instead, based on the category of database privacy protection, only a private privacy legal rule was adopted and too widely so. One of the main explanations for this anomaly, in fact, derives from cyberspace’s unique architecture. While the physical world is subject to a default rule of a continuous public sphere that is then subject to distinct proprietary private sphere allotments; Cyberspace architecture, on the other hand, imbeds a different structure. In the latter, apart from the Internet’s “public roads” or backbone transit infrastructure, which is distinctly regulated according to telecommunications and antitrust law, the present default rule contains a mosaic of private allotments – namely, neighboring proprietary web sites. This anomaly is even more acute given that the U.S government, the FTC and theoreticians alike, thus far, have developed neither comprehensive nor supportive boundary theory that could maintain territorial privacy. All three, instead, have implicitly or explicitly only considered technocentristic boundary approaches. From a legal perspective the factual truths or scientific hypothesis underlying the existence of on-line spatiality, as discussed notably in the works of Johnson and Post, Lessig, Hunter, Lemley and others, should, instead, be only a parameter in establishing legal truth. In compliance with what is an alternative localist boundary approach, this study suggests that law, indeed, could construct a legal fiction of on-line locales, through which territorial privacy, ultimately, could be integrated into cyberspace privacy policy at large

Resource management in cable access networks

Een kabelnetwerk is tegenwoordig niet meer alleen een medium waarover analoge TV-signalen vanuit een centraal punt, kopstation genaamd, naar de aangesloten huizen worden gestuurd. Sinds enkele jaren is het mogelijk om thuis data digitaal te versturen en te ontvangen. Deze data gaat via een kabelmodem thuis en het kopstation, dat in verbinding staat met andere netwerken. Op deze wijze zijn kabelnetwerken onderdeel geworden van het wereldwijde Internet en kunnen computers thuis hier mee verbonden worden. Door aan zo’n kopstation een digitaal videosysteem met duizenden films te koppelen, ontstaat er de mogelijkheid een video-op-verzoek dienst aan te bieden: Via de computer of zelfs de TV thuis kunnen films worden besteld en direct bekeken, of worden opgeslagen in de computer. Om dit te bewerkstelligen is meer nodig dan alleen een netwerk: Voor de transmissie van video data dient er zorg voor te worden gedragen dat deze zonder hinderende interrupties kan geschieden, omdat dergelijke gebeurtenissen door de gebruiker direct te zien zijn in de vorm van een stilstaand of zwart beeld. Verder is ook de reactiesnelheid van het systeem van belang voor het ondersteunen van operaties door de gebruiker, zoals het bestellen van een film, maar ook het vooruit- of terugspoelen, pauzeren, enzovoorts. Binnen deze context beschrijven en analyseren we in dit proefschrift zes problemen. Vier daarvan houden verband met de transmissie van data over het kabelnetwerk en de overige twee houden verband met het opslaan van video data op een harde schijf. In twee van de vier problemen uit de eerste categorie analyseren we de vertraging die data ondervindt wanneer die vanuit een modem wordt gestuurd naar het kopstation. Deze vertraging bepaalt met name de reactiesnelheid van het systeem. Karakteristiek voor dataverkeer in deze richting is dat pakketten van verschillende modems tegelijkertijd mogen worden verstuurd en daardoor verloren gaan. Met name de vereiste hertransmissies zorgen voor vertraging. Meer concreet beschouwen we een variant op het bekende ALOHA protocol, waarbij we uitgaan van een kanaalmodel dat afwijkt van het conventionele model. Het afwijkende model is van toepassing wanneer een modem een eerste contact probeert te leggen met het kopstation na te zijn opgestart. Met name na een stroomuitval, wanneer een groot aantal modems tegelijkertijd opnieuw opstart, kunnen de vertragingen aanzienlijk zijn. Daarnaast beschouwen we modems tijdens normale operatie en analyseren wij de verbetering in vertraging wanneer pakketten die vanuit ´e´en modem moeten worden verstuurd, worden verpakt in een groter pakket. In beide studies worden wiskundige resultaten vergeleken met simulaties die re¨ele situaties nabootsen. In de andere twee van de vier problemen richten wij ons op de transmissie van video data in de andere richting, namelijk van het kopstation naar de modems. Hierbij spelen stringente tijdsrestricties een voorname rol, zoals hierboven reeds is beschreven. Meer specifiek presenteren we een planningsalgoritme dat pakketten voor een aantal gebruikers op een kanaal zodanig na elkaar verstuurt dat de variatie in de vertraging die de verschillende pakketten ondervinden, minimaal is. Op deze wijze wordt zo goed mogelijk een continue stroom van data gerealiseerd die van belang is voor het probleemloos kunnen bekijken van een film. Daarnaast analyseren we een bestaand algoritme om een film via een aantal kanalen periodiek naar de aangesloten huizen te versturen. In dit geval ligt de nadruk op de wachttijd die een gebruiker ondervindt na het bestellen van een film. In deze analyse onderbouwen we een in het algoritme gebruikte heuristiek en brengen hierin verdere verbeteringen aan. Daarnaast bewijzen we dat het algoritme asymptotisch optimaal is, iets dat reeds langer werd aangenomen, maar nooit rigoreus bewezen was. Bij de laatste twee problemen, die verband houden met het opslaan van video data op een harde schijf, analyseren we hoe deze data zodanig kan worden opgeslagen dat die er nadien efficient van kan worden teruggelezen. In het ene probleem beschouwen we een bestaand planningsalgoritme om pakketten van verschillende videostromen naar een harde schijf te schrijven en passen dit aan om ervoor te zorgen dat het teruglezen van de stroom met bijvoorbeeld een andere pakketgrootte mogelijk wordt zonder daarbij de schijf onnodig te belasten. In het andere probleem analyseren we hoe we effectief gebruik kunnen maken van het gegeven dat data aan de buitenkant van de schijf sneller gelezen kan worden dan aan de binnenkant. We bewijzen dat het probleem van het zo efficient mogelijk opslaan van een gegeven aantal video files NPlastig is en presenteren een eenvoudige heuristiek die, hoewel voor bijzondere instanties een bewijsbaar slechte prestatie levert, in de praktijk in het algemeen goede prestaties levert. Hierbij maken we met name gebruik van het verschil in populariteit van de verschillende films

Application of geographical information systems

Natural resources and environmental management of military lands is becoming increasingly complex and diverse. As military missions change and new equipment is fielded out training lands become increasingly more restricted due to environmental, logistical, and financial constraints. We must become better stewards of the land if we are going to continue to train troops to meet the next mission. GIS is a powerful tool for military trainers, environmentalists, and natural resource planners. This paper will discuss the applications of GIS in military training and environmental/ natural resources management. It will also discuss the use of map layers in the analysis of Endangered Species Habitats, Cultural Resource Surveys, Soils, cover types, wetlands, and others