基于网状覆盖层网络的P2P流媒体系统的研究与实现

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1、中国科学技术大学硕士学f讧论文摘要摘要随着通信技术的进步和信息化社会的发展，因特网已经进入干家万户，深入到社会的各个角落。人们对因特网的要求也越来越高，已经不满足于简单的文字、图片信息，而向往更加丰富多彩的多媒体信息。但多媒体数捌的传输需要大量的带宽，宽带的普及和因特网的发展使得在因特网上传输多媒体信息成为可能。Youtube、优酷和PPLive的兴起标志着流媒体时代的到来。基于客户端／服务器模型的流媒休系统存在着单点瓶颈、可扩展性差的问题，无法满足大规模流媒体应用的需求。为此，研究人员提出了基于CD

2、N网络的流媒体系统和基于lP组播的流媒体系统。CDN网络在因特网的边缘放置多个代理服务器，内容提供商把视频数据分发到代理服务器上。当客户端向原始视频服务器发送请求时，原始视频服务器把客户端的请求重定向到离客户端最近的代理服务器。这种方式减少了骨干网上的流量，减小了服务器的响应延时，提高了服务质量，扩展了系统容量，但是CDN网络的费用非常高，中小内容提供商承担不起。IP组播是最高效I’门数据分发方式，它解决了服务器的单点瓶颈问题，由中间路由器分发数据。但是IP组播役有有效的组播地址分配方案，而且路由器需

3、要维护所有组播组的状态，使得IP组播没有大规模部署。P2P技术的兴起给流媒体带来了新的解决方案——P2P流媒体。在P2P系统巾，节点是对等的，每个节点既是服务器又是客户端，既享受别人提供的服务，又向别人提供服务。P2P的这种特性使得它天生具有可扩展性，系统容量随着节点数目的增加而增加。本文深入分析了P2P流媒体系统的相关技术和典型P2P流媒体系统。在此基础之上，我们设计实现了一个针对异构网络环境的P2P流媒体系统——Jnf0TV。InfoTV有三个特点：第一，利用分层编码技术，适应节点接入带宽的异构。

4、陀：第二，采用网状覆盖网络，能够适应节点的高度动念性：第三，采用混合式成员维护力‘式，提高了节点加入系统的速度。本文的第五章提山了一种新的覆盖网络——动态树．网状网混合覆盖网络。该混合覆盖网络具有数据包延时小，丢包率小，能适应节点高度动态性的优点。关键字：P2P，流媒体，应用层组播，覆盖网络中国科学技术塑主兰笪丝茎．型里竺———__——————_——————-——_————●—_—-———_—————_—————————_———●_——_——_-—I-●——————————————一一。Abstrac

5、tWiththedevelopmentofcommunicationtechnologyandsOciety，theIntemethasinfluencedeveryaspectsofourlife．WecannotinlaginewhatthelifewOuldbewithouttheIntemet．Weexpectmoreandmore仔omtheInternet．ThesimpJetextandimageinf．omatloncannotmeetourn倒s．WbexpectthemuItime

6、diarepresentation，whichismoreversatileandcolor向1．HoweVer，ilnea【lsmuchmorebandwidthtotransportmultimediadatathroughtheIntemet．WiththewiI[kspreadofwidebandwidth，itispossibletotransportmuItimediadatatllroughtheIntemet．ThesuccessofYbutube，YbukuandPPLiveshow

7、thatweareintheeraofmult．mediastreaming．Thereexiststhesingle．failureproblemwiththeClien“Senrermodelanditisnotscalable．TheCDNandIPmulticasttechnologymorescalablethantheC／Smodel．InaC【)Nnetwork，111erearemanysurrogates，whicharedistributedintheedgeoftheInteme

8、t．SurrogaIescachepartofortofalcontent．whenaclientsendarequesttotheor垮nalVideosen，er'theoriginalVideserverredirecttherequesttooneofthesurrogatewhichisthenearestonetotheclient．TheCDNnetworkreducethetra历cthroughthebackbonenetworks卸d