基于信誉机制的分布式流媒体点播系统的研究与实现

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1、硕士学位论文基于信誉机制的分布式流媒体点播系统的研究与实现RESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFDISTRIBUTEDSTREAMINGMEDIASYSTEMBASEDONREPUTATIONMECHANISM谭虹哈尔滨工业大学2017年12月国内图书分类号：TP391.4学校代码：10213国际图书分类号：004.9密级：公开工学硕士学位论文基于信誉机制的分布式流媒体点播系统的研究与实现硕士研究生：谭虹导师：何震宇副教授申请学位：工学硕士学科：计算机科学与技术所在单位：深圳研究生院答辩日期：2017年12月授予

2、学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP391.4U.D.C:004.9AdissertationsubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheacademicdegreeofMasterofEngineeringRESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFDISTRIBUTEDSTREAMINGMEDIASYSTEMBASEDONREPUTATIONMECHANISMCandidate：HongTanSupervisor：Associate

3、Prof.ZhenyuHeAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeinEngineeringSpeciality：ComputerScienceandTechnologyAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2017Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学硕士学位论文摘要流媒体视频点播现已成为人们生活中一种重要的娱乐方式。传统C/S模

4、式的视频点播平台由于大量中心化服务器的存在，具有易被攻击的风险。针对这一缺点，研究人员尝试将P2P技术与流媒体技术相融合，将中心服务器的压力分散到网络用户中，充分利用网络中对等节点的闲置带宽进行视频的分发。但目前的P2P流媒体平台仍然存在网络不稳定、启动延时较大等问题。为了改善这些问题，本文在分析了现有P2P流媒体点播技术的基础上，对流媒体点播关键算法进行了研究，并设计和研发了一套P2P分布式流媒体点播平台。针对P2P网络动态性问题，本文提出了一种基于信誉机制的节点选择策略。该算法通过融合全局信誉和局部信誉对节点进行打分，并对反

5、馈节点的可信度进行评估。该算法挑选网络中高可信节点参与数据交换，有效地减小了选取到恶意节点交互数据的概率。对于信誉值相近的节点，依靠信誉差值来筛选对等节点的算法效果不明显。本文通过统计片段数筛选对等节点，能够提高获取数据的成功率，进一步提高了资源共享的速度。针对P2P流媒体点播中存在的启动延时较大和最后块获取困难问题，本文使用后备服务器缓存稀缺片段用于紧急资源调度，有效地缓解了资源分布不均带来的问题。本文在BitTorrent协议的基础上提出了一套流媒体点播系统解决方案，并融合了提出的节点选择和服务器辅助策略。该方案主要包括视频

6、分发、种源管理和跟踪服务器三个主要模块。视频分发模块是该系统的分布式体现，作用是将视频资源发布到远程后备服务器并对资源进行维护。种源管理中心负责管理视频源文件以及对上新视频制作种子文件。跟踪服务器统计更新用户节点的下载信息和位置信息，并给请求节点返回当前正在下载共享文件的节点列表。通过系统测试证实了该平台具有实际使用价值，能够满足用户流畅观看视频的需求。本文使用PeerSim仿真环境对真实的网络环境进行模拟，并在此环境中对本文方案进行了性能测试。为了模拟网络动态性，在实验过程中设置每隔10s有5个节点随机地加入或者退出网络，并在

7、不同的网络规模下进行实验。实验结果表明本文提出的策略在下载速度，种子数量增长，启动延时和对等节点数等性能方面都得到了较大提升。关键词：视频点播；bitTorrent协议；流媒体；信誉机制I哈尔滨工业大学硕士学位论文ABSTRACTStreamingmediahasbecomeoneofthemostimportantwaysofentertainmentinpeople'sdailylife.TherearemanycentralizedserversintraditionalC/Smodel,soit’svulnerablet

8、obeattacked.Tosolvethisproblem,researchershavetriedtoapplyP2Ptechnologytostreamingmedia.Inthisway,thepressureofcentralserverscanbes