El paradigma de televisión por Internet conocido como P2PTV surge como una alternativa avanzada al modelo tradicional. Consiste en la emisión de contenido multimedia en directo empleando la tecnología de distribución peer-to-peer (P2P), que permite un alto abaratamiento de costes para el distribuidor. Esto se debe a que los propios clientes comparten el flujo de datos recibido, de forma que se reduce el ancho de banda que necesita el servidor. En los sistemas tradicionales (cliente-servidor) de streaming los servidores rechazan a los clientes cuando se alcanza el límite de ancho de banda que pueden soportar; por el contrario esto no ocurre en los sistemas P2P. La empresa de innovación tecnológica IPTV Solutions es una de las pioneras en este campo al desarrollar eSpectia, una plataforma P2PTV integral.
La protección de los contenidos
Adicionalmente, un proveedor de contenidos puede necesitar la posibilidad de ofrecer servicios de pago para determinada programación (por ejemplo un evento deportivo). En este escenario es evidente que aquellos usuarios que no han contratado el servicio no deberían tener la posibilidad de ver el contenido. Por ello los sistemas de control de acceso y control de sesión se convierten en una parte fundamental de una plataforma de televisión moderna. Este paso no había sido dado aún de forma comercial en plataformas P2P, debido a los problemas que plantean dichas topologías a la hora de implantar un sistema de control de acceso. IPTV Solutions responde a este reto incluyendo en eSpectia el Sistema de Protección de Contenidos (SPC): incluye control de acceso de usuarios, protección de la información multimedia mediante encriptación y mecanismos anti fraude basados en gestión de sesiones.
El pilar básico del SPC es el cifrado del contenido mediante clave simétrica variable en el tiempo: las sucesivas claves son proporcionadas de forma continua a los clientes por un servidor, previa autenticación de éstos. Las comunicaciones, además, se realizan bajo canales seguros.
Como complemento, los mecanismos anti fraude evitan situaciones tales como la compartición de una suscripción entre varios usuarios (la tradicional señal comunitaria). Esto se consigue incluyendo una huella hardware en la identificación de cada usuario y manteniendo un control temporal de las sesiones iniciadas.
Topologías de red
Otro aspecto importante en el paradigma P2PTV es la topología de la red P2P. Existen tres métricas generales para cuantificar la calidad de una emisión de streaming en directo:
- Retardo: es la diferencia entre el tiempo de reproducción y el tiempo en que ocurre el evento en directo.
- Coste del servidor: es el coste de ancho de banda del(los) servidor(es) de streaming.
- Escalabilidad: es el número máximo de clientes que puede soportar una sesión.
El paradigma P2P, a diferencia del tradicional cliente-servidor, permite acotar el retardo de los clientes, escalar a un gran número de clientes y minimizar los costes del servidor. Para el diseño de topologías de streaming P2P de alta calidad se deben tener en cuenta las siguientes cuestiones:
- Dado un determinado ancho de banda en el servidor, ¿cuál es el número máximo de clientes que soporta la sesión?
- Si los clientes pueden tolerar retardos más largos, ¿cuánto se puede reducir el coste del servidor?
- Dado un determinado ancho de banda en el servidor, en un entorno dinámico de entrada y salida de clientes, ¿cuál es la probabilidad de que a un cliente que solicita entrar en la red le sea denegado el servicio?
Las topologías P2P se pueden clasificar generalmente en dos categorías: basadas en árbol y aleatorias. Las estrategias basadas en árbol permiten una optimización de la distribución de clientes de la red según la información que recolecta la raíz (servidor), pero demuestran menos flexibilidad y se ven muy afectadas si caen los clientes que soportan una rama. Las estrategias aleatorias exhiben una gran flexibilidad y resistencia a caídas de clientes, sin embargo, sólo pueden alcanzar óptimos locales puesto que la toma de decisiones reside en los clientes.
La implementación P2P que se ha desarrollado en el proyecto eSpectia consiste en una innovadora estrategia híbrida en la que los clientes pueden comunicarse entre sí de forma aleatoria, que además incorpora un protocolo de comunicación que permite al servidor recibir información acerca del comportamiento de los clientes, y de esta forma puede optimizar el reparto de su ancho de banda para mejorar la calidad del balanceo de la red.
Fuente: Manuel Francisco Lopez de www.espectia.com
