基于多路径的最优数据分配算法

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1、万方数据第27卷第4期2010年4月计算机应用研究ApplicationResearchofComputersV01．27No．4Apr．2010基于多路径的最优数据分配算法李泽平1’2，卢显良1。李梁1，任立勇1，侯孟书1(1．电子科技大学计算机科学与工程学院，成都610054；2．贵州大学理学院，贵阳550025)摘要：在对等网上利用多路径分发视频是一种重要的机制，虽然在一对节点之间找出符合条件的多条路径并不困难，但发送端如何从可用路径集中选出一个最优路径子集，并为其最优地分配发送速率和数据仍是一个难题。为此提出一种基于多路径的最优数据分配算法(optimaldataalloc

2、ationalgorithmbasedonmultiplepath，ODAABMP)。首先应用数学规划理论建立最优数据分配模型，然后基于模型给出ODAABMP，并对ODAABMP输出解的最优性给出证明，最后通过实验验证了算法的有效性。关键词：对等网络；视频分发；流媒体；数据分配中图分类号：TP393文献标志码：A文章编号：1001—3695(2010)04—1246-03doi：10．3969／j．issn．1001-3695．2010．04．011OptimaldataallocationalgorithmbasedonmultiplepathUZe．pin91”，LUXian．

3、1ian91，LILian91，PENLi—yon91，HOUMeng-shul(1．SchoolofComputerSdence＆Engineering，Umvers睁ofElectronic&泐∞&TechnologyofChina，Chengdu610054，Ch／na；2．College矿Science，GuigtouUniversity，Guirang550025，Chiaa)Abstract：Themulti-pathtransportisanimportantmechanismforsupportingvideodistributioninP2Pstreaming．W

4、hilealgo·rithmsforfindingasetofpathsbetweenasourceanddestinationarenotdi侬culttodevelop．itremainsachallengingtasktoselectalloptimalsubsetofpathsandoptimallyallocatestreamingrateandvideochunkamongmultiplepathsofselectedsubsettotransportvideoandmaximizeitsquality．Tocopewiththeproblem，thispaperpmp

5、osedanODAABMP．Firstly，modeledtheoptimaldataalloatonproblemasalinearoptimizationproblembyapplyingmathematicalprogrammingtheory，thenpro—posedODAABMPbasedonthemodel．neODAABMPcouldproducetheoptimalsolutionandprovedtheoptimalityofits80-lution．Finally，thesimulationresultsshowthevalidityofproposedODA

6、ABMP．Keywords：peer—to—peer(P2P)；videodistribution；mediastreaming；dataallocation0引言互联网技术的发展为视频点播、电视直播等流媒体业务提供新的商机。目前视频点播已成为对等网络中一项重要的应用，而视频分发是视频点播系统的核心研究内容¨J。由于视频分发对带宽要求较高，而对等网络中节点具有异构性、动态性和私有性，其所能够或愿意提供的带宽资源是有限的，通常需要同时使用多条路径才能为单个节点提供视频服务。研究表明基于多路径传输视频不仅可以提高传输带宽、有效避免拥塞，还具有平衡网络通信负载、增强传输的可靠性等优点¨t

7、2】，因此这种传输模式特别适合在对等网环境下进行视频分发，是近年来网络领域的一个研究热点H1。多路径发现算法和多路径选择算法是多路径视频传输的重点研究内容。多路径发现算法用一定的约束规则在网络中找出符合约束条件且能到达目的节点的多条路径H“】。多路径选择算法用一定的策略，从一组能到达目的节点的多条路径中选出一个最优路径子集，并对子集中的路径进行速率及数据分配o“引。现有研究表明虽然在一对节点之间找出符合条件的多条路径并不困难。但为优化视频传输质量，如何从这些可用路径中