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拓扑互联网海量流媒体P2P传送性能优化

收藏本文 2024-01-22 点赞:14122 浏览:59283 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:互联网本身是基于点到点的传输,而针对点到多点的传送不足一直没有得到彻底的解决。为解决流媒体运用这类典型基于点到多点传送运用的传送性能需求,学者提出了IP组播、CDN和P2P技术。出于对成本和部署的考虑,IP组播和CDN不适合海量流媒体的传送。P2P凭借优异的可扩展性,低成本和易部署的特点,已经成为互联网流媒体点到多点传送的主要途径。但是,流媒体运用正在呈现海量化的走势,对P2P传送性能提出了更高的要求,现有P2P在传送性能上还有着吞吐量不够高、传输延迟不够低、域间流量过多等不足。本论文探讨基于P2P的海量流媒体点到多点传送性能的优化,以拓扑构建、传送调度和流量优化三个影响P2P传送性能的主要因素展开具体的探讨。本论文主要探讨内容和贡献包括:1综述了现有互联网点到多点传送机制的解决案例和现有P2P流媒体传送的热点不足。通过总结现有P2P系统仍有着的不足和浅析影响P2P流媒体传送性能的主要因素,提出了一个P2P流媒体传送性能优化探讨框架,包括:传送拓扑、传送调度和流量优化三个部分,指导本论文系统性地展开P2P传送性能优化的探讨工作。2探讨同时考虑节点带宽和延迟的P2P拓扑构建不足,提出了带有偏向性随机漫步的邻居选择算法和节点周期性的邻居调整算法。通过论述浅析,证明了所提出算法同传统的P2P拓扑构建算法相比,可以改善节点所选邻居的网络性能。仿真结果表明所提出的算法在流媒体的传送性能上比传统策略有显著提升。3探讨网状拓扑的P2P传送调度不足,提出了基于网络编码的“推拉”结合传送调度算法和针对异构环境下的SVC编码与网络编码混合编码传送调度算法。仿真实验表明,“推拉”结合传送调度算法显著提升流媒体传送的性能,SVC编码与网络编码混合编码传送调度算法可以有效解决节点异构需求下的传送不足。4探讨P2P域间流量优化不足。针对直播流媒体,提出了树状和网状混合式的拓扑构建算法和传送调度算法。针对点播流媒体,提出基于网络编码分布式节点缓存机制和写作技巧缓存替换算法。仿真结果表明,无论是直播流媒体和点播流媒体的P2P域间流量相对于传统策略都有显著减少。5设计并实现了海量流媒体P2P传送原型系统,该原型系统把本论文在各个探讨点所提出的解决案例有机结合起来。通过真实网络测试,验证了原型系统在传送性能上较传统的P2P流媒系统统有显著改善。关键词:海量流媒体论文P2P论文拓扑构建论文传送调度论文流量优化论文

    摘要3-4

    Abstract4-9

    第1章 引言9-21

    1.1 探讨背景9-16

    1.2 本论文的探讨内容16-18

    1.3 本论文的主要贡献18-19

    1.4 本论文的章节组织19-21

    第2章 探讨近况及相关工作21-45

    2.1 本章引言21

    2.2 互联网点到多点传送机制21-26

    2.2.1 IP单播与IP组播21-22

    2.2.2 内容分发网络CDN22-24

    2.2.3 对等网络P2P24-26

    2.3 P2P系统的拓扑构建26-31

    2.3.1 树状拓扑26-28

    2.3.2 网状拓扑28-29

    2.3.3 结构化拓扑29-31

    2.4 P2P系统的传送调度算法31-38

    2.4.1 传统P2P系统的传送调度算法31-35

    2.4.2 基于网络编码的P2P系统传送调度算法35-37

    2.4.3 基于分层编码的P2P系统传送调度算法37-38

    2.5 P2P系统的域间流量优化38-41

    2.5.1 流量局部化技术39-40

    2.5.2 缓存机制40-41

    2.6 海量流媒体P2P传送性能优化探讨框架41-44

    2.7 本章小结44-45

    第3章 海量流媒体P2P传送拓扑的构建45-65

    3.1 本章引言45-48

    3.2 带有QoS偏向性的邻居选择算法48-56

    3.2.1 邻居选择不足形式化建模48-50

    3.2.2 分布式邻居选择算法50-55

    3.2.3 论述浅析55-56

    3.3 自适应拓扑调整算法56-59

    3.4 基于仿真实验的性能评价59-64

    3.4.1 仿真实验设置59-60

    3.4.2 性能评价指标60-61

    3.4.3 实验结果浅析61-64

    3.5 本章小结64-65

    第4章 海量流媒体P2P传送调度算法65-99

    4.1 本章引言65-68

    4.2 基于网络编码的全局最优传送调度不足68-75

    4.2.1 随机网络编码68-69

    4.2.2 基于网络编码的“推”方式传送调度概述69-71

    4.2.3 基于网络编码的传送调度不足形式化71-75

    4.2.4 全局最优化建模75

    4.3 启发式局部最优的分布式传送调度算法75-80

    4.4 “推拉”结合传送调度算法80-83

    4.4.1 拉阶段81-83

    4.4.2 推阶段83

    4.5 异构网络环境下P2P传送调度算法83-87

    4.5.1 联合编码方式与传送调度算法83-84

    4.5.2 论述浅析84-87

    4.6 基于仿真实验的性能评价87-97

    4.6.1 “推拉”结合传送调度算法的性能评价87-96

    4.6.2 网络编码与SVC混合编码传送调度算法的性能评价96-97

    4.7 本章小结97-99

    第5章 海量流媒体P2P传送域间流量优化99-130

    5.1 本章引言99-102

    5.2 域间混合拓扑构建与传送调度算法102-108

    5.2.1 域间混合拓扑构建102-107

    5.2.2 域间传送调度算法107-108

    5.3 基于网络编码分布式缓存机制的域间流量优化108-119

    5.3.1 基于网络编码的节点分布式缓存机制109-116

    5.3.2 写作技巧缓存怎么写作器缓存替换算法116-119

    5.4 基于仿真实验的性能评价119-128

    5.4.1 域间混合拓扑结构的性能评价119-124

    5.4.2 基于网络编码的节点分布式缓存机制的性能评价124-126

    5.4.3 写作技巧缓存怎么写作器缓存替换算法的性能评价126-128

    5.5 本章小结128-130

    第6章 海量流媒体P2P传送系统设计与实现130-149

    6.1 本章引言130-131

    6.2 互联网海量流媒体P2P传送原型系统的实现131-143

    6.2.1 NCTStream的系统架构与软件设计131-135

    6.2.2 主要模块设计与实现135-143

    6.3 互联网海量流媒体P2P传送原型系统测试143-148

    6.3.1 测试环境143-145

    6.3.2 测试结果浅析145-148

    6.4 本章小结148-149

    第7章 总结与展望149-153

    7.1 探讨工作总结149-151

    7.2 探讨展望151-153

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