【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展和智能手機(jī)日漸普及,視頻業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)流量中所占的比例日漸增長。視頻業(yè)務(wù)主要包括視頻直播與視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù),其中視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)是互聯(lián)網(wǎng)最重要的流媒體業(yè)務(wù)之一。傳統(tǒng)客戶端/服務(wù)器(Client/Server,C/S)架構(gòu)的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)中,由于視頻點(diǎn)播用戶急劇增加,導(dǎo)致中心服務(wù)器負(fù)擔(dān)劇增,服務(wù)能力下降,嚴(yán)重限制了系統(tǒng)快速發(fā)展。近年來,內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(Content Delivery Network,CDN)技術(shù)與對(duì)等網(wǎng)絡(luò)(Peer-to-Peer,P2P)技術(shù)相繼被應(yīng)用到視頻點(diǎn)播系統(tǒng)中,很好地緩解了由于用戶訪問量過高導(dǎo)致的系統(tǒng)響應(yīng)遲緩問題。但CDN技術(shù)存在著擴(kuò)展性差、系統(tǒng)維護(hù)成本過高的問題,而P2P系統(tǒng)也存在節(jié)點(diǎn)管理困難等問題。為解決這些問題本文采用Spring Cloud微服務(wù)框架實(shí)現(xiàn)了一種基于P2P-CDN的視頻點(diǎn)播系統(tǒng),使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性降低、模塊件通信健壯性更強(qiáng)。另外,該系統(tǒng)集成了P2P與CDN雙方的技術(shù)長處,可以有效降低中心服務(wù)器的壓力,使系統(tǒng)的擴(kuò)展性得到提升。通過分類分析現(xiàn)有文件分片算法的優(yōu)缺點(diǎn),本文提出了可轉(zhuǎn)換傳輸單元的等大小分片算法。該算法不僅保持了等大小分片算法的簡單性,還具有根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況改變分片傳輸單元的靈活性,保證分片在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中保持相對(duì)穩(wěn)定的傳輸速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)比現(xiàn)有的典型分片算法,本文提出的分片算法可以保證較高的分片效率,同時(shí)能夠很好適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境。為進(jìn)一步提高系統(tǒng)整體性能,本文基于定位滿意度對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)取策略進(jìn)行了優(yōu)化,采用多屬性決策(Multiple Attribute Decision Making,MADM)理論對(duì)預(yù)取數(shù)據(jù)塊間隔(即錨點(diǎn)間隔)問題進(jìn)行建模分析,利用TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution)算法尋求MADM問題的最優(yōu)解。通過對(duì)錨點(diǎn)策略的優(yōu)化,得到了最優(yōu)數(shù)據(jù)預(yù)取策略,我們將這種根據(jù)起播延時(shí)(delay)和定位滿意度(satisfaction)計(jì)算得到的優(yōu)化錨點(diǎn)(anchor)數(shù)據(jù)預(yù)取策略命名為DSA策略。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明,DSA策略可以保證較低的起播延時(shí),利用較少的額外帶寬,進(jìn)一步提高定位滿意度。由此表明,DSA策略在數(shù)據(jù)預(yù)取方面起到了很好的優(yōu)化效果。
【圖文】：

piece 數(shù)量 PN 整型 無subpiece 大小 SS 整型 字節(jié)subpiece 數(shù)量 SN 整型 無chunk 填充數(shù) CFN 整型 piecepiece 填充數(shù) PFN 整型 subpiecesubpiece 填充信息 SFI map 無子文件最后一個(gè)subpiece 號(hào)SPN 整型 無 視頻文件中包含多個(gè) m3u8 文件和多個(gè) ts 文件。如圖 3.5 所示含一個(gè) index.m3u8 文件和幾個(gè)子文件夾。2 區(qū)域是 index.m3u8 的的相對(duì)路徑以及分辨率等信息；3 區(qū)域?yàn)樽游募䦅A 1 中的索引文明了該文件夾內(nèi)每個(gè) ts 小文件的相對(duì)路徑以及時(shí)長；4 區(qū)域是子含一個(gè) a.m3u8 文件和多個(gè)小視頻文件；播放時(shí)按照 a.m3u8 文件頻文件，組成一個(gè)完整的視頻。

對(duì)等節(jié)點(diǎn) P2PC 首先獲取到當(dāng)前系統(tǒng)內(nèi)可提供服務(wù)的視頻列表，如圖5.12 左圖所示。然后用戶從列表中選擇自己喜歡的視頻，如“曹操”進(jìn)行播放，如圖 5.12 右圖所示為視頻播放情況，P2PC 支持碼率切換，可在觀看過程中，切換視頻碼率進(jìn)行播放。播放主界面下半部分會(huì)顯示當(dāng)前視頻的基本信息、下載速度、連接信息。其中，連接信息展示當(dāng)前正在為本節(jié)點(diǎn)提供分片服務(wù)的對(duì)等節(jié)點(diǎn)或者是 SSM 的信息。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN948.64

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本文編號(hào)：2695422