基于缓存偏移量的P2P流媒体调度策略

基于缓存偏移量的P2P流媒体调度策略作者：王文波，范训礼，房鼎益，WANGWen-bo，FANXun-li，FANGDing-yi作者单位：西北大学信息科学与技术学院,西安,710127刊名：计算机工程英文刊名：COMPUTERENGINEERING年，卷(期)：2009，35(23)被引用次数：1次参考文献(6条)1.ZhangXinyan.LiuJiangchuanCoolstreaming/DONet:AData-DrivenOverlayNetworkforPeer-to-PeerLiveMediaStreaming20052.AgarwalV.RejaieRAdaptiveMulti-sourceStreaminginHeterogeneousPeer-to-PeerNetworks20053.ZhouYipeng.ChiuDah.LuiMingASimpleModelforAnalyzingP2PStreamingProtocols20074.PaiV.KumarKChainsaw:EliminatingTreesfromOverlayMulticast20055.ZeguraE.CalvertK.BhattacharjeeSHowtoModelanInternetwork19966.邱彤庆.陈贵海一种令P2P覆盖网络拓扑相关的通用方法[期刊论文]-软件学报2007(02)相似文献(10条)1.学位论文陈正军P2P流媒体系统数据调度机制研究2009随着Internet的飞速发展和多媒体技术的不断成熟，流媒体应用已经成为互联网上最为重要、最具活力的应用之一。流媒体传输需要网络高带宽的支持，传统客户/服务器架构可扩展性差，无法满足大规模流媒体应用要求。近年来P2P技术得到迅速发展，与客户/服务器模式不同，P2P网络中单个用户既是客户节点，也是服务器节点。P2P技术利用了闲置在网络边缘的用户资源，提高了系统的可扩展性，使得网络技术向更大规模发展。P2P技术的兴起给大规模的流媒体应用带来了新的解决方案--P2P流媒体。本文首先介绍了P2P流媒体出现的背景，特点和相关技术。P2P分布式特点极大地提高了系统的可扩展性，但也带来许多挑战性问题，如节点动态性管理，数据调度机制，公平性和安全问题等。第二章介绍了P2P相关技术，包括数据编码机制、激励机制和网络测量技术。第三章引出需要解决的问题：如何设计高效的数据调度算法满足流媒体传输需求。介绍了已有的研究，结合实际的流媒体系统深入分析了各种数据调度算法的优缺点。论文第四章提出了基于优先级的数据调度方案DPC。DPC是一种分布式的“拉”数据调度算法，由发送端和接收端调度两部分组成，在对节点和数据块划分优先级后，发送节点优先响应优先级高的邻居节点请求，接收节点优先请求优先级高的数据块。这种严格按照优先级的数据传输策略保证了数据分发的几何级数增长，从而最小化数据传输延时。但是严格的优先级传输策略需要节点之间交互大量控制消息，在深入分析DPC算法消息延时开销基础上，进一步提出了同构环境下基于“推”的DPC算法改进方案。改进方案是基于发送端“推”数据分发方式，数据发送完全由发送端控制，大大减少了消息延时开销。与实时流媒体不同，P2P点播系统中VCR操作和播放异步降低了节点之间的合作，增加了服务器负载，影响了系统的可扩展性。第五章首先讨论了P2P点播系统中服务器负载因素，在此基础上提出了基于预测的带宽分配方案PBA，PBA算法基本思想是将数据分发转化为带宽分配问题，利用额外带宽帮助落后节点预取数据块，额外带宽的分配是根据节点的稳定性和播放位置。利用额外带宽预取数据降低了节点之间拥有数据块的差异，从而减少离开丢失引起的稀有数据丢失，减少了服务器负载。2.学位论文赵永胜P2P流媒体系统中节点服务能力研究2009随着人们对高质量多媒体信息服务的需求日益增强，流媒体应用逐渐成为了宽带网络上的主流应用之一。近年来，基于对等网(Peer-to-Peer，P2P)技术的流媒体系统以其良好的可扩展性、方便部署、低成本等特点成为了大规模流媒体应用的主流，也是产业界和学术界研究和关注的热点。在P2P流媒体系统中节点存在高度异构性和动态性，为在保证系统中各节点服务质量条件下充分利用节点资源来减轻服务器负载提出了挑战；流媒体系统中存在的频道冷热不均造成了频道服务能力和服务质量的不平衡以及节点资源的巨大浪费，加大了服务器负载，极大地影响了系统的可扩展性和部署成本。本文主要从节点的异构性和动态性开展研究，研究在P2P流媒体系统中与如何充分利用节点带宽资源，减轻服务器负载相关的节点服务能力相关问题。本文的工作主要包括以下三个方面：一．提出了一种在数据调度过程中根据节点历史信息进行节点服务能力评估方法，并根据此方法设计了P2P流媒体直播系统的基于节点服务能力的推拉结合的数据调度策略和服务调度策略，此调度策略能充分利节点的带宽资源、减小节点启动延迟和数据传输延迟、减轻服务器负载，保证节点的服务质量。二．设计实现了P2PVoD系统中基于节点服务能力的数据调度算法，此算法能充分利用节点带宽资源，减小启动延迟和传输延迟。三．提出了一种基于节点反馈的节点服务能力自我感知方法，通过和数据调度算法的配合，此方法能比较准确的感知节点的服务能力，为节点间的多频道协作提供支持。3.期刊论文王晖.陈伟涛.刘亚杰.WANGHui.CHENWe-tao.LIUYa-jie基于网络编码的P2P流媒体推拉结合数据调度方法customR2-计算机应用2010,30(2)相比传统的基于Pull模式的P2P流媒体数据调度方法,基于随机网络编码的随机Push方法R2具有提高视频服务质量、降低服务器负载和增强对节点动态的适应能力等优势,但是容易产生大量的冗余编码数据块,消耗一定的网络带宽的问题.因此提出了一个基于网络编码的P2P流媒体推拉结合数据调度方法customR2.当下游节点某个数据段所需的编码数据块将要接收完成时,通知它的种子节点停止向它Push该数据段编码数据块,转为向它的种子节点定制所需的编码数据块,从而有效减少了冗余编码数据块的产生.通过仿真实验,从播放延迟、流速率、网络规模等方面对customR2和R2进行了性能对比,实验结果表明customR2相比R2具有较小的编码数据块冗余度和较高的节点播放质量.4.学位论文蒋洪磊P2P流媒体软件研发2008当前，P2P流媒体直播软件已经大规模商业应用，而P2P点播软件在技术上也逐步走上成熟。虽然不同网络运营商对于P2P软件的蓬勃发展采取了截然不同的态度，但P2P软件所代表的个体资源(处理，存储，网络带宽)的整合和共享(网络的资源不在是孤立的信息点，也不在是依赖于少数几个大型的门户网站)的发展趋势不可逆转。其所带来的安全，版权等问题也成为当下探讨的热门话题。本文在介绍了进行P2P流媒体开发的基本技术后，分别介绍了作者在过去两年内所参与的两个P2P软件，总结了成功和失败的经验。P2P流媒体软件的研发已经经历了10多年的发展，主要包括了覆盖网的构建和数据调度算法的实现这两个方面：覆盖网的构建从最初的Napster，Gnutella的结构化结构到最近流行的基于流言的无结构的P2P网络，数据调度也从最初的多播树走到了数据驱动的或者说pull模型。从笔者的角度看待问题，可以得到两点：一切以应用为中心，把握真正的需求，并且在多个需求间正确的取舍和平衡，需求决定实现，例如P2P直播的流畅播放是以高时延为代价的。善于把握规律，利用用户操作习惯的统计学规律进行拓扑结构的构建也是一个好的想法。P2P的核心思想是以客户为中心，充分发挥客户的资源。第一章概述P2P流媒体软件研发的技术基础。第二章介绍了P2P直播软件的研发和设计，并提供了核心的数据调度算法的源码示意。第三章介绍在机顶盒上的P2P分发模式，采用的是集中式管理，技术上虽然算不上创新，但在算法实现上，却需要解决许多难以解决的问题，而boost∷multi_index等的应用，希望对于其他软件开发人员具有借鉴意义。5.学位论文赵惠P2P流媒体点播系统的算法研究2008随着P2P流媒体应用的不断发展，用户对服务质量的要求也随之提高。怎样保证流媒体的服务质量(QoS)已成为近年的研究重点。作为流媒体技术的两个典型应用：P2P流媒体直播和点播来说，点播技术的发展速度相对较为缓慢，主要原因是点播当中的高度交互性需求，使得实现的复杂程度较高。其难点主要在于以下三点：第一，对带宽抖动十分敏感，而且困难的是P2P流媒体是一种大流量的传输技术，必须将用户带宽完全利用起来才能与片源码率相当；第二，P2P点播节目源多，导致用户比较分散，单个片源上的用户比较少。同时用户的自利行为，造成分享率低，很难提高速率；第三，P2P点播图像质量要求较高，接近带宽上限，如果不采用精细的控制技术和良好的数据调度策略，在用户数比较少的情况下不是很实用。因此基于.P2P的流媒体点播技术(应用层多源组播树)目前还很不成熟，还存在许多关键技术亟待解决，如良好的激励机制、节点选择原则与拓扑构造机制、数据调度策略以及高效的流媒体编码技术等。本文在对P2P流媒体分发系统的现状和未来发展趋势进行了系统的分析和总结的基础上，研究了基于P2P技术的流媒体点播系统的关键算法。本文的主要贡献包括：(1)提出一种基于博弈论的激励机制算法。P2P网络中的节点隶属于不同的组织和个人，而这些组织和个人有着各自不同的利益。事实上，节点的行为在一定程度上体现了使用者的心理和行为，因此P2P网络最显著的一个特点在于其社会和经济的复杂性。因此本文借助于博弈论来进行激励机制的研究，不仅涉及计算机技术，而且涉及社会学、人类行为学以及心理学等领域，这种方法是跨学科的，具有新颖性和创造性。(2)提出了一种激励一致的拓扑优化构造方法。传统的P2P网络假设节点在拓扑上的地位是相同的，但实际情况是节点的自利行为使得节点能力表现出很大的异构性，因此本文提出要充分考虑节点的自利行为和系统的激励机制，构造有效且激励一致的逻辑拓扑结构。(3)提出一种基于遗传算法的数据调度策略。本文将P2P流媒体数据调度分为两个阶段进行，在具体的分布式调度问题的求解方法上提出引入遗传算法进行改进，以得到一种合理的数据调度策略。6.期刊论文蒋良军.李太君.JIANGLiang-Jun.LITai-Jun典型P2P流媒体模型-计算机系统应用2010,19(2)分析和比较了几种典型的P2P流媒体模型,介绍了P2P流媒体不同模型常用的数据调度算法,并指出了基于应用层多播的树模型和基于Gossip协议的网状模型的区别,最后指出了P2P流媒体的研究方向.7.学位论文张潇依P2P流媒体点播系统双端协作节点选择及速率和数据分配2009近年来，随着P2P技术的应用和宽带网的高速发展，基于P2P网络的流媒体点播技术成了当前研究的热点。P2P技术的核心思想是通过参与系统的节点之间的直接交互实现信息资源和服务的共享。使用P2P网络进行流媒体点播，不仅克服了传统C/S架构的服务器瓶颈问题，而且部署成本和复杂度低，在可扩展性、容错性和抵抗攻击方面都具有不可替代的优势。节点选择及速率和数据分配是P2P流媒体点播系统中的两项关键技术，本文针对这两项技术目前存在的一些亟待解决的问题进行了深入研究。论文主要研究内容和创新点如下：首先，通过分析比较大量文献资料，总结出了现有节点选择算法及数据调度算法存在的一些问题。如：现有的节点选择算法，不仅功能单一，而且多仅着眼于在请求节点端执行，忽视了超级节点端候选节点的选择质量。现有的数据调度算法，有些是基于传统C/S模式的，不能够直接应用到P2P环境中；也有些是基于P2P模式的，但研究的都是流媒体数据段段间的调度，对于每一个流媒体数据段段内的速率和数据应该如何分配则没有进行研究。其次，针对现有节点选择算法存在的问题，提出了一种超级节点端和请求节点端双端协作的节点选择机制。在超级节点端，根据“路由相似”思想提出一种面向网络拓扑聚集性的候选节点选择算法；在请求节点端，综合考虑系