Dateimanagement bei Video-Files Was ist Adaptive Data Placement (ADP)?

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Adaptive Data Placement (ADP) ist ein Dateimanagementverfahren zur Online-Bereitstellung von Videos in einem Content Delivery Network. Es arbeitet ressourcenschonend und sorgt für eine dynamische Bereitstellung und Reorganisation der Videodateikopien auf den Cache-Servern des Content-Delivery-Netzwerks entsprechend den Anforderungen der Videoabonnenten. ADP reduziert den Replikationsaufwand und die Performance des CDN verbessert sich.

Das Akronym für Adaptive Data Placement lautet ADP. Es handelt sich um ein Dateimanagementverfahren zur Online-Bereitstellung von Videodateien in einem Content Delivery Network (CDN).

Mithilfe des Verfahrens sollen typische Ressourcenprobleme der Videobereitstellung gelöst und die Performance des CDN verbessert werden. Das Verfahren wurde in der 2015 erschienenen Veröffentlichung mit dem Titel „Resource-Saving File Management Scheme for Online Video Provisioning on Content Delivery Networks“ vorgestellt und näher beschrieben. Autoren der Veröffentlichung sind Wen-Hsing Kuo und Yung-Hsuan Lin, beide vom Department of Electrical Engineering der Yuan-Ze University, Taoyuan, Taiwan.

ADP zeichnet sich durch seine ressourcenschonende Arbeitsweise aus. Die Kopien der Videodateien werden entsprechend den Anforderungen der Videoabonnenten auf den Cache-Servern des Content-Delivery-Netzwerks dynamisch bereitgestellt und reorganisiert.

Kurze Abgrenzung von Adaptive Data Placement (ADP) zu ähnlichen oder gleichen Begriffen

Adaptive Data Placement ist kein eindeutig definierter Begriff. Er wird auch in anderem Kontext verwendet. Beispielsweise nutzt ihn das Unternehmen DataCore Software für eine Funktion seiner Software-definierten Speicherplattform SANsymphony. Diese ADP-Funktion wurde mit der Version 10.0 PSP17 eingeführt und sorgt für eine intelligente Speicherung der Daten entsprechend ihrer Nutzungshäufigkeit. Die Daten werden so gespeichert, dass häufig genutzte Daten möglichst direkt zur Verfügung stehen und selten benötigte Daten schnelle und teure Storage-Ressourcen nicht unnötig verschwenden.

Ein weiterer ähnlich klingender Begriff, mit dem ADP auf keinen Fall verwechselt werden sollte, ist Flexible Data Placement (FDP). Bei FDP handelt es sich um eine Erweiterung der NVMe-Spezifikation. Das Verfahren sorgt für eine Host-geführte Platzierung der auf SSDs zu speichernden Daten. Ziel von FDP ist es, den Write Amplification Factor (WAF) beim Schreiben von Daten zu verkleinern und die Überprovisionierung von SSD-Speichern zu reduzieren.

Typische Problemstellung eines CDN bei der Bereitstellung von Video-Files und Grundprinzip von ADP

Ein Content Delivery Network sollte die Video-Files so bereitstellen, dass die vorhandenen Systemressourcen möglichst gleichmäßig genutzt werden. Der Replikationsaufwand der Videodateien auf den Cache-Servern und die Latenz der Bereitstellung sollten möglichst niedrig sein. Das ist eine herausfordernde Aufgabe, da das Nutzungsverhalten der Videoabonnenten nur bedingt vorhersagbar ist. Die vielen verschiedenen Nutzer können gleichzeitig nach dem Zufallsverfahren gleiche oder unterschiedliche Videodaten an unterschiedlichen Orten anfragen. Erhält ein CDN einen Request für ein bestimmtes Video-File, hat es dafür zu sorgen, dass ein für den Abonnenten günstig gelegener Cache-Server eine Kopie des Video-Files aus der Backhaul-Datenbank erhält, falls diese auf dem Server noch nicht vorhanden ist. Die Speicherkapazität und Bandbreite eines Cache-Servers sind jedoch begrenzt, sodass für eine Echtzeitbereitstellung aller Videos nicht beliebig viele Video-Files für die Abonnenten bereitgehalten werden können. ADP sorgt für eine intelligente und optimierte Online-Videobereitstellung auf den Cache-Servern.

Das Verfahren basiert auf den beiden Hauptfunktionen ARRIVE and DEPART, die ausgeführt werden, wenn ein Videoabonnement im System eintrifft oder es wieder verlässt. Die Video-Files werden so aus der Backhaul-Datenbank kopiert und platziert, dass die Ressourcen hinsichtlich Speicherkapazität und Bandbreite möglichst gleichmäßig genutzt werden. Gleichzeitig sorgt ADP für die Limitierung des Replikationsaufwands und die Optimierung von Performance und Latenz. Darüber hinaus ist noch eine MOVE-Prozedur definiert. Sie migriert und reorganisiert Videoabonnements zwischen den Cache-Servern eines CDN.

Vorteile durch ADP

• Limitierung des Replikationsaufwands,

• höhere Performance des CDN,

• gleichmäßigere Ressourcenauslastung,

• für verschiedene Arten und Größen von CDNs anwendbar.

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