Stochastic resource prediction and admission for interactive sessions on multimedia servers

Um für multimediale Sitzungen Qualitätsgarantien geben zu können, muß sich deren Zulassung auf die gesamte Sitzungsdauer beziehen. Bei stark interaktivem Nutzerverhalten schwanken die Anforderungen an Ressourcen stark und müssen bei der Zulassung abgeschätzt werden. In dieser Arbeit stellen wir ein Zugangskontrollschema vor, in dem das Nutzerverhalten als zeitkontinuierliche Markov-Kette (Continuous Time Markov Chain) modelliert wird. Mit Hilfe transienter Analysen dieser zeitkontinuierlichen Markov-Kette können die schwankenden Ressourcenanforderungen vorausgesagt und potentielle Überlastsituationen in einzelnen Zeitintervallen entdeckt werden. Evaluierungen zeigen, daß unser Ansatz ein gutes Verhältnis zwischen Quality of Service (QoS) und hoher Serverauslastung ermöglicht.

In multimedia systems, session-based admission control strategies are needed to guarantee QoS for a client session as a whole. This requires the prediction of irregular and varying resource demands which result from interactive user behavior. The admission control scheme we present in this paper models the user behavior as Continuous Time Markov Chains (CTMCs). By performing transient analysis on the CTMC, the model is able to predict varying resource demands. This allows the detection of possible overload situations for future time intervals of specific length. Evaluation studies show that our approach obtains a good ratio of Quality of Service and, at the same time, a high server utilization.