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Desafío dirigido a estudiantes que deseen desarrollar su TFG/TFM, sin miedo a lo desconocido. Con iniciativa, buena capacidad de aprendizaje, ganas de aprender y asumir nuevos retos. No es necesario disponer de conocimientos previos/concretos.

Perfiles técnicos. Telecomunicaciones, Informática, con capacidad de síntesis

Introducción al desafío

La creciente masificación de los servicios de vídeo, que según muchas previsiones superarán el 80% del tráfico total de Internet en los próximos años, ha hecho imprescindible la aparición de redes de distribución de vídeo (CDN: Content Delivery Networks) para gestionar de una forma más eficiente este ingente volumen de tráfico. Estas redes de distribución de contenidos (CDNs) cachean el contenido solicitado por los usuarios y cuando se producen nuevas peticiones de contenido seleccionan el servidor más apropiado para ofrecer el mayor nivel de calidad posible y optimizar los recursos utilizados.

Este continuo crecimiento del tráfico de vídeo impone sobre las CDNs unos requisitos de rendimiento y eficiencia muy altos con el objetivo de entregar la mayor cantidad de tráfico, con la mayor calidad y con el menor coste. Para satisfacer estos requisitos se hace indispensable una optimización continua del SW y del HW utilizado en los servidores de las CDNs.

En los últimos años están surgiendo propuestas de arquitecturas de servidores pensadas para el procesamiento de datos, denominadas arquitecturas data-centric, en contraposición con la arquitectura clásica basada en proporcionar capacidad de cómputo (arquitecturas compute-centric). En estas últimas, la arquitectura del servidor gira alrededor de la CPU mientras que en las nuevas arquitecturas data-centric se añade un nuevo procesador programable denominado DPU (Data Processing Unit), encargado de realizar todo el procesamiento de datos, liberando así de estas tareas a la CPU. Recientemente han aparecido en el mercado las primeras tarjetas DPU PCIe que permiten implementar la arquitectura data-centric en servidores tradicionales.

Desafío planteado

El desafío que planteamos es ver la viabilidad y el interés de utilizar servidores con la nueva arquitectura data-centric para la entrega de contenidos de vídeo en una CDN.

La idea es identificar las diferentes funciones que ejecuta un servidor de contenidos de vídeo de una CDN y analizar la viabilidad de ejecutarlas total o parcialmente en la DPU de un servidor con una arquitectura data-centric.

Los objetivos del proyecto son:

  • Analizar la viabilidad de implementar total o parcialmente las funciones de un servidor de contenidos de vídeo de una CDN en la DPU de un servidor con arquitectura data-centric.
  • Identificación de los impactos y los beneficios de la migración a DPU de las diferentes funciones.
  • Implementación de una prueba de concepto migrando a DPU algunas funciones y comparando el funcionamiento obtenido con el obtenido en servidores con arquitectura tradicional.