p2p流媒体系统中基于簇缓存节点选择策略与其应用

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1、P2P流媒体系统中基于簇缓存的节点选择策略及其应用摘要随着互联网的日益普及和信息传输技术的快速发展，互联网进入了多媒体通信时代。面对有限的网络带宽，流媒体技术为实现实时的网络音视频传输提供了条件，以P2P技术为核心的流媒体系统以其良好的可扩展性得到了广泛的应用。流媒体的播放需要较高的带宽，良好的资源和稳定的网络环境，而在P2P网络中，节点间的性能差别很大，如带宽、计算能力、存储能力、地理位置等，节点的能力及位置差异使其对外服务能力存在差异性，并且P2P网络中的节点随时可以退出或者失败，节点的不稳定将导致服务的不稳定，因此如何构建稳定的网络环境，保证服务质量，是P2P流媒

2、体系统面临的首要问题。结合流媒体的特点，本文首先分析了流媒体传输服务质量的两个主要方面：客户端启动延迟和播放抖动，进而得出相应的节点缓存策略和节点选择策略。在P2P流媒体系统中，影响客户端启动延迟的因素主要是资源查询延迟和流媒体的传输延迟。为了减少资源查询延迟，请求者需要尽快的找到资源，而为了减小流媒体的传输延迟，需要将资源“拉近"请求者，即采用客户端缓存的方式来减小客户端启动延迟。从另一方面考虑，用户的点播行为往往存在时间相关性。当部分节目资源热播时，将会吸引大量用户涌入，这些用户节点成为潜在的资源提供者，因此将这一时间段的资源利用起来为以后的时间段服务，能大幅提高整

3、个系统的服务能力。另外由小世界模型可知，用户的数据共享符合数据的局部性原理。某一区域内的用户从其他区域下载文件后，有很大的可能性会被同一区域内的其他用户使用。因此将物理临近的节点组建成一个局部网络可以有效的利用用户的共享数据，进而提高局部网络内其他用户的服务质量。通过以上分析，本文提出了基于簇缓存的节点选择策略CCPSS，首先构建了两层的DHT网络，上层为高速路由层，下层为自组织簇，通过簇内节点缓存查询记录和部分媒体块，减小播放启动延迟，并在带宽优先的基础上，结合节点寿命进行资源节点选择，降低播放抖动率。为了评价本文提出的节点选择策略，我们在Kademlia协议的基础上

4、设计添加了流媒体点播模块，并同基于Plethora网络的带宽优先节点选择策略做了比较，由于CCPSS策略通过在簇内缓存节点的查询记录和部分媒体块，并选择稳定性高的节点，降低了客户端启动延迟和播放抖动率。本文主要创新点如下：1．提出了簇的双缓存机制，通过簇内节点缓存查询记录和部分媒体块，降低了资源查找和传输延迟。2．提出了按照距离、带宽、节点寿命的先后顺序进行节点选择的节点选择策略，降低了客户端播放抖动。关键词：流媒体；视频点播；分层P2P系统；簇缓存；；ClusterCachebasedPeerSeIectionStrategyanditsAppIicationinP2

5、PStreamingMediaSystemAbstractWiththeincreasingpopularityofintemetandtherapiddevelopmentoftransmissiontechnology,internetstepsintothetimeofmultimediacommunications．Facedwi也limitednetworkbandwidth．streamingmediatechnologyprovidestheconditionstoachievereal—timeaudioandvideotransmission，andP

6、2Ptechnologybasedstreamingmediasystemhasbeenwidelyusedforitsgoodscalability．neplaybackofstreamingmedianeedshighbandwidth，goodresourcesandastablenetworkenvironment，butintheP2Pnetworks，theperformanceofnodesvaries，suchasbandwidth，computingpower,storagecapacity,geographiclocation，etc．，whichr

7、esultinvariousservicecapacitytoothers，also，anodeinP2Pnetworksmayexitorfailatanytime，theinstabilityofnodeswillleadtotheunstableservice，sohowtobuildastablenetworkenvironmenttoensurequalityofserviceisthemostimportantissuesfacingtheP2Pstreamingmediasystem．Combinedwiththechara