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电子科技大学硕士学位论文基于P2P的内容分发流媒体服务系统的研究与实现姓名：王颖慧申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：韩宏20090501基于P2P的内容分发流媒体服务系统的研究与实现作者：王颖慧学位授予单位：电子科技大学相似文献(10条)1.学位论文刘海钦媒体分发网络内容分发与内容调度的研究2008随着多媒体技术、网络技术和计算机技术的不断进步，流媒体服务的研究和应用取得了迅猛的发展。流媒体服务的特点是一边下载一边观看，以流的形式进行媒体数据的传输和服务，使用户可以在线欣赏连续不断的媒体内容。由于流媒体服务数据量大、实时性高，对存储设备、网络设备以及服务器的资源调度都提出了更高的要求。本文通过将P2P技术引入CDN中，构造基于P2P媒体分发网络。P2P媒体分发网络在各服务节点之间引入了协作机制，将数据分布存储到各个服务节点上并在节点之间共享数据。其优点是：首先数据的分布存储分散了储存负载；在节点之间共享数据增加了存储资源的利用率：对远程数据的访问可以通过多个节点同时下载，提高了实时数据服务的质量。本文针对MDN系统中的P2P内容分发和资源内容调度，介绍了媒体分发网络中数据内容分发和调度策略研究的相关背景、P2P媒体分发网络架构、P2P内容分发技术的研究现状和MDN媒体内容调度；介绍了P2P媒体分发网络系统架构的概念和功能划分，探讨了该系统架构下所面临的一些关键问题，研究这种架构下的内容分发策略；并针对资源调度的相关问题结合P2P媒体分发网络的特点，研究对等节点中的内容调度问题来说明如何使系统达到性能的最大发挥。围绕MDN系统的内容分发策略和内容调度策略展开研究，提出了数学模型和相应的策略，并进行了性能分析。针对P2P网络中的内容分发，研究了在P2P分发网中目录服务器的返源规划问题。通过模型描述，将其抽象为组合优化问题，并提出了一种基于蚁群算法的返源规划策略。仿真试验表明，在节点的连接数受限的情况下，该算法能更加合理地利用全网的带宽资源，提高媒体分发网络的整体性能。针对MDN系统中的内容调度，建立了基于P2P的内容调度模型，提出了适用于MDN结构的内容调度策略，通过基于单位对象收益的内容调度和基于节点收益的内容调度来实现MDN网络中通信开销的节省优化：对算法的复杂度进行了分析；试验表明采用本文提出的两种内容调度策略，能大大减少网络中的不必要的通信流量，提高MDN的整体性能。2.学位论文孔柏汉基于P2P的可运营MDN的实现与内容分发策略的研究2009随着技术的进步与用户体验要求的提高，互动式高清晰视频点播已经成为互联网的一个重要服务。在以best-effort方式进行数据传输的互联网上开展可靠的高质量流媒体服务，需要一套网络方案解决流媒体内容从源服务器到用户之间的数据可靠传输问题。为了满足实际运营的需要，对数据传输、内容缓存系统的灵活性与可配置性、内容分发的智能性与可适应性、目录搜索效率等方面提出了很高的要求。论文从可运营性的设计思路出发，描述了MDN的总体架构设计，在此基础上，详细讨论了系统的实现：采用结构化的思想设计MDN管理模块，以相对独立的方式实现部署算法模块，以动态链接库的方式实现统计信息搜集模块。采用集中式主目录服务器与分布式分目录服务器相结合的方案，利用哈希式目录搜索、内存双目录映像轮流服务策略，实现目录搜索。基于文件流行度权值配置与文件分段流行度权值配置的双层配置方案，采用内容分块根据主存储服务器顺序存储，尾部增删的策略，以DHT方式实现了内容部署分发模块。系统引进了CDN与P2P的混合架构，以CDN集中式控制为基础，将边缘缓存服务器集群以P2P方式组织，实现了作为影片发行平台的基于P2P的可运营MDN，对上为媒体内容发行商提供内容发行服务、对下为媒体运营商提供内容服务，为开展高质量流媒体服务奠定了基础。原型系统已经在上海3TNet上稳定运行了一年，为一万用户提供高质量视频服务，效果良好。针对原型系统的改进也已经基本完成。3.期刊论文屈建萍.刘雪峰.QUJian-ping.LIUXue-feng移动流媒体内容分发子系统的研究设计-中国农业大学学报2008,13(5)针对移动流媒体业务中网络拥塞、响应速度慢的问题,设计了基于内容分发网络CDN的网络结构体系,并针对MSM-CDN内容分发给出了保证边缘缓存服务器容量的缓存容量保留策略;对于保持CDN地域级节点和CDN边缘节点与CDN中心节点的内容一致性,提出了可灵活设置内容绝对访问量和内容相对访问量门限值的内容更新实施策略.所设计的移动流媒体内容分发子系统能够适应移动流媒体系统应用中访问量和访问内容大幅变化的情况,避免了骨干网络带宽占用及内容服务器超载的问题,能够为用户提供高质量的流媒体服务.4.学位论文马军媒体内容分发系统的动态数据部署算法研究2009随着计算机技术的不断发展以及网络带宽的不断提高，流媒体服务被迅速推广。据最新的网络流量统计显示，流媒体服务已经成为当今互联网流量的主体。目前研究具有高承载能力，高可扩展性，高稳定性，低成本的可大规模商业化运营的流媒体内容分发系统成为全球流媒体应用领域的热点。与基于传统C/S架构的系统，基于CDN架构的系统，以及基于P2P架构的系统相比，近年来提出的基于融合CDN和P2P架构的媒体内容分发系统具有更好的优越性和发展潜力。本文基于这种最新提出的媒体内容分发系统，研究了其中的动态数据部署算法这一关键技术。本文的研究工作主要包括下面几个方面：1.由于融合CDN和P2P技术的媒体内容分发系统比较复杂，本文把系统分成两层，即骨干层和边缘层，分别分析了每层要解决的主要问题。2.发现两层要解决的问题都是NP类问题，本文基于部分可观Markov决策过程(POMDP)以及基于观测的策略迭代优化算法和策略梯度优化算法分别给出了每层的动态数据部署算法。3.为了验证算法的性能，本文利用计算机仿真技术对一个具体媒体内容分发系统从简单情况到复杂情况逐步进行了仿真。4.对仿真结果进行分析和讨论，总结出一些规律和结论。本文首次提出把POMDP的相关理论应用到媒体内容分发系统的动态数据部署算法的研究上，希望本文的研究工作能够拓展数据部署算法的研究思路，为该方面的进一步研究提供一些基础。5.学位论文秦安亮基于CDN的流媒体服务研究与实现2007随着流媒体技术的发展，市面上也出现了多种流媒体系统，而其中RealNetWorks公司以其成熟的产品线和稳定的性能深受广大流媒体用户的喜爱。但是随着网络用户数目的剧增，并且由于流媒体本身对网络要求比较高，现在流媒体服务器的负担越来越大，必须通过增加服务器的数量来缓解压力，才能保证提供给用户的流媒体的质量。这样做并不能从根本上解决问题。在此背景下，我们引入了CDN的思想，来对整个流媒体点播网络进行改进。采用CDN技术在媒体点播系统上形成一层新的网络覆盖层，统一管理流媒体资源和用户访问，提高流媒体系统的服务性能和完善系统的管理功能。本文主要完成了以下内容：1．从CDN网络的基本概念入手，重点研究CDN网络的负载均衡技术和内容分发技术，对关键技术策略进行分析，并提出了适合流媒体点播的负载均衡策略和内容分发策略。2．介绍了自行设计的校园点播系统模型，并且对系统的总体结构，系统功能模块以及实现策略和实现方法进行了详细的描述。3．最后对改进后系统的性能进行分析，并且对系统下一步的改进和研究工作作出了分析。本系统在小范围环境应用中，运行良好，达到了提高流媒体服务器性能，减少成本的目的。6.学位论文杜茗移动流媒体服务系统与内容分发网络的研究与设计2006计算机网络技术与移动通讯技术的发展，为产业信息化的加速发展提供了物质基础与技术保障，突破了固定上网场所的瓶颈，随时随地地浏览各种多媒体信息正在逐渐成为人们日常生活中的现实。旅游行业的迅速发展与其实时的、地域的及直观的信息传播特点，决定了将移动流媒体服务系统引入旅游行业是一种必然的趋势。本文在现有网络基础的条件下对旅游信息移动流媒体服务系统进行了研究与设计。在总体框架中，通过对系统的需求分析，设计了系统的结构，说明了相关的接口与标准。通过组成结构、工作流程、后台业务管理程序流程这三个方面进行了总体设计，概述了后台业务管理子系统应具备的功能。在移动接入门户的研究与设计中，针对旅游信息移动流媒体服务系统的特点给出了门户网站的结构设计与功能描述。移动终端自适配的方法设计，实现了针对多种移动终端的内容显示。在内容分发子系统的研究与设计中，针对传统内容发布模式的缺点引入了移动流媒体内容发布网络MSM-CDN的概念；提出了适合旅游信息的地域相关性原则及移动流媒体服务特点的内容发布策略，该策略可以根据内容访问量自动调整边缘缓存服务器的容量空间。最后在如何保持中心节点与边缘节点的内容一致的问题上提出了作者自己的观点。7.期刊论文宋立志.张虹.SONGLi-zhi.ZHANGHong基于流媒体服务的IP网络内容分发系统的设计-计算机工程2007,33(22)IP网络中数据量巨大的流媒体内容使服务器和骨干网络承受的压力越来越大.内容分发系统对保证流媒体QoS起到至关重要的作用.该文通过分析内容分发网络(CDN)和P2P两种新型内容分发技术,提出了多源网状散列式P2P模型和一种改进的内容缓存算法,设计了基于CDN和P2P技术的内容分发系统.系统可同时满足请求多和请求少的情况,提高了流媒体QoS.8.学位论文邓庚盛P2P网络实时流媒体分发技术的研究探讨2007随着互联网的普及，以及网络带宽不断提高和个人计算机性能迅速提升，网络中流媒体的应用也越来越丰富。由于流媒体对带宽的高占有特性，传统的C/S方式很容易导致服务器的性能瓶颈，CDN由于成本高昂使服务商难以承受，而IP组播由于其自身的限制难以在Internet有效部署。把P2P思想引入到实时流媒体服务中，通过让普通计算机行使一部分服务器的功能，使服务分散化，能够有效减轻服务器的负载以及对局部网络带宽的高消耗。因此，P2P实时流媒体分发技术具有潜在广阔的应用前景。本文主要介绍了P2P实时流媒体分发系统的设计和实现过程。在分析了流媒体相关技术和典型的P2P流媒体系统模型的基础上对影响P2P流媒体系统性能的关键技术和实现P2P实时流媒体分发系统面临的挑战做了分析。本文在考虑了网络效率、QoS、资源消耗、时延、系统的性能和易用性以及实现的复杂性等因素的基础上，对系统中媒体管理、节点管理、流媒体QoS控制、缓冲区管理、激励机制等关键算法和协议做了分析和设计，并试图在各因素之间取得权衡。最后开发了基于P2P的实时流媒体数据分发系统的MStreaming程序并进行了测试。测试结果表明，系统无需改变现有的网络配置，实现了资源的快速便捷的发布和定位，发挥了P2P技术的优势，能够有效的解决服务器链路瓶颈的问题，将服务和资源消耗分散化。9.学位论文冯健P2P点播流媒体服务质量研究2008音频、视频内容分发代表了Intemet中一类重要的应用，但目前还没有满意的解决方案。传统的C/S模式中服务器很容易成为系统瓶颈，II)组播由于难以实现可靠组播和拥塞控制等限制短期内难以在Intemet上得到广泛实施，而内容分发网络(contentdeliverynetworks，CDN)因费用昂贵而难以推广。研究和应用实践表明，P2P(Peer-to-peer，对等网)流媒体技术能够利用普通节点的资源为其它节点提供服务，在不改变现有网络配置的前提下具有良好的性价比，因而是一种具有广泛应用前景的流媒体分发方法。但由于P2P流媒体系统中Peer节点服务能力的异构性、节点的动态性以及流媒体本身的特殊性，如带宽资源占用高、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流媒体分发技术面临诸多挑战。针对大规模流媒体分发服务需求，提供具有高扩展性和QoS(Quality0fService，服务质量)保障的P2P点播流媒体分发服务，已经成为当前流媒体分发技术研究中的一个重要课题。本文围绕上述背景对P2P点播流媒体分发技术进行了深入研究，并提出了有效的解决办法。首先针对QoS