P2P流媒体点播系统双端协作节点选择及速率和数据分配

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaobenben
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近年来,随着P2P技术的应用和宽带网的高速发展,基于P2P网络的流媒体点播技术成了当前研究的热点。P2P技术的核心思想是通过参与系统的节点之间的直接交互实现信息资源和服务的共享。使用P2P网络进行流媒体点播,不仅克服了传统C/S架构的服务器瓶颈问题,而且部署成本和复杂度低,在可扩展性、容错性和抵抗攻击方面都具有不可替代的优势。节点选择及速率和数据分配是P2P流媒体点播系统中的两项关键技术,本文针对这两项技术目前存在的一些亟待解决的问题进行了深入研究。论文主要研究内容和创新点如下:首先,通过分析比较大量文献资料,总结出了现有节点选择算法及数据调度算法存在的一些问题。如:现有的节点选择算法,不仅功能单一,而且多仅着眼于在请求节点端执行,忽视了超级节点端候选节点的选择质量。现有的数据调度算法,有些是基于传统C/S模式的,不能够直接应用到P2P环境中;也有些是基于P2P模式的,但研究的都是流媒体数据段段间的调度,对于每一个流媒体数据段段内的速率和数据应该如何分配则没有进行研究。其次,针对现有节点选择算法存在的问题,提出了一种超级节点端和请求节点端双端协作的节点选择机制。在超级节点端,根据“路由相似”思想提出一种面向网络拓扑聚集性的候选节点选择算法;在请求节点端,综合考虑系统的动态性与异构性,提出一种基于“枚举”思想的服务节点选择算法,保证流服务质量,同时融入“动态冗余”的思想以提高系统健壮性。再次,针对现有数据调度算法存在的问题,提出了一种适用于P2P模式下的针对每一个流媒体数据段段内的速率和数据分配策略。以数据包为单位,把待传输的流媒体数据段在不同的服务节点间进行分配,在保证接收节点播放质量的前提下,尽量减少总的网络带宽消耗并且满足不同网络路径上的带宽约束。最后,对本文提出的节点选择机制及速率和数据分配策略进行了仿真实验。仿真结果表明双端协作的节点选择机制能更好地改进系统的网络拓扑聚集性、流服务质量和健壮性。由于实验均是采用本文提出的策略进行速率和数据分配的,实验本身就充分证明了本文提出的速率和数据分配策略的可用性与有效性。
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