关于计算机大规模交互式应用的特点(一)

关于计算机大规模交互式应用的特点

本文的应用背景是大规模交互式应用，比如远程教育中的实时课堂[Tan1999]、Internet上的大型视频会议等，其主要特点包括：

1.大规模

可能有成百上千的用户同时参加会话。当会话规模很小（比如只有三五个用户）时，网络和终端的负载比较轻，可供选择实现系统的技术方案很多；而当用户数很大时，就必须采取有效的技术手段防止系统性能随着用户数的增加而线性下降。没有高可伸缩性传输协议的支持，会话的规模就不可能很大。

2.多媒体

多种类型的数据同时在网络上传输，比如在实时课堂上，用户接收到的是包含现场音频和视频、文字、图象、事先录制好的媒体片断、白板操作等多种类型数据的混合媒体流，不同类型数据有各自的可靠性要求，比如文字、图像、白板操作要求完全可靠，而现场音频和视频为了满足实时性的要求可以容忍一定程度的丢失。

3.实时性

对数据传递的实时性要求比较高，比如人对现场音频、视频的延迟和抖动很敏感，有时候为了降低延迟可以在一定程度上牺牲可靠性；而对白板、Web浏览这样要求完全可靠传输的应用可以容忍一定的延迟，但延迟也是越小越好，特别在播放流式文件时应该避免先下载后播放。

4.交互式

这里特指用户之间的交互（而不是人机交互），即允许多个用户同时发言和操作，比如共享白板中允许多个用户同时发出操作、修改共享状态。和只允许一个数据源的应用（如视频点播）相比，首先需要传输协议支持多数据源，其次要处理并发控制问题，当有多个用户同时修改共享状态时，必须对这些修改操作加以协调，否则会导致各个用户状态不一致。5.异构性（heterogeneity）：Internet是一个异常复杂的异构网络，带宽可以是拨号上网的56K，也可以是局域网的100M或更多。用户终端也相差很大，可以是高性能工作站，也可以是处理能力、屏幕大小、内存大小都很有限的手持或嵌入式设备。当拥有不同带宽和处理能力的终端同时参加一个会话时，如何同时满足它们的要求是一个十分困难的问题。如果为了迁就低端用户就给所有用户都发送低品质的数据，高端用户的带宽和处理能力就白白浪费了，而发送高品质的数据又会让低速网络和终端无法承受，因此必须提供自适应的机制，让不同能力的用户享受不同品质的数据。从以上分析可以看出，大规模交互式应用和传输协议密切相关，要求协议在支持多数据源的前提下保持高可伸缩性，满足传输的实时性要求，并且能够处理网络和终端的异构性，而现有的可靠多播协议并不能完全满足这类应用的特殊要求。