对等网络流媒体系统数据传输机制研究

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1、中国科学技术大学硕士学位论文对等网络流媒体系统数据传输机制研究姓名：王鹏申请学位级别：硕士专业：网络传播系统与控制指导教师：郑烇20100501摘要随着互联网技术的不断发展，在现有网络下提供大规模流媒体服务成为可能，并出现了大量的关于该方面的研究。由于流媒体服务节点数量多，数据量大，实时性要求高等特点，单纯的c／s结构已经无法满足它的要求。而对等网络以其可扩展性，健壮性，负载均衡等特点，成为了实现大规模流媒体服务的最有效的技术之一。本文就对等网络流媒体系统的数据传输机制展开研究，目的在于提高流媒体视

2、频播放的服务质量。本文主要工作包括：首先，从系统的角度，概括了’P2P流媒体系统研究的几个关键问题，包括节点动态性管理，节点异构性问题，可扩展性问题等，并对这些关键问题进行了一定的分析。通过对典型P2P流媒体系统的分析，概括了P2P流媒体系统模型以及相关算法。P2P数据传输过程中需要解决的三个主要问题，首先是数据块的查询方式问题，如何有效的查询定位缓存某个数据块的节点；第二是覆盖网的组建问题，如何合理的将大量节点组织起来，使之能满足可扩展性，健壮性等要求；第三是数据调度策略问题，按什么顺序请求和下载

3、数据块能尽量提高视频播放的连贯性，并保持较低的启动延迟。此外，本文概括了衡量调度策略优劣的几个性能指标并对其进行分析，采用播放连续性以及启动延迟作为主要的性能指标。针对数据调度问题，提出了UR数据调度策略。UR调度策略是一种分布式的调度策略，通过节点保存的局部信息来实现数据调度，由于其去中心化的特点，一定程度上保证了UR调度策略的扩展性以及可靠性。UR调度策略综合考虑了数据调度过程中影响性能的两个重要因素：紧急性和稀缺性。将这两个因素结合起来定义优先级，并根据流媒体播放的特点提出高速节点贡献机制，紧

4、急调度机制和低速节点贡献限制机制来优化数掘调度的过程。从理论分析和仿真实验两方面验证了各个改进机制的作用，能有效的对优先级函数进行合理的修正，优化调度过程；并验证了UR调度策略整体的有效性，在可以接受的启动延迟下，能有效的提高视频播放的连续性，达到了很好的效果。本文深入分析了对等网络流媒体系统的相关技术与关键问题，主要针对流媒体数据传输进行研究。在数据调度算法方面提出了UR调度策略，通过理论分析以及仿真实验，说明UR调度算法在提高视频播放连续性方面效果明显，在一定程度上提升了系统性能。摘要关键词：流

5、媒体，P2P，数据调度AbstractAbstractWiththecontinuousdevelopmentofIntemettechnology,it’Sbecomingpossibletoprovidelarge-scalestreamingmediaservicesundertheexistingnetworks，anditappearsalotofresearchonit．Streamingservicehasthecharacteristicsoflargenumberofnodes，l

6、argedatavolumeandhighreal—timerequirement，simpleC／Sstructurehasbeenunabletomeetitsrequirements，whilewiththecharacteristiesofscalability,robustnessandloadbalancing，Peer-to-peer(forshortP2P)becameoneofthemosteffectivetechnologiestorealizelarge—scalestrea

7、mingmediaservice．Inthispaper,wemainlyresearchondatatransportmechanismofP2Pstreamingmediasystem，toimprovetheservicequalityofstreamingmediavideoplayback．Themainworkincludes：First,fromapointofviewofsystem，thispapersummarizedseveralkeyproblemsofresearchofP

8、2Pstreamingsystem，includingnodedynamic，nodeheterogeneity,scalabilityanddataschedulingstrategies，andpresentsananalysisontheseissues．ThispapergeneralizesthemodelandrelatedalgorithmsofP2Pstreamingsystem．ThreemainissuesofdatatransmissionofP