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   <meta http-equiv="content-type" content="text/html;charset=utf-8">
   <title>画面配信システム TreeVNC のマルチキャストの導入</title>

   <meta name="generator" content="Slide Show (S9) v4.0.1 on Ruby 2.3.7 (2018-03-28) [universal.x86_64-darwin18]">
   <meta name="author"    content="Ryo Yasuda, Shinji Kono" >

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  <div id="header"></div>
  <div id="footer">
    <div align="right">
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    </div>
  </div>
</div>

<div class="presentation">

  <div class='slide cover'>
    <table width="90%" height="90%" border="0" align="center">
      <tr>
        <td>
          <div align="center">
              <h1><font color="#808db5">画面配信システム TreeVNC のマルチキャストの導入</font></h1>
          </div>
        </td>
      </tr>
      <tr>
        <td>
          <div align="left">
               Ryo Yasuda, Shinji Kono
               並列信頼研
            <hr style="color:#ffcc00;background-color:#ffcc00;text-align:left;border:none;width:100%;height:0.2em;">
          </div>
        </td>
      </tr>
    </table>
  </div>


<div class='slide'>
  <!-- <\!-- slideshow の command -\-> -->
<!-- slide.htmlでは通常キーでのコマンドが存在している -->

<!-- p,a,s : スライドを自動送り(1,2...) -->
<!--  : スライドを逆方向に自動送り(...,2,1) -->
<!-- n : Page数を on/off -->
<!-- f : 右下ロゴの on/off -->
<!-- t : slide.html.pdf に変更 -->
<!-- c : 右下スライド移動用UIの on/off -->
<!-- d : ロゴ部分の選択…？ -->
<!-- [URL](http://~~~) -->
<!-- [FILE](file:///Users/ryokka/~~~) -->
<!-- slideshow build スライド.md -t s6cr -->


<!-- _S9SLIDE_ -->
<h2 id="画面配信システムの活用">画面配信システムの活用</h2>
<ul>
  <li>
    <p>講義や発表の場では、プロジェクタが使用されることが多い。その場合接続不良など、アクシデントが起きる恐れがある</p>
  </li>
  <li>
    <p>画面配信システムTreeVNCは、自身のPC画面を他者のPCに表示するソフトウェアである</p>
  </li>
  <li>
    <p>TreeVNCを使用することで、参加者は手元のPCを使用しながら講義を受ける事が可能になる。切り替えの際も、ボタン一つで共有する画面の切替を可能としている</p>
  </li>
</ul>


</div>

<div class='slide'>
  <!-- _S9SLIDE_ -->
<h2 id="treevncの現状">TreeVNCの現状</h2>

<ul>
  <li>問題点
    <ul>
      <li>画面配信は送信するデータ量が多いため、TreeVNCでは無線接続の場合、画面配信の遅延が大きくなってしまう</li>
      <li>現在のTreeVNCのデータ転送方法だと、無線接続で送信するには大きすぎる</li>
    </ul>
  </li>
  <li>解決案
    <ul>
      <li>マルチキャストを導入することで、データ量を抑え画面配信の遅延を軽減する</li>
    </ul>
  </li>
</ul>

<!-- ## 目次
- **TreeVNC の概要**
    - **基本概念**
    - **構造**
- 研究内容
    - TreeVNC の改良
    - 送信データの Blocking
-->


</div>

<div class='slide'>
  <!-- _S9SLIDE_ -->
<h2 id="treevnc">TreeVNC</h2>
<ul>
  <li>
    <p>TreeVNC は本研究室で開発している画面配信システム</p>
  </li>
  <li>
    <p>VNC(リモートデスクトップソフトウェア)を利用している</p>
  </li>
  <li>
    <p>木構造の接続方式を採用し、配信側の負荷を分散し大人数での画面配信が可能</p>
  </li>
</ul>


</div>

<div class='slide'>
  <!-- _S9SLIDE_ -->
<h2 id="vnc">VNC</h2>
<ul>
  <li>VNC(Virtual Network Computing)は、RFBプロトコルを用いてPCの遠隔操作を行うことを目的としたリモートデスクトップソフトウェア</li>
  <li>サーバー側とクライアント側に分かれており、起動したサーバーにクライアントが接続することで遠隔操作を可能にしている</li>
  <li>全てのNodeが一台のサーバーに接続するため負担が大きい</li>
</ul>

<center><img src="./fig/vnc-crop.svg" alt="message" width="400" height="300" /></center>


</div>

<div class='slide'>
  <!-- _S9SLIDE_ -->
<h2 id="rfb-プロトコル">RFB プロトコル</h2>
<ul>
  <li>
    <p>RFB (Remote Frame Buffer) プロトコルは、自身の画面をネットワークを通じて送信し他者の画面に表示するプロトコル</p>
  </li>
  <li>
    <p>他人のPC画面が表示される側と、FrameBufferへの更新が行われる(自身のPC画面を送信する)側に分かれ、それぞれをRFBクライアント、RFBサーバと呼ぶ</p>
  </li>
  <li>
    <p>FrameBufferは、メモリ上に置かれた画像データのこと</p>
  </li>
</ul>


</div>

<div class='slide'>
  <!-- _S9SLIDE_ -->
<h2 id="treevnc-の構造">TreeVNC の構造</h2>
<ul>
  <li>TreeVNCは接続してきたクライアントをNodeとし、木構造状に管理する</li>
  <li>ルートのノードをRoot Nodeと呼び、その下に新たなNodeを接続していく</li>
  <li>Root Nodeが参照しているVNCServerからFrameBufferUpdateを取得し、各Nodeに送信する</li>
  <li>木構造状に接続することで、画像データのコピーを各Nodeに負担させることができる</li>
</ul>

<center><img src="./fig/treevnc-crop.svg" alt="message" width="400" height="300" /></center>


</div>

<div class='slide'>
  <!-- _S9SLIDE_ -->
<h2 id="木構造の再構成">木構造の再構成</h2>
<ul>
  <li>Nodeが切断されたことを検知できなければ木構造が維持できない</li>
  <li>Root Nodeが木構造のネットワークトポロジーを管理しているため、Root NodeにNodeの切断を知らせる必要がある</li>
  <li>切断検知にはMulticastQueueを使用しており、MulticastQueueには画像データが入っている</li>
  <li>MulticastQueueから画像データが一定時間取得されず、Timeoutを検知した場合切断したと判断する</li>
</ul>


</div>

<div class='slide'>
  <!-- _S9SLIDE_ -->
<h2 id="画像データのエンコード方法">画像データのエンコード方法</h2>
<ul>
  <li>TreeVNCではZRLEというエンコードタイプを元にした、ZRLEEというエンコードを用いて画像データを圧縮を行う</li>
  <li>ZRLEでは解凍時に必要な辞書データを書き出すことができない</li>
  <li>ZRLEEはRoot Nodeで受け取ったZRLEのデータを一度解凍し、辞書データを付与して再圧縮している</li>
</ul>

<center><img src="./fig/EncodeZRLEE.svg" alt="message" width="400" height="300" /></center>


</div>

<div class='slide'>
  <!-- _S9SLIDE_ -->
<h2 id="共有画面切り替え">共有画面切り替え</h2>
<ul>
  <li>従来の VNC では、配信者が切り替わるたびに再起動、再接続を行う必要があった</li>
  <li>TreeVNC では、画面上にある ShareScreen ボタンを押すことで配信者の切り替えが実行できる</li>
  <li>ShareScreen 実行後、Root Node に対し SERVER CHANGE REQUEST というメッセージが送信される。</li>
  <li>メッセージを受け取った Root Node は配信を希望している Node の VNC サーバーと通信を行い、切り替え作業に入る。</li>
</ul>


</div>

<div class='slide'>
  <!-- _S9SLIDE_ -->
<h2 id="有線接続との接続の違い">有線接続との接続の違い</h2>


</div>

<div class='slide'>
  <!-- _S9SLIDE_ -->
<h2 id="rfbプロトコルのupdaterectangleの構成">RFBプロトコルのUpdateRectangleの構成</h2>
<ul>
  <li>無線接続の場合、一度に送信できるデータ量が 64kbyte しかないため、それに合わせてデータを分割する必要がある</li>
  <li>大きなデータを小さい単位に分割する
    <ul>
      <li>更新が行われた部分を1行ずつ圧縮していく</li>
      <li>書き込みのために用意した関数に入る限界値まで圧縮を行ない、関数に書き込む</li>
    </ul>
  </li>
</ul>

<center><img src="./fig/FrameUpdateRectangle.svg" alt="message" width="400" height="250" /></center>


</div>

<div class='slide'>
  <!-- _S9SLIDE_ -->
<h2 id="木構造とマルチキャストの共存">木構造とマルチキャストの共存</h2>
<ul>
  <li>ツリーに無線接続の Node を加えてしまうと配信の遅延に繋がる</li>
  <li>Multicast の実装を提案</li>
  <li>Multicast ならば、Server からの送信は一度で済むため、ツリー構造の形成が必要ない</li>
  <li>従って新しい Node が 無線接続であっても、有線接続のツリーの配信には影響が出ない</li>
</ul>

<center><img src="./fig/interface-crop.svg" alt="message" width="400" height="350" /></center>


</div>

<div class='slide'>
  <!-- _S9SLIDE_ -->
<h2 id="まとめ">まとめ</h2>
<ul>
  <li>TreeVNC の改良と Multicast 対応のためのデータの Blocking を実装した。
    <ul>
      <li>VNCServer 側が接続を切断した場合でもクライアントが正しく終了する様にした。</li>
      <li>画面操作の許可を確認する authentication のポップアップが Root 側に表示されない様にした。</li>
      <li>データの Blocking を行うことにより、無線接続での Multicast 対応を行えるようにした。</li>
    </ul>
  </li>
  <li>今後の課題
    <ul>
      <li>Multicast の実装</li>
      <li>Multicast 実行時の遅延の評価</li>
      <li>Packetloss 時の対処</li>
    </ul>
  </li>
</ul>

</div>


</div><!-- presentation -->
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author	e165729 <e165729@ie.u-ryukyu.ac.jp>
date	Sun, 26 May 2019 15:40:24 +0900
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