???jsp.display-item.identifier??? https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/83
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
metadata.dc.title: Recriptografia Assistida por GPU em Servidores de Distribuição de Vídeo
Autor(es): Gomes, Leandro Augusto Stachlewski
Primeiro Orientador: Pinho, Leonardo Bidese de
Resumo: A distribuição segura de vídeos para grandes audiências envolve alta capacidade de processamento paralelo em módulos de recriptografia capazes de individualizar os fluxos de vídeo aos clientes, evitando a necessidade de compartilhamento de chaves. A natureza paralela do problema faz dele candidato potencial para implementações que explorem o hardware paralelo disponível nos sistemas computacionais atuais. Com a disseminação das GPUs, surge a necessidade de avaliar empiricamente não apenas o desempenho neste hardware, mas também outros requisitos fundamentais como consumo energético e custo total de implementação. Neste trabalho são comparadas alternativas de implementação do módulo de recriptografia com CUDA, Pthreads e OpenMP e coletados resultados empíricos para diferentes quantidades de clientes concorrentes (fornecendo vazão de criptografia de 3,2 Mbps com uma GPU Fermi e 1,8 Mbps com um multicore em um cenário com 1024 clientes), sugerindo que o uso das GPUs pode diminuir o custo total de implementação. Além disso, o presente trabalho propõe e valida, com precisão satisfatória (divergindo em média de 9% e 14% para determinadas GPUs da família GT200 e Fermi respectivamente), um modelo matemático para estimar genericamente o desempenho fornecido por uma GPU para o módulo de criptografia implementado. Para completar a sustentação da viabilidade da implementação do módulo proposto, este trabalho se propõe a fazer o levantamento do consumo energético de cada configuração experimentada através de um simulador de GPU, no qual os resultados apontam para um consumo de energia, aproximadamente, em média, de 60 W por kernel. Uma vez conhecidas as três principais métricas (desempenho, consumo energético e preço) será possível determinar a solução de melhor custo-benefício para o módulo de recriptografia.
Abstract: Proxy servers of video distribution systems must provide efficient memory management and also have to adopt protection mechanisms so that only allowed clients would have access to restricted video content. The intrinsic parallel nature of this problem plays a role on implementations that exploit parallel hardware available in off-the-shelf computing systems. With the spread of multicore GPUs, not only there is a need for empirical performance evaluation but also for other fundamental requirements such as energy consumption and total cost of implementation. In this work implementation alternatives of the recryptography module are compared, based on CUDA, Pthreads and OpenMP, using collected empirical results for different amounts of concurrent customers (given the cryptography throughput of 3,2 Mbps for a Fermi GPU and 1,8 Mbps for a multicore in a 1024 clients scenario), suggesting that the use of GPUs can reduce the total implementation cost of the module. Moreover, the present work proposes and validates, with satisfactory accuracy (ie with 9% and 14% diverging average for a given GPU of GT200 and Fermi families respectively), an adaptation of a mathematical model to forecast performance provided by different GPU architectures for the cryptography module implemented, which is cross-validated with empirical results collected for different architectures. To complete the feasibility analysis of a real implementation of the proposed module, this work intends to estimate the energy consumption of each experienced configuration by a GPU simulator where the results points to an average energy consumption about 60 W per kernel. Once known the main three metric (performance, energy consumption and price) it will be possible to determine the solution of better cost-benefit for the recryptography module.
metadata.dc.subject: Criptografia
GPU
Multicore
Vídeo sob Demanda
CNPQ: CNPQ::ENGENHARIAS
metadata.dc.publisher: Universidade Federal do Pampa
Campus: Campus Bagé
metadata.dc.identifier.uri: http://dspace.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/83
metadata.dc.date.issued: 19-Oct-2013
???org.dspace.app.webui.jsptag.ItemTag.appears???Engenharia de Computação

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