代理协助p2p-vod中基于缓存状态的服务节点选择策略研究与仿真

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1、中国海洋大学硕士学位论文代理协助P2P-VoD中基于缓存状态的服务节点选择策略研究与仿真姓名：徐仕儒申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：唐瑞春20090601代理协助P2P-VoD中基于缓存状态的服务节点选择策略研究与仿真摘要随着多媒体通信时代的来临，流媒体技术受到前所未有的关注，并已成为研究热点。在流媒体广泛的应用领域中，能够提供交互式服务的视频点播已经成为最重要的网络多媒体业务之一。为了在Intemet上提供大规模的视频点播服务，研究者相继提出了基于C／S服务模式、IP组播、CDN技术的流媒体服务系统。对等网络(P

2、2P)技术是近年来兴起的研究热点，无论在学界还是业界都得到了极大的关注。基于P2P的视频点播系统，即P2P．VoD，成为流媒体领域最具发展潜力的应用技术之一。在P2P系统中提供流媒体服务面临的问题主要包括：服务节点的选择，多个服务节点之间流媒体数据的调度，为请求相同内容的不同客户提供公平的服务质量(QoS)。另外，大部分流媒体理论研究需要借助网络仿真来验证算法的有效性，如何提高仿真结果的可靠性，也受到学术界越来越多的重视。本文围绕上述几个问题展开深入研究，并提出了有效的方案。首先本文提出从服务节点缓存状态的角度研究P2P．VoD系统

3、的流媒体服务方式。现有的大多数服务节点选择策略都是从已经缓存了整段媒体数据的Peers中挑选服务提供者。其特点是随着请求者快速增加时，系统中能够提供服务的节点数会急剧减少，因此一段时间内先后到达的对同一媒体内容的请求，会得到差距较大的EBR(ExpectedBitRate)。针对这种不公平问题，本文提出DRPS(DataReceivingPeersasSuppliers)服务节点选择策略。DRPS优先从正在接收媒体数据的RS(ReceivingSet)节点集中选择服务提供者，缩短普通Peers成为服务节点的时间，从而在短时间内增加系

4、统中服务节点的数量。在选择服务节点时综合考虑节点的资源和可用概率，并设计数学模型对节点的服务能力进行评价。由于RS中的节点在成为服务提供者时只缓存了部分媒体数据，因此在调度时需对将要缓存的数据进行预先分配，为此，本文进而提出预分配调度算法，解决使用DRPS策略时多个服务节点之间流媒体数据的调度问题。与已有的研究相比，本文的创新点在于：(1)从服务节点缓存状态的角度研究节点选择策略；(2)提出DRPS策略，将正在接受媒体数据的RS节点集作为候选服务节占．，’’’●(3)设计预分配调度算法，对DRPS所选服务节点进行数据调度；为了验证D

5、RPS策略和预分配调度算法的性能，本文使用NS．2进行网络视频仿真，并与其他算法进行对比分析。为提供仿真结果的可靠性和可信度，本文将MPEG．2视频码流注入NS．2仿真环境中，仿真结束后将客户端接收到的分组信息转化成视频文件，利用播放器可直观地比较不同的服务质量。同时也可以得到客户端EBR和播放延迟的具体数据。通过仿真结果分析，表明了本文所提策略与算法的有效性。关键词：流媒体；缓存状态；服务节点选择策略；NS-2；预分配调度算法；SuppIierSeIectionStrategyandSimuIati011BasedonCacheS

6、tateforProxyAssistantP2P-VoDsystemAbstractBeingthehotspotintheindustry,StreamingMediatechnologyhasarousedgeneralconcernastheageofmultimediacommunicationarriving．AndVoDwhichprovidesinteractiveserviceshasbeenoneofthemostimportantnetworkmulti—mediaservicesinvariousapplica

7、tionsofstreamingmedia．VariousstreamingmediasystemsbasedonC／Smodel，IPmulticastandCDNtechnologywerepresentedfortheextensiveVoDservicesonIntemet．Peertopeer(P2P)technologyhasbeenthepopularapplicationasthespotlightoftheindustryinrecentyears，andVoDsystembasedonP2Pisoneofthem

8、ostpotentialtechnologiesinstreamingapplications．Thispaperwasaroundsuchissuesintheprocessofprovidingstreamingservicein