硕士论文-采用CDNP2P混合架构的流媒体点播系统设计与实现

中国科学技术大学硕士学位论文采用CDN-P2P混合架构的流媒体点播系统设计与实现姓名：曾文烽申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：许胤龙20090501采用CDN-P2P混合架构的流媒体点播系统设计与实现作者：曾文烽学位授予单位：中国科学技术大学相似文献(10条)1.期刊论文贺涛.余苗.董俊华.朱文昌免费构建高效的校园流媒体点播系统-信息技术教育2005,(3)校园网建成以后,不少学校积累了大量的音频和视频资源,通过网上邻居共用,没有一套自己的校园流媒体点播系统,师生使用极为不便,而购买校园流媒体点播系统的价格又是学校无法接受的.我参考网上很多介绍,并多次在实践中构建了适合自己的校园流媒体点播系统(后台流媒体服务器核心系统使用Helixserver9.01,内网发布前台系统使用美萍VOD点播系统标准版,外网发布前台系统使用一套ASP影院系统,如笔者的http:∥),实现了完全免费和高效.本系统运行两年以来,实现校园同时点播和播放,运行稳定.2.学位论文王伟基于Internet的对等网络流媒体点播系统的研究与实现2009对等网络是提供互联网范围内大规模视频应用的关键技术，它成功地克服了传统客户机-服务器模式所面临的可扩展性问题。本文研究对等网络技术流媒体点播系统，在线视频应用分为直播和点播两种，在直播系统中，节点之间相互共享数据的可能性要比点播大得多。由于固有的数据分散性，即海量的视频资源以及节点之间观看视频的进度差异很大，在降低服务器压力和保证节点流畅播放方面，点播比直播面临更大的挑战。br　　对等网络流媒体点播系统从结构上可以分为两个部分，覆盖网构造和流媒体传输调度。其中覆盖网构造关注系统中节点如何发现其它节点的过程，发现感兴趣节点后将建立一个独立于物理网络的逻辑上的覆盖网（oveclynetwork），这个覆盖网中的节点构成了该节点的伙伴节点。流媒体传输调度主要解决节点如何从其它节点以及服务器获取数据的问题，节点一方面从伙伴节点那里获取数据，另一方面为其它伙伴节点提供数据，这些过程都需要高效的算法和机制来完成。本文中提出的覆盖网构造算法以及流媒体调度算法为点播系统中存在的这些问题提供了很好的解决方案。br　　本文在分析和研究国内外各种基于对等网络直播和点播系统的基础上，通过对等网络与服务器的融合，提出了新的高效的点播算法，为了评价算法的有效性，文中通过仿真与其它著名算法进行了比较，从而证明了本文所提出的算法可以更加有效地构建流媒体点播系统。本文的主要的工作和贡献如下：br　　1．P2S（Peer-to-Server）与P2P融合，提出了在选片算法中融合P2S和P2P的方法，以支持保证用户服务质量的设计目标。br　　2．流媒体调度算法，提出了新的节点选择算法，通过引入“优先级”的指标来从节点服务方的角度选择节点。br　　3．覆盖网构造算法，设计出新的基于无结构覆盖网的构造算法，实测数据表明该方法具有很好的稳定性，能够适应对等网络动态性的特征。br　　4．大规模系统设计与部署，参与设计并实现了腾讯公司QQLive点播服务的原型系统，该系统目前运行于互联网上，拥有百万级用户同时在线的记录。br　　本文所做的工作大部分用于实现QQLive产品点播服务的原型系统，该原型系统被设计为一个可以运行在互联网范围内的百万级对等网络流媒体点播系统，经过后期反复地测试和改进，对应于该原型系统的商业实现已经成功地部署在中国互联网上，为数以千万计的用户提供视频点播服务。3.期刊论文罗肖辉.何志强基于CDN的流媒体点播系统设计与实现-大众科技2009,(6)首先构建了一套基于CDN的流媒体点播系统平台,包括了总体设计的模型图、系统管理平台、系统负载均衡、系统内容分发、系统代理缓存等,并详细论述了实现过程.然后在一个实际的网络环境中测试了这个系统的运行效果,对比加入CDN前后的流媒体点播系统的性能,包括系统CPU负载情况、系统链接数、内存占有率等参数,得出以下结论:CDN系统有助于流媒体的传输,在点播的应用环境中,CDN是其中一个重要的组成部分.4.学位论文吴明生P2P流媒体点播系统中供应者发现的研究2008与传统C/S模式相比，P2P模式致力于高效合理地组织和利用Internet边缘上大量分布的计算、存储、通信、信息等资源，在充分利用节点资源、提高系统可扩展性等方面具有巨大的潜力。传统的基于C/S模式的流媒体系统在业务到达一定阶段后，就需要大规模扩充带宽和服务器的服务能力以满足需求，在这种背景下，基于P2P的流媒体点播系统逐步引起了人们的注意。P2P流媒体技术和传统流媒体技术的不同之处在于用户在播放过程中不仅仅可以从流媒体服务器取得媒体流，还可以从其他用户那里取得媒体流，同时用户还可以向其他用户提供自己拥有的、别人需要的媒体流。所以，P2P流媒体系统能够很好地弥补传统C/S模式流媒体系统的不足，实现用户越多，观看越流畅。P2P流媒体点播系统研究面临的首要问题是一个节点如何发现提供流媒体片段的供应者。P2P系统中节点的动态性、点播系统中VCR操作的复杂性、流媒体本身固有的特性以及节点缓存内容的不断改变都使得供应者发现成为P2P流媒体点播系统研究的难题。本文在借鉴已有供应者发现机制的基础上，结合“逐步精确化”的方法，提出了一种新的应用于P2P流媒体点播系统的供应者发现方法------DOB方法(thedirectoryandoverlappingbuffer-basedapproach)。DOB方法把基于目录的方法与基于P2P节点通讯的方法有效结合起来，在源服务器上创建类似目录的数据结构维护系统中少量特定P2P节点的信息，用来锁定与目标供应者播放进度接近的节点，再通过这些节点的缓存交迭表与其邻近节点直接通讯来找到具体供应者。本文的研究内容主要包括以下几个方面：1）进行P2P流媒体点播系统的模型设计。主要是确定系统如何维护发现供应者所需要的信息，包括如何在服务器和客户机间分配信息，以及如何在服务器和客户机上组织信息。2）确定主要操作过程。包括在所设计的模型中请求者如何发现供应者、加入节点如何加入系统、离开节点如何离开系统、播放节点如何实现VCR操作、如何进行系统维护以及供应者失效时如何恢复。3）通过仿真评估所提出的方案。本文通过网络仿真工具NS2对所提出的方案进行仿真模拟，并分析和讨论仿真实验所得的结果，以期对所提出方案的有效性进行检验。仿真实验的结果表明，本文提出的供应者发现机制能够加快P2P节点的加入和恢复操作，以及降低整个系统的通讯负载。5.期刊论文钟林林.吕智慧.刘毕升.张世永.ZhongLinlin.LüZhihui.LiuBisheng.ZhangShiyong基于KAD网络的P2P流媒体点播系统节点路由算法的研究和改进-计算机应用与软件2009,26(4)P2P流媒体的点播研究目前是个热点.在P2PKademlia网架构分析的基础上,设计开发了一套基于KAD网络的P2P流媒体点播系统.首先描述了P2PKademlia网络本身的路由与查找机制,之后提出了基于KAD网的P2P流媒体点播系统架构.然后重点描述了基于Kademlia网络的P2P流媒体的节点路由和查找改进算法,主要包括网络中P2P节点的加入机制、媒体资源发布机制、媒体资源的搜索和节点的离开机制等.通过对比实验,证明了本算法和方案支持P2P网络中的节点高效率的路由查找和维护,同时增强了P2P流媒体点播网络的健壮性和扩展性.最后展望了该领域的主要研究方向.6.学位论文姚亮基于P2P流媒体点播系统的磁盘缓存策略研究2009近年来，随着宽带网的高速发展，流媒体内容的服务日益受到宽带用户的青睐，其中基于P2P网络的流媒体技术成为当前研究的热点。而流媒体数据对网络的巨大带宽消耗，使得运营商的网络资源越来越紧张，服务质量也越来越差。而P2P技术采用完全分布式结构，这种技术弱化了服务器的作用，甚至取消服务器，网络中的节点既可以获取其他节点的资源或服务，同时又是资源或服务的提供者。本文针对大规模P2P流媒体点播中的一项关键技术--磁盘缓存进行了深入的研究。本文主要完成以下工作：首先，针对提高用户观看质量的需求与降低骨干网带宽消耗的矛盾，在P2P文件共享多源协同流调度思想的启发下，提出了一种基于经济模型的分布式缓存策略，策略通过采用分布式一致性算法计算视频分段的流行度，并根据分段内容流行度高低对缓存分段进行缓存置换，实验结果表明，这种算法有效降低了服务器的负载，显著降低了启动延时，比传统的分段缓存方法有更好的性能。其次，在衡量被请求的数据分段的存储位置与结点对之间的通信频率的基础上，研究并设计了与缓存策略相关的缓存副本分布策略和缓存副本概率一致性策略，详细介绍了设计思想和策略特点。最后，针对目前仿真软件不能有效模拟点播行为，在分析了传统的仿真器的基础上，设计并开发了适用于本策略的仿真器，详细说明了各模块的作用，并对所需参数的设置进行了说明。通过用其对传统缓存策略和本文策略对比，说明其有效性。7.学位论文潘亚峰基于BT的P2P流媒体点播系统关键技术研究与实现2009当前Internet上流媒体应用已成为最广泛、最重要的应用之一，而点播流媒体的交互性使其更受用户的青睐。在传统的IP组播技术，CDN(ContentDistributionNetwork)等技术不能满足应用要求的情形下，将P2P技术引入流媒体点播应用是一种比较理想的选择。利用P2P技术来解决此类问题已经成为目前研究的热点，但由于P2P流媒体点播系统中用户节点(Peer)服务能力的异构性、节点的动态性以及流媒体要求的特殊性，如带宽资源占用较高、服务持续时间长、对播放的时限和顺序有严格要求等，使得P2P点播流媒体技术面临诸多挑战。本文将典型P2P文件系统协议BitTorrent应用于P2P流媒体点播系统中，称其为BTVoD系统。我们对协议改进的可行性进行了研究与分析，提出了改进的性能评价指标要求。论述了可改进的关键技术，其中，对于P2P流媒体点播系统核心技术之一—数据调度算法进行了深入研究，并在此基础上提出了一种基于节点可选度的数据调度算法(SSP算法)来解决如何在差异性较大的P2P点播流媒体用户节点之间有效地共享数据问题，从而提高整体系统的服务质量。SSP算法包括三部分：第一，请求调度算法，在调度请求数据流块时，综合考虑了邻居节点带宽能力及其所拥有的数据信息，目的在于充分利用每个邻居节点资源。第二，服务处理算法，在服务邻居节点时，按数据流块优先级分别处理，目的在于提高邻居节点播放连续度。第三，超时处理算法，对于不能及时下载到的数据流块进行紧急处理，目的在于提高系统的健壮性。从NS2仿真结果分析来看SSP算法有利于提高用户节点播放视频的连续性，降低流媒体服务器的负载压力，适用于用户节点能力差异较大的P2P点播流媒体环境。最后，实现了BTVoD系统。并对设计与实现的主要部分进行了详细说明。对系统测试的结果表明BTVoD系统适合大规模网络应用。8.期刊论文郑若艇.万健.徐向华.ZHENGRuo-ting.WANJian.XUXiang-huaP2P流媒体点播系统的研究与实现-杭州电子科技大学学报2007,27(6)该文针对传统点播系统的服务器瓶颈和扩展性问题,提出并实现了一种基于网状结构并支持拖动操作的P2P流媒体点播系统P2View.利用P2P应用层组播技术构建无结构的网状覆盖网络,节点之间维护一种松散的邻居关系并通过节点驱动的方式获取流媒体数据.P2View充分利用了终端用户的计算资源,大大提高了系统的扩展性.9.学位论文翟继友基于Kad协议的P2P流媒体点播系统2009P2P技术的迅速发展，使其成为构建广域网中大型分布式系统的强有力工具。P2P采用完全分布式结构，网络中的节点既充当客户端角色获取其他节点的资源或服务，同时又充当服务器角色向其它节点提供资源或服务。使用P2P技术的系统具有比传统的C/S系统更好的健壮性和可扩展性。P2P流媒体系统作为P2P技术