P2P流媒体点播系统中缓存和路由策略研究与实现

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为了有效地传送流媒体,目前大致有四种解决方案,每种方案都有它的价值和局限性。最早出现的是传统的C/S架构,这种架构下服务器必须通过网络给每个用户发送多份相同的数据。因为多媒体的数据量大,随着客户端数目的增加,很容易造成Server端的网络拥塞。为了降低服务器的负载,出现了第二种基于底层结构的CDN网络,这种网络通过大量副本的建立和硬件的支持来提供高质量的流媒体服务,但是这种方案成本过高。为了有效降低成本,开始转向基于代理的机制,但是这种方案由于代理服务器的存储空间和带宽的限制,所以扩展性不好,而且这种中心化的控制带来的问题是一旦服务节点失效,流媒体服务将中断。基于客户端的P2P网络的出现很好的解决了上面的问题,但是由于P2P网络特殊的异构性和动态性也给流媒体服务带来了新的挑战。基于P2P流媒体的直播技术近两年得到了迅猛的发展,涌现了一批风靡的软件,例如PPLIVE,PPSTREAM等,通过这些软件,用户可以实时的享受P2P流媒体直播,但是直播业务有其天然的缺点:用户只能观看服务器现在播放的内容,而不能随时享受一部完整的流媒体文件,即不能进行拖动操作。因此本课题研究的是基于P2P的点播技术,将P2P流媒体直播技术应用到点播技术中来,视频点播是一个异步的系统,对于播放同一个节目的用户,每个用户的启动时间是不一样的,并且用户会执行Pause, Seek等操作,所以如何在P2P网络中提供良好的点播业务是一个复杂的问题,我们的想法是首先如何充分共享内存的视频资源,然后研究视频文件切块后均匀的存储在整个P2P网络中,并且在考虑到每个片断在网络中需求的不同,我们采取了基于流行度的缓存替换策略来进行缓存的替换。针对以上两点我们提出了我们的MD缓存策略。本课题主要研究的是(1)实现一个基于P2P的流媒体的点播的原型系统。(2)提出了MD缓存策略和环形结构。(3)研究如何让一个流媒体文件能均匀的缓存到整个P2P网络中,并且缓存的情况也更好的符合流行度的分布,这样来更好的为用户提供更好的QOS。
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