媒体内容分发系统的动态数据部署算法研究

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1、摘要随着计算机技术的不断发展以及网络带宽的不断提高，流媒体服务被迅速推广。据最新的网络流量统计显示，流媒体服务已经成为当今互联网流量的主体。目前研究具有高承载能力，高可扩展性，高稳定性，低成本的可大规模商业化运营的流媒体内容分发系统成为全球流媒体应用领域的热点。与基于传统C／S架构的系统，基于CDN架构的系统，以及基于P2P架构的系统相比，近年来提出的基于融合CDN和P2P架构的媒体内容分发系统具有更好的优越性和发展潜力。本文基于这种最新提出的媒体内容分发系统，研究了其中的动态数据部署算法这一关键技术。本文的研究工作主要包括下面几个方面：1

2、．由于融合CDN和P2P技术的媒体内容分发系统比较复杂，本文把系统分成两层，即骨干层和边缘层，分别分析了每层要解决的主要问题。2．发现两层要解决的问题都是NP类问题，本文基于部分可观Markov决策过程(POMDP)以及基于观测的策略迭代优化算法和策，略梯度优化算法分别给出了每层的动态数据部署算法。3．为了验证算法的性能，本文利用计算机仿真技术对一个具体媒体内容分发系统从简单情况到复杂情况逐步进行了仿真。4．对仿真结果进行分析和讨论，总结出一些规律和结论。本文首次提出把POMDP的相关理论应用到媒体内容分发系统的动态数据部署算法的研究上，希

3、望本文的研究工作能够拓展数据部署算法的研究思路，为该方面的迸一步研究提供～些基础。关键词：流媒体内容分发网络对等网络数据部署算法POMDP计算机仿真AbstructABSTRUCTWiththeever-increasingdevelopmentofcomputertechnologyandimprovementofnetworkbandwidth，streamingmediaserviceisrapidlyandwidelyused．Accordingtothelatestdataofnetworkflow,streamingmedias

4、ervicehasalreadybeenthemainpartofnetworkflownowadays。Currently,studiesoncontentdeliverynetworksystemofstreamingmediawithhighcarryingability,highexpandability,highstabilityandlowcostwhichcanbecommerciallyoperatedonalargescalehasbeenahotspotintheappliedfieldofglobalstreaming

5、media．ComparedwithsystemsbasedontraditionalC／S，CDNorP2P,themediacontentdeliverysystembasedonthecombinationofCDNandP2Pputforwardinrecentlyyearsisofmoreadvantagesanddevelopmentpotential．Thepresentpaper,onthebasisofthelatestmediacontentdeliverysystem，examinesoneofthemostimpor

6、tanttechnologies：dynamicdatadeploymentalgorithm．Thepresentpaperincludesstudiesonthefollowingaspects．Firstly,mediacontentdeliverysystemisverycomplexbecauseofcombiningCDNandP2pandthepresentpaperdividesthesystemintotwolayers(backbonelayerandedgelayer)andanalyzesmainproblemsto

7、besolvedineachlayerrespectively．Secondly,itisfoundthatNPissuesarethecommonproblemstobesolvedineachlayerandthepresentpaperproposesdynamicdatadeploymentalgorithmsforeachlayerrespectivelyonthebasisofPOMDP,policyiterationalgorithmandpolicygradientalgorithm．Thirdly,inordertover

8、ifytheperformanceofthealgorithm，thepresentpaperemployscomputersimulationtechnologytocondu