本文關(guān)鍵詞： P2P網(wǎng)絡(luò) 點(diǎn)播 混合數(shù)據(jù)調(diào)度 滑動(dòng)窗口 覆蓋網(wǎng)　出處：《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：互聯(lián)網(wǎng)和視頻的結(jié)合產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)視頻,網(wǎng)絡(luò)視頻以其娛樂性和交互性等優(yōu)點(diǎn)吸引了更多的人在線收看視頻。C/S架構(gòu)存在單點(diǎn)系統(tǒng)瓶頸,主要體現(xiàn)在服務(wù)器的計(jì)算能力,存儲(chǔ)以及帶寬。IP組播盡力而為傳遞數(shù)據(jù),缺乏擁塞控制機(jī)制。CDN(content delivery network)擴(kuò)展性差,服務(wù)投入成本高。P2P(peer-to-peer)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中資源分布在網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上,計(jì)算和存儲(chǔ)都是由網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)協(xié)同完成的,這樣解決了單點(diǎn)系統(tǒng)瓶頸問題,提高了系統(tǒng)健壯性和擴(kuò)展性。本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)視頻的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了調(diào)研,分別闡述了使用C/S架構(gòu),IP組播技術(shù),代理,CDN架構(gòu),P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計(jì)點(diǎn)播系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。然后介紹了幾種經(jīng)典的P2P網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)播模型,從中得知設(shè)計(jì)一個(gè)良好的點(diǎn)播系統(tǒng)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)調(diào)度算法和構(gòu)建一個(gè)低延遲的覆蓋網(wǎng)。本文基于P2P和CDN提出了一種混合數(shù)據(jù)調(diào)度機(jī)制,節(jié)點(diǎn)既可以從固定的服務(wù)器獲取資源,也可以同網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)共享資源。同時(shí)將BitTorrent協(xié)議引入流媒體點(diǎn)播服務(wù),節(jié)點(diǎn)使用修改后的BitTorrent協(xié)議同其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信,由于BitTorrent協(xié)議優(yōu)先下載最少的文件塊來提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的分布,不能適用于有播放時(shí)限的數(shù)據(jù)傳輸,本文采用了滑動(dòng)窗口機(jī)制來優(yōu)先下載緊急數(shù)據(jù)。在P2P網(wǎng)絡(luò)中,克服節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)性是P2P網(wǎng)絡(luò)面臨的根本問題。無論節(jié)點(diǎn)是有意或者無意離開網(wǎng)絡(luò),節(jié)點(diǎn)的組成員是經(jīng)常變化的,而且成員之間的資源各不相同,構(gòu)建一個(gè)延遲小的覆蓋網(wǎng)來維持節(jié)點(diǎn)間的應(yīng)用層連接是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。本文提出了自治域的概念用于發(fā)現(xiàn)鄰居節(jié)點(diǎn),通過能力預(yù)測(cè)來選擇伙伴節(jié)點(diǎn),同時(shí)定時(shí)地更新鄰居節(jié)點(diǎn)和伙伴節(jié)點(diǎn)來優(yōu)化覆蓋網(wǎng)。本文最后詳細(xì)描述了P2P點(diǎn)播客戶端的總體框架設(shè)計(jì),然后設(shè)計(jì)并且實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng),并且在局域網(wǎng)內(nèi)對(duì)客戶端進(jìn)行了測(cè)試,對(duì)系統(tǒng)延遲、播放連續(xù)性等重要指標(biāo)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析。測(cè)試結(jié)果表明客戶端可以正常工作,基于本文的混合數(shù)據(jù)調(diào)度算法以及節(jié)點(diǎn)選擇算法設(shè)計(jì)的點(diǎn)播系統(tǒng)可以為用戶提供良好的播放質(zhì)量服務(wù)。
[Abstract]:The combination of Internet and video produces network video. Because of its advantages of entertainment and interactivity, network video attracts more people to watch the video online. There is a single point system bottleneck in the architecture of .C / P S, which is mainly reflected in the computing power of the server. Storage and bandwidth. IP multicast try their best to transfer data, lack of congestion control mechanism. CDNN content delivery network) has poor expansibility, and the cost of service input is high. In the network architecture, the resources are distributed on each node in the network. The computation and storage are accomplished by the cooperation of each node in the network, which solves the bottleneck problem of single-point system and improves the robustness and expansibility of the system. The advantages and disadvantages of using C / S architecture IP multicast technology and proxy CDN architecture P2P network technology to design VOD system are discussed respectively. Then several classical P2P network on demand models are introduced. The key to design a good VOD system is the data scheduling algorithm and the construction of a low delay overlay network. This paper proposes a hybrid data scheduling mechanism based on P2P and CDN, which can obtain resources from a fixed server. It can also share resources with other nodes in the network. At the same time, the BitTorrent protocol is introduced into the streaming media on demand service, and the nodes use the modified BitTorrent protocol to communicate with other nodes. Because the BitTorrent protocol preferentially downloads the least number of file blocks to improve the distribution of data in the whole network and is not suitable for data transmission with playback time limit, this paper uses the sliding window mechanism to preferentially download emergency data. Overcoming the dynamic nature of nodes is the fundamental problem faced by P2P networks. Regardless of whether the nodes leave the network intentionally or unintentionally, the group members of nodes often change, and the resources of each member are different. It is a great challenge to construct a small delay overlay network to maintain the application layer connection between nodes. In this paper, the concept of autonomous domain is proposed to discover neighbor nodes and select partner nodes through capability prediction. At the same time, the neighbor node and the partner node are updated regularly to optimize the overlay network. Finally, this paper describes the overall framework design of P2P on-demand client in detail, then designs and implements the system, and tests the client in LAN. The system delay, playback continuity and other important indexes are analyzed. The test results show that the client can work normally. Based on the mixed data scheduling algorithm and node selection algorithm, the on-demand system can provide good quality service for users.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP393.02

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本文編號(hào)：1544791