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author Tatsuki IHA <e125716@ie.u-ryukyu.ac.jp>
date Sat, 28 Nov 2015 19:52:32 +0900
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@@ -10,7 +10,7 @@
 }
 
 @article{oc:thesis,
-         author = "{Miwa OSHIRO and Shinji KONO}",
+         author = "{Miwa OSHIRO}",
          title = "授業やゼミ向けの画面配信システムTreeVNCの拡張機能",
          journal = "琉球大学工学部情報工学科平成26年度学位論文(学士) ",
          year = 2014
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@@ -76,19 +76,24 @@
 教員が操作する画面をそのまま学生に配信したり、
 ゼミなどで、発表する学生の画面を切り替えたりすることを可能にしたい。
 
-TreeVNC画面配信システム\cite{oc:thesis}\cite{taninari:2012a}は、
-参加したクライアントをバイナリツリー状に接続し、
+TreeVNC\cite{oc:thesis}\cite{taninari:2012a}は参加したクライアントをバイナリツリー状に接続し、
 配信コストをクライアントにバランスさせる仕組みになっている。
-なので、多人数が参加しても処理性能が下がらない。
+そのため、多人数が参加しても処理性能が下がらない。
 また、RFBプロトコルを用いているので、ケーブルの差し替えなしに
 共有している画面の切り替えが可能になっている。
 
-今研究では、 WAN 、マルチディスプレイへの対応を行った。
+本研究では WAN 、マルチディスプレイへの対応を行った。
 WANへの対応として、新しい接続方法を提案し、実装を行った。
 また、マルチディスプレイへの対応としては配信する際に、配信するディスプレイ情報を取得し、配信を行うことで、対応した。
 
 \section{画面配信システムTreeVNC}
-\subsection*{[RFBプロトコル]}
+\subsection{VNCについて}
+VNC(Virtual Network Computing) は、 RFBプロトコルを用いて遠隔操作を行うリモートデスクトップソフトウェアである。
+VNC はサーバー側とクライアント(ビューア)側に分かれている。 サーバを起動し、クライアントがサーバに接続を行い遠隔操作を可能とする。
+
+VNCを使用すればクライアント側にサーバー側の画面を表示することが可能である。 しかし、多人数のクライアントが1つのサーバーに接続してしまうと処理性能が落ちてしまうという問題点がある。
+
+\subsection{RFBプロトコル}
 RFB(remote frame buffer)プロトコル\cite{rfbProtocol}とは、自身の画面を送信し、ネットワーク越しに他者の画面に表示するプロトコルである。
 ユーザが居る側をRFBクライアント側と呼び、Framebufferへの更新が行われる側はRFBサーバと呼ぶ。
 Framebufferとは、メモリ上に置かれた画像データのことである。
@@ -98,24 +103,15 @@
 更にRFBクライアントのFramebufferUpdateRequestが来るとそれに答え返信する。
 RFBプロトコルは、描画データに使われるエンコードが多数用意されており、また独自のエンコードを実装することもできるプロトコルである。
 
-\subsection*{[TightVNC]}
-TightVNC(Tight Virtual Network Computing)\cite{tightvnc}はJavaを用いて作成されたRFBプロトコルのクライアントである。
-本研究で作成したTreeVNCはTightVNCを元に作成されている。
+\subsection{TreeVNC の構造}
+TreeVNC は Java を用いて作成された TightVNC(Tight Virtual Network Computing)\cite{tightvnc} を元に作成されている。
 
-\subsection*{[多人数で VNC を使用する時の問題点]}
-多人数で従来の VNC を使用する際、1つのコンピュータに多人数が同時につながり、
-処理が集中してしまい、性能が大幅に落ちてしまうという問題が生じる。
+TreeVNC は クライアント同士を接続させ、画面描画のデータを受け取ったクライアントが次のクライアントにデータを流す。
 
-ゼミ等の画面配信者が頻繁に切り替わる場合、
-配信者が替わる度にアプリケーションを終了し、接続をし直さないといけないという問題がある。
-
-\subsection*{[TreeVNC の構造]}
-多人数で VNC を用いるために、クライアントの接続がサーバに一極集中してしまう問題を解決する。
-そのために、 TreeVNC はサーバへ接続しに来たクライアントをバイナリツリー状に接続する(図\ref{fig:tree})。
+TreeVNC はサーバへ接続しに来たクライアントをバイナリツリー状に接続する(図\ref{fig:tree})。
 バイナリツリーなら、各nodeに最大2台分のクライアントしか接続されない。
-$N$台のクライアントが接続しに来た場合、画面配信の画像データをコピーする回数は、
-従来の VNC ではサーバ側で$N$回する必要があるが、TreeVNCでは各 node が2回ずつコピーするだけで済む。
-TreeVNC は、root への負荷を各 node に分散することにより、処理性能が向上している。
+$N$台のクライアントが接続しに来た場合、画面配信の画像データをコピーする回数は従来の VNC ではサーバ側で$N$回する必要があるが、TreeVNCでは各ノードが2回ずつコピーするだけで済む。
+TreeVNC は ルートへの負荷を各ノードに分散することにより、処理性能が向上している。
 
 \begin{figure}[ht]
     \begin{center}
@@ -125,50 +121,26 @@
     \label{fig:tree}
 \end{figure}
 
-\subsection*{[Multicast や Broadcast を用いたVNC]}
-Multicast とは、
-同一ネットワーク内でマルチキャストアドレスを持っている端末に対してデータを送信することである。
-Broadcast とは、
-同一ネットワーク上の全ての端末に対してデータを送信することである。
-どちらの通信方法も、root からのデータ送信は1回でよく、
-1度データの送信を行うとデータの複製はルータが行う。
-
-VNC を Multicast や Broadcast の通信方法を用いて実装すると、
-画像データの送信が1度で済むため、負荷分散のために木構造を形成する必要もなくなる。
-
-しかし、これらの通信方法でのパケットの扱いには
-\begin{itemize}
-    \item 送信可能なパケットのブロックサイズが 64000byte までであると決まっている
-    \item パケットが途中で消失してしまっても特定することができない
-\end{itemize}
-といった性質がある。
-
-
-VNC でこれらの通信方法を用いて実装する場合、
-パケットの扱いの性質を乗り越えなければならない。
-
-送信可能なパケットのサイズが決まっているので、
-画面データは 64000byte 以下に分割し送信しなければならない。
-しかし、現在の TreeVNC で用いている方法では、
-データ分割の処理には時間がかかってしまう。
-
-パケットの消失を検知するために、
-各パケットに対してシリアル番号を振り分ける。
-パケットを受信した node 側で、
-シリアル番号が連番で届いているのかどうかを調べれば、消失を検知することが可能である。
-もしパケットが届いていなかった場合は、root に対して再送要求を送信すれば良い。
-しかし、Multicast や Broadcast 通信ではパケットロス率が高かった。
-
-これらの通信方法を用いての VNC の実装にはもう更なる工夫が必要である。
+\subsection{TightVNC}
+TightVNC(Tight Virtual Network Computing)\cite{tightvnc}はJavaを用いて作成されたRFBプロトコルのクライアントである。
+本研究で作成したTreeVNCはTightVNCを元に作成されている。
 
 
 
-\subsection*{[node 間で行われるメッセージ通信]}
+\subsection{多人数で VNC を使用する時の問題点}
+多人数で従来の VNC を使用する際、1つのコンピュータに多人数が同時につながり、
+処理が集中してしまい、性能が大幅に落ちてしまうという問題が生じる。
+
+ゼミ等の画面配信者が頻繁に切り替わる場合、
+配信者が替わる度にアプリケーションを終了し、接続をし直さないといけないという問題がある。
+
+\subsection{node 間で行われるメッセージ通信}
 RFBプロトコルで提供されているメッセージに加え、 TreeVNC 独自のメッセージを使用している。
 TreeVNC で使用されるメッセージの一覧を表\ref{tb:message}に示す。
 
 
 \begin{table}[h!]
+  \caption{通信経路とメッセージ一覧}
   \large
   \scalebox{0.4} {
   \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline
@@ -200,7 +172,6 @@
                         & SERVER\_CUT\_TEXT          & サーバがテキストのカットバッファを持った際のmessage。 \\ \hline
   \end{tabular}
   }
-  \caption{通信経路とメッセージ一覧}
   \label{tb:message}
 \end{table}
 
@@ -231,7 +202,7 @@
 \end{figure}
 
 
-\subsection*{[配信画面切り替え]}
+\subsection{配信画面切り替え}
 ゼミでは発表者が順々に入れ替わる。発表者が入れ替わる度に共有する画面の切り替えが必要となる。
 ゼミを円滑に進めるために、画面の切り替えをスムーズに行いたい。
 
@@ -280,7 +251,7 @@
 そこで、画面を共有する際、ディスプレイを選択させ、画面共有を行う機能を追加した。
 
 ディスプレイの情報は個々のクライアントでしか取得ができない。
-なので、配信側は画面の切替を行う際に、ディスプレイを選択し、そのディスプレイの左上と右下の座標を取得する。
+そのため、配信側は画面の切替を行う際に、ディスプレイを選択し、そのディスプレイの左上と右下の座標を取得する。
 その座標を root への画面切り替えを要求する SERVER\_CHANGE\_REQUEST message に付加させる。 
 root は 配信側の VNCServer に画像データを要求する FRAMEBUFFER\_UPDATE\_REPLY message に送信された座標を付加する。 
 VNCServer は要求された座標内の画像データを FRAMEBUFFER\_UPDATE message で root に送信する。 
@@ -341,7 +312,7 @@
 Direct Connection した node はそのネットワークの root になり、node はそのネットワークの root に接続し、木構造を生成する。
 
 配信側の root は Direct Connection で接続された node に対して Framebuffer Update で 画像データを別ネットワークの node に送信する。
-Framebuffer Update が送信された node はそのネットワークの root なので、子 node に対して Framebuffer Update を送信する。
+Framebuffer Update が送信された node はそのネットワークの root であるため、子 node に対して Framebuffer Update を送信する。
 
 これにより、別ネットワークでの画面共有が可能となる。
 
@@ -355,7 +326,7 @@
 
 
 \section{評価}
-\subsection*{[木の深さによるメッセージ伝達の遅延]}
+\subsection{木の深さによるメッセージ伝達の遅延}
 VNCServer から受信する画像データ、
 TreeVNC で扱われるメッセージ通信は構成された木を伝って伝達される。
 接続する人数が増える毎に木の段数は増えていく。
@@ -363,11 +334,11 @@
 メッセージが遅延することなく伝達できているかを検証する実験を行った。
 
 
-\subsection*{[実験環境]}
+\subsection{実験環境}
 授業を受講している学生が TreeVNC を使用した状態で実験を行った。
 TreeVNC には最大で34名が接続していた。
 
-\subsection*{[メッセージを使用した実測]}
+\subsection*{メッセージを使用した実測}
 TreeVNC を伝搬するメッセージに、CHECK\_DELAY・CHECK\_DELAY\_REPLY を追加した。
 CHECK\_DELAY は root から node の末端まで伝達するメッセージ(図\ref{fig:checkdelay}, 左)、
 CHECK\_DELAY\_REPLY は各 node から root まで伝達するメッセージ(図\ref{fig:checkdelay}, 右)である。
@@ -393,7 +364,7 @@
 計算方法を以下のソースコード\ref{calc}に記述する。
 各 node にデータを下ろす際も、root にデータが上る際も、
 木を伝い受け渡されている。
-なので、データが root から末端 node に伝わる時間は、
+そのため、データが root から末端 node に伝わる時間は、
 CHECK\_DELAY を送信した時間と、
 CHECK\_DELAY\_REPLY を受信した時間の半分であるといえる。
 
--- /dev/null	Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/prosym.mm	Sat Nov 28 19:52:32 2015 +0900
@@ -0,0 +1,110 @@
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